I. Introdução
a construção da informatização hospitalar em meu país começou em meados da década de 1980. Após o desenvolvimento livre e próspero na década de 1990 e o apoio político, orientação e regulamentação e cultivo de mercado no início deste século, após mais de 30 anos de desenvolvimento, agora encontrou o gargalo. A razão mais fundamental é o problema de arquitetura do sistema. Devido à falta de padrões de interoperabilidade do sistema, a interconexão e interoperabilidade do sistema entre a maioria dos fabricantes de HIS tornou-se uma dor de cabeça para os usuários da indústria; ao mesmo tempo, quase todos os fabricantes de HIS adotam um sistema grande e abrangente arquitetura.rota, HIS tem a tendência de ser abrangente. Com o "crescimento" do sistema e o fluxo de pessoal de P&D, a manutenção e atualizações do sistema estão se tornando cada vez mais difíceis, o ciclo de resposta às mudanças nas necessidades do usuário é cada vez mais, e os riscos de mudanças no sistema estão aumentando. Alto, levando em última análise à situação embaraçosa de má implementação do produto, baixa satisfação do usuário e do pessoal técnico de ambas as partes.
O surgimento de novas tecnologias trouxe boas notícias para romper gargalos nos sistemas de informação hospitalar. O barramento de serviço hospitalar baseado na plataforma de informações hospitalares adota um método de acoplamento flexível para redesenhar as funções de negócios do sistema de informações hospitalares e desconstrói o abrangente HIS tradicional em componentes pequenos e sofisticados que podem ser desenvolvidos e implantados de forma independente, e os sistemas são baseados em serviços.O padrão de ônibus realiza subsistemas profissionais para interconexão e interoperabilidade, que é a ideia de design do nosso Sistema de Informação Hospitalar de Próxima Geração (NGHIS).
Este artigo é o início do projeto do sistema de informação hospitalar de nova geração (NGHIS). Ele apresenta as ideias arquitetônicas do sistema aos leitores. No futuro, os planos de projeto detalhados de cada subsistema serão enviados um após o outro. .
2. Arquitetura geral do sistema
(1) Estrutura geral
O sistema de informação hospitalar de nova geração (NGHIS) é dividido em subsistemas independentes, como sistema eletrônico de pedidos médicos, sistema eletrônico de registros médicos, sistema ambulatorial, sistema de internação, sistema de tecnologia médica, sistema de gerenciamento de medicamentos, sistema de gerenciamento de registros médicos, sistema de preços e cobrança, etc., por meio do barramento de serviço hospitalar (HSB), realiza interconexão de sistema fracamente acoplado e alcança interconexão e interoperabilidade com a plataforma de integração básica do hospital e a plataforma de nuvem de cuidados de saúde. Aplicações como gestão hospitalar, controle de qualidade médica, suporte à decisão clínica e tomada de decisão gerencial auxiliar podem ser desenvolvidas para o barramento de serviço hospitalar e implantadas no hospital como um sistema de aplicação independente, ou podem ser desenvolvidas e desenvolvidas para a interface aberta e ambiente de desenvolvimento da plataforma de nuvem de cuidados de saúde. Implantar na nuvem.
Entre eles, os sistemas ambulatorial, hospitalar e de tecnologia médica podem ser ainda decompostos em estações de trabalho para gestão de negócios e diferentes cargos clínicos.Por exemplo, o sistema ambulatorial inclui subsistemas de negócios, como orientação médica, consulta, registro, triagem e atendimento de chamadas, enquanto a estação de trabalho médica ambulatorial Inclui subsistemas como estações de trabalho médicas ambulatoriais, estações de trabalho médicas de emergência e estações de trabalho de enfermeiras ambulatoriais; o sistema de tecnologia médica é subdividido em gerenciamento de processos de negócios profissionais para testes laboratoriais, exames radiográficos, exames de ultrassom, eletrocardiografia, patologia, etc. , bem como diferentes estações de trabalho técnicas e estações de trabalho de relatórios de diagnóstico.
