醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建

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摘要：醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)是醫(yī)院的信息化集成系統(tǒng)的重要組成部分，是醫(yī)院業(yè)務(wù)支撐的骨干。構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)，將促進(jìn)醫(yī)院的信息化建設(shè)水平提高。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對醫(yī)院檢驗信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，對醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃。通過大數(shù)據(jù)等技術(shù)，我們實現(xiàn)了醫(yī)院信息管理系統(tǒng)與檢驗信息管理系統(tǒng)的集成。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)；架構(gòu)；設(shè)計；構(gòu)建

引言

醫(yī)院檢驗信息管理系統(tǒng)（HospitalLaboratoryInformationManagementSystem,HLIMS）是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等進(jìn)行醫(yī)院實驗室信息管理的系統(tǒng)[1]。HLIMS系統(tǒng)在實驗室信息化過程中發(fā)揮重要作用，是實現(xiàn)醫(yī)院檢驗流程自動化，檢驗信息傳輸、存儲、分析的載體，尤其是大數(shù)據(jù)、人工智能、智慧醫(yī)療深入應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的今天，HLIMS系統(tǒng)技術(shù)更加智能化，功能更加完善，效率更高，極大地、深刻地決定了醫(yī)院的信息化發(fā)展水平。醫(yī)學(xué)檢驗大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著很多有價值的信息，通過對檢驗大數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)更精準(zhǔn)的個體化醫(yī)療服務(wù)，且在疾病的預(yù)測、治療的智能化方面，大數(shù)據(jù)分析也可發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用[2]。HLIMS是醫(yī)院業(yè)務(wù)工作的基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，HLIMS承擔(dān)著醫(yī)院的門診、住院的醫(yī)療輔助任務(wù)。隨著醫(yī)院的規(guī)模擴(kuò)大、患者量增多，HLIMS自動化程度越來越高，HLIMS數(shù)據(jù)規(guī)模也越來越大，HLIMS管理與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格[3]。在大數(shù)據(jù)背景下，HLIMS的智能化要求也越來越高。以高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)HLIMS是現(xiàn)代化的實驗室建設(shè)目標(biāo)的必然要求。

1大數(shù)據(jù)對醫(yī)學(xué)檢驗的應(yīng)用分析

近些年來，伴隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)、設(shè)備也越來越先進(jìn)。HLIMS系統(tǒng)實際是一個數(shù)據(jù)共享平臺，數(shù)據(jù)來源于各種檢驗設(shè)備，如生化分析儀器、血液分析儀器、血凝分析儀器、電解質(zhì)分析儀器、電泳分析儀器、電發(fā)光分析儀器、化學(xué)發(fā)光分析儀器、全自動酶標(biāo)儀器、免疫分析儀器、尿液分析儀器、尿沉渣工作站、細(xì)菌培養(yǎng)及鑒定儀器等[4]。HLIMS對上述醫(yī)學(xué)檢驗儀器的臨床檢驗結(jié)果進(jìn)行存儲、數(shù)據(jù)傳遞、整理，并為患者提供查詢、打印服務(wù)，為醫(yī)生提供可靠的檢驗結(jié)果。檢驗大數(shù)據(jù)信息構(gòu)成了患者的全部信息的六成以上，為疾病診斷、治療、監(jiān)測、預(yù)后判斷提供重要的依據(jù)。而醫(yī)學(xué)科研與臨床應(yīng)用的新技術(shù)如生物芯片、臨床基因檢測、遺傳性疾病的診斷、腫瘤的基因診斷、放射免疫分析、酶免疫分析等都為檢驗信息提供了海量數(shù)據(jù)[5-8]。應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分析，對疾病的預(yù)防、治療、預(yù)后有著重要的意義。

2HLIMS需求分析

2.1功能分析

HLIMS功能需求須按照醫(yī)院的檢驗業(yè)務(wù)流程制定，功能模塊按照不同的用戶需求設(shè)定。系統(tǒng)按照不同分類用戶設(shè)定不同的權(quán)限。（1）管理人員功能模塊：有權(quán)登錄HLIMS系統(tǒng)的人員應(yīng)當(dāng)包括系統(tǒng)管理員、醫(yī)生、護(hù)士、技師、檢驗科工作人員等。在用戶的管理人員模塊中[9-12]，系統(tǒng)管理員可以實現(xiàn)對用戶的信息進(jìn)行管理，如注冊、修改、刪除等。普通用戶如醫(yī)生、護(hù)士、技師、檢驗科人員，具有管理人員的一般權(quán)限，如個人信息維護(hù)、查詢等。（2）檢驗數(shù)據(jù)管理模塊：患者檢驗過程中，檢驗設(shè)備產(chǎn)生大量檢驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)分析后，統(tǒng)一匯總至數(shù)據(jù)庫中。檢驗數(shù)據(jù)管理模塊對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行安全存儲和管理，以利于用戶查詢，檢驗數(shù)據(jù)管理模塊支持用戶審核報告并內(nèi)置審核算法。（3）質(zhì)量控制管理模塊：醫(yī)院檢驗儀器數(shù)量龐雜且十分精密，需定期進(jìn)行測試，以防止儀器不精準(zhǔn)導(dǎo)致檢驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。因此，在HLIMS中設(shè)置質(zhì)量控制管理模塊。質(zhì)量控制管理模塊的用戶主要是儀器管理技師，技師通過此模塊設(shè)置測試的范圍、閾值標(biāo)準(zhǔn)。儀器設(shè)備在長時間處理樣本量后，可能觸發(fā)質(zhì)量控制模塊的危機(jī)閾值系統(tǒng)，實驗室信息管理系統(tǒng)通過質(zhì)量控制管理模塊對醫(yī)院檢驗儀器的運行情況進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，在儀器閾值報警信號出現(xiàn)后，立即提示儀器管理員進(jìn)行處理，并按照優(yōu)先等級提示處理危急情況順序。

2.2HLIMS系統(tǒng)的運行保障需求

（1）HLIMS運行性能：醫(yī)院檢驗數(shù