(2) Ônibus de Serviço Hospitalar (HSB)
O barramento de serviço hospitalar (HSB) é um barramento de serviço empresarial (ESB) personalizado para atender às necessidades de gerenciamento hospitalar e colaboração de serviços médicos com base nas características da indústria de serviços médicos.Ele pode ser usado entre sistemas de informação hospitalar, sistemas e plataformas de informação hospitalar ( plataforma de integração básica hospitalar e plataformas de nuvem médica e de saúde) realizam a troca de dados e a colaboração de serviços entre sistemas por meio do barramento de serviço hospitalar (HSB), alcançando um acoplamento fraco entre os sistemas, melhorando assim a independência e a capacidade de manutenção de cada sistema. Ao mesmo tempo, o Hospital Service Bus (HSB) também formula requisitos de interação de sistemas abertos e padrão para sistemas que precisam ser desenvolvidos ou adquiridos no futuro, fornecendo orientação para o projeto e desenvolvimento de novos sistemas, seleção de produtos e testes de compatibilidade. e melhorando significativamente a interoperabilidade entre os sistemas hospitalares.nível de interconexão e interoperabilidade para evitar a formação de novas ilhas de informação ou chaminés de informação.
(3) Plataforma de integração básica
A plataforma de integração básica realiza a infraestrutura pública e funções de sistemas de informação, como gerenciamento unificado de usuários, autenticação unificada de usuários, gerenciamento unificado de autorizações, monitoramento centralizado de configuração, logon único, etc., reduz a carga de trabalho repetitiva comum básica necessária para o desenvolvimento de novos aplicativos , e simplifica a operação e manutenção.Gerenciamento, melhorar a experiência do usuário. Além disso, também visa especificamente as aplicações de informatização de instituições médicas e serviços médicos, fornecendo dados mestres (instituições, departamentos, pessoal, pacientes, materiais, terminologia, etc.) gestão e índices mestres (índice mestre da instituição, índice mestre do paciente, terminologia índice mestre, índice mestre de pessoal médico).
(4) Plataforma de nuvem médica e de saúde
A plataforma de nuvem médica de saúde é uma atualização e expansão da plataforma de informações hospitalares baseada na arquitetura de tecnologia de computação em nuvem. Ela adota tecnologia multilocatário, arquitetura elástica e soluções de big data. Está interconectada internamente com o sistema de informações hospitalares por meio do barramento de serviço hospitalar e externamente com a plataforma regional de informação sobre saúde da população. Interoperar para formar um centro de dados médicos dentro de hospitais e grupos hospitalares (ou consórcios/comunidades médicas), reunindo funções de serviço e dados como gestão de operações, serviços clínicos, documentos médicos e registros de saúde, e prestação de serviços para hospitais realizarem tratamento médico, ensino, pesquisa científica, Prestar apoio à gestão em saúde e auxiliar de apoio à decisão.
A plataforma de nuvem de cuidados de saúde pode ser implantada dentro do hospital como uma nuvem privada para atender às necessidades de colaboração e gerenciamento de negócios do hospital ou grupo hospitalar. Também pode ser implantada como uma nuvem industrial em um centro regional de dados de informações de saúde para fornecer sistemas de informação para instituições médicas na região (como sistema de informações de gerenciamento de instituições médicas primárias, sistema de saúde pública, etc.) fornecem serviços públicos para obter melhores efeitos de interconexão, colaboração comercial e compartilhamento de dados, e também podem ser implantados em ambientes de nuvem pública para se tornarem o infraestrutura de sistema de informação de hospitais na Internet.
A plataforma de nuvem de saúde é responsável pela interface unificada entre o sistema de informação interno do hospital e a plataforma regional de informação de saúde da população, plataforma de liquidação de despesas, etc., padronizando a troca de dados e a colaboração comercial entre o sistema de negócios interno do hospital e os sistemas externos e transparente e minimizando a necessidade de O sistema empresarial é afetado por mudanças na interface de sistemas externos (como liquidação de seguro médico).
3. Ideias de design de sistema
(1) reconstrução HMIS
O HMIS tradicional com tudo incluído necessita de redefinir os limites do sistema de acordo com as divisões profissionais dos utilizadores e os cenários de utilização para alcançar uma elevada coesão e um baixo acoplamento dos subsistemas. Fornecer estações de trabalho médicas profissionais, integradas e fáceis de usar para a equipe médica clínica, fornecendo soluções completas para processamento de pedidos médicos, redação de documentos de prontuários médicos (enfermagem), revisão de arquivos de saúde (imagem, relatório), fornecimento de material logístico e cadeia de demanda e outros serviços no processo de atendimento clínico Demanda; fornecer ao departamento de tecnologia médica um sistema de tecnologia médica conectado a pedidos médicos eletrônicos, registros médicos eletrônicos, cadeia de suprimentos de materiais, cobrança e outros sistemas. Assuntos de serviços técnicos médicos são orientados por pedidos médicos (formulários de inscrição) e registros médicos eletrônicos (prontuários eletrônicos) são formados no processo de serviços técnicos médicos. relatórios) e informações de despesas para obter gerenciamento de ciclo fechado de pedidos médicos; os departamentos de suporte logístico e gerenciamento de operações usam o recurso hospitalar sistema de planejamento (HRP) com gestão da cadeia de suprimentos, gestão de operações e gestão financeira como o núcleo para alcançar uma gestão refinada e baseada em informações; departamentos de ensino, pesquisa científica e gestão funcional, usando gestão de pesquisa científica mais profissional, gestão de controle de qualidade e outros sistemas de negócios .
(2) Plataforma de nuvem médica e de saúde
A plataforma de nuvem de cuidados de saúde fornece pontos comuns em torno da coleta de informações, gerenciamento de dados e colaboração comercial interinstitucional e compartilhamento de dados para repositórios de dados clínicos (CDR), repositórios de dados operacionais (ODR), documentos clínicos (CDA) e registros eletrônicos de saúde (EHR). ) Suporte para realizar funções avançadas, como limpeza de padronização de dados, mineração de big data de saúde, suporte auxiliar à decisão e serviços de inteligência artificial.
1. Biblioteca de recursos de dados clínicos (CDR)
O banco de dados de recursos de dados clínicos inclui dados objetivos e subjetivos, como consulta, observação, exame, diagnóstico, tratamento, avaliação e registros médicos gerados ou registrados em serviços médicos, incluindo dados estruturados e não estruturados.
2. Repositório de Dados Operacionais (ODR)
O repositório de dados operacionais registra dados operacionais como despesas (receitas, despesas), custos (consumo de tempo, consumo de recursos), eficiência e satisfação do paciente gerada pelos serviços e gestão médica hospitalar.
3. Documentação Clínica (CDA)
Documentos de assistência médica gerados por serviços médicos que combinam conteúdo e formato, existem em formato não estruturado ou semiestruturado e são classificados e rotulados de acordo com tipos de doenças e características da população para facilitar a recuperação de casos de pesquisas científicas e estabelecer índices de pesquisa de texto completo.
4. Registros Eletrônicos de Saúde (EHR)
Com foco no indivíduo-alvo do serviço, todas as informações digitais de saúde do indivíduo, desde o nascimento até a morte, são estabelecidas.Por meio da troca de documentos CDA da plataforma regional de informações de saúde da população e da ferramenta de gerenciamento de registros eletrônicos de saúde do residente da plataforma de nuvem médica de saúde, a coleta inclui saúde pública, serviços médicos, dados pessoais de saúde, como exames físicos, exames especiais, instrumentos de monitoramento e dispositivos vestíveis, e fornece suporte para autorização de acesso, compartilhamento e recuperação de arquivos de saúde.
5.Big data de saúde
Através da mineração de dados de CDR, ODR, EHR e CDA, novas pistas ou evidências podem ser descobertas para apoio à decisão clínica e apoio auxiliar à decisão de gestão.
6.Inteligência artificial
Por meio da tecnologia de compreensão de linguagem natural, CDA e CDR não estruturados são pós-estruturados e algoritmos de aprendizado de máquina são usados para enriquecer continuamente a base de conhecimento e otimizar o efeito do suporte à decisão clínica assistido por inteligência artificial.
(3) Interconexão e interoperabilidade
Todos os sistemas no hospital seguem os padrões de colaboração comercial do Hospital Service Bus (HSB) e realizam troca de dados e colaboração comercial entre sistemas por meio do Hospital Service Bus (HSB). Ao mesmo tempo, mensagens de eventos são enviadas para o sistema de saúde. plataforma em nuvem em tempo real através do Hospital Service Bus, permitindo que o data center clínico da plataforma em nuvem possa obter atualizações de dados em tempo real.
Cada sistema implementa autenticação unificada de usuário, gerenciamento unificado de autorização, monitoramento de configuração unificado e logon único com base na plataforma de integração básica do hospital, e usa os dados mestres e serviços de índice mestre da plataforma de integração básica do hospital.
(4) Compartilhamento de dados e colaboração empresarial
1. Compartilhamento de dados
Todos os sistemas do hospital compartilham os dados mestres da plataforma de integração básica do hospital (incluindo pessoal, instituições, pacientes, materiais, termos, elementos de dados e padrões de conjunto de dados, etc.), e consultam, registram e atualizam os dados mestres através do principal serviço de índice do ônibus de atendimento hospitalar. Quando cada sistema precisar salvar uma cópia separada dos dados mestres dentro do sistema, ele deverá sincronizar os dados mestres da plataforma de integração básica por meio de assinatura ou sincronização periódica. Os dados mestres devem ser atualizados chamando o serviço de índice mestre relevante da plataforma para evitar ser independente dentro do sistema Manter cópias atualizadas dos registros de dados mestre.
O data center da plataforma de nuvem de saúde reúne os principais dados de negócios de cada sistema de negócios (incluindo principalmente ODR, CDR e CDA), que podem ser compartilhados, consultados e acessados por cada sistema de negócios.
O EHR rastreia e gerencia dinamicamente os arquivos de saúde dos objetos de serviço (pacientes) de interesse e coleta automaticamente vários registros eletrônicos de saúde de pacientes que recebem serviços médicos hospitalares por meio do barramento de serviço hospitalar, como registros médicos eletrônicos, relatórios de imagens médicas, exames laboratoriais exames, etc., ao mesmo tempo, o EHR também assina os documentos médicos do paciente gerados em outras instituições médicas por meio da interconexão de plataformas regionais de informações de saúde da população, atualiza dinamicamente o prontuário eletrônico do paciente, mantém a continuidade e integridade dos registros do prontuário de saúde , e evita a formação de “arquivos mortos” e “quebra”.
2. Colaboração empresarial
A colaboração comercial entre vários sistemas dentro do hospital é implementada com base na passagem assíncrona de mensagens do Hospital Service Bus (HSB); as operações de colaboração empresarial entre hospitais são baseadas nos padrões abertos da plataforma de colaboração de telemedicina, diagnóstico hierárquico e plataforma de serviços de tratamento, e plataforma de atendimento de emergência, e são atendidos pelo hospital. Depois que o ônibus é unificado e embalado, ele é aberto ao sistema do hospital.
4. Principais rotas técnicas
(1) Seleção de middleware
Em princípio, o Hospital Service Bus (HSB) não depende do middleware ESB de um fabricante específico. Para reduzir os custos de aquisição do usuário, este projeto pelo menos suporta o Mule ESB da comunidade de código aberto e é o mais compatível possível com o JBoss ESB e Ultra ESB. O middleware de mensagens é preferencialmente Apache. ActiveMQ.
(2) Ferramentas de desenvolvimento
Para barramentos de serviços hospitalares e plataformas de nuvem de saúde, escolha o ambiente de linguagem de desenvolvimento Java com o mais amplo suporte de plataforma e a comunidade mais ativa; o cliente do sistema de negócios hospitalar pode ser uma arquitetura de programa como B/S, C/S, C/S /S, etc. Recomenda-se que homem-máquina Para subsistemas que interagem frequentemente e precisam operar recursos de hardware, use programas de desktop do Windows. Para o resto, use o desenvolvimento H5 tanto quanto possível para suportar mais tipos de terminais.
O barramento de serviço hospitalar e a plataforma de nuvem de saúde adotam a arquitetura de serviço em nuvem do Spring Cloud e abrem interfaces RESTful, interfaces WebService/RPC e interfaces JMS/MQ baseadas em http/JSON/XML para aplicativos.
.Net C# é preferido para programas de desktop do Windows, seguido por ferramentas de desenvolvimento visual como Visual Basic, Delphi, C++Builder e PowerBuilder.
(3) Seleção de banco de dados
Levando em consideração as necessidades de volume de dados, escalabilidade do sistema, ampla gama de plataformas operacionais, hábitos do usuário, conveniência de desenvolvimento e operação e manutenção, o Oracle RDBMS da versão 9i ou superior foi selecionado como banco de dados de destino principal, e o MySQL/SQL Server foi escolhido como segunda escolha. Para conteúdo semiestruturado ou não estruturado com baixa correlação, como registros médicos eletrônicos, registros pessoais de saúde, documentos médicos e relatórios gráficos, bem como conteúdo com grande acesso simultâneo e baixa frequência de atualização, o armazenamento NoSQL é usado. O MongoDB é preferido para NoSQL, seguido por HyperTable ou HBase.
(4) Ferramentas de relatórios e data warehouse
Considerando que a maioria dos usuários tem necessidades personalizadas de saída de relatórios de dados, é necessário introduzir uma poderosa ferramenta de relatório de dados que possa realizar a definição, publicação e acesso autorizado de diversos relatórios e gráficos estatísticos. É altamente recomendável adicionar um sistema de data warehouse para separar o banco de dados OLAP e o banco de dados OLTP para melhorar os recursos de mineração de dados.
(5) Serviço de pesquisa de texto completo
Bases de conhecimento, terminologia médica, pedidos médicos, registros médicos, etc., todos precisam oferecer suporte à pesquisa rápida baseada em palavras-chave por meio da recuperação de texto completo para melhorar a experiência do usuário. Este projeto usará o ElasticSearch da comunidade de código aberto para estabelecer uma pesquisa de recuperação de texto completo serviço.
(6) Arquitetura PaaS
Os serviços em nuvem e aplicativos da web planejam usar contêineres Docker para desenvolvimento, teste, distribuição e implantação de aplicativos, simplificando o teste e a implantação de serviços e aplicativos.
5. Planeje as perspectivas
Este projeto está previsto para ser apresentado em três fases:
O objetivo da primeira fase é fornecer um ambiente integrado básico e independente de negócios para obter gerenciamento centralizado de usuários, autenticação unificada de usuários, autorização centralizada de usuários, configuração centralizada de aplicativos e logon único. O conteúdo da entrega inclui plataforma de integração básica (incluindo centro de gerenciamento de usuários, autorização centralizada, configuração centralizada e logon único), ferramentas de desktop integradas ao usuário (incluindo logon único, mensagens instantâneas e configuração de aplicativos) e infraestrutura de barramento de serviço hospitalar, e fornece algum processo Integrar ferramentas que possam trazer comodidade às operações de TI dos usuários (como sistemas de ordem de serviço de operação e manutenção, sistemas de e-mail, sistemas de fórum, etc.). Pode atender às necessidades de alguns hospitais com ilhas ou chaminés de sistemas de informação graves para melhorar a experiência do usuário e fortalecer a operação de TI e o gerenciamento de manutenção.
O objetivo da segunda fase é fornecer um barramento de serviço hospitalar completo e padrões e implementação de plataforma de nuvem de cuidados de saúde, bem como uma nova geração de sistema de informação hospitalar que atenda às necessidades de serviços de negócios de instituições médicas primárias e hospitais secundários e terciários, incluindo pedidos médicos eletrônicos, cobrança de preços e serviços ambulatoriais., negócios de hospitalização, negócios de tecnologia médica, gerenciamento de medicamentos, gerenciamento de registros médicos, registros médicos eletrônicos, etc.
O objetivo da terceira fase é realizar suporte à decisão clínica e suporte auxiliar à decisão de gestão com base na biblioteca de recursos de dados da plataforma médica e de saúde em nuvem e, ao mesmo tempo, obter integração com mais sistemas de informação de gestão de terceiros e informações clínicas sistemas para fornecer interconexão e interoperabilidade aos usuários.Mais sistemas de aplicativos para requisitos operacionais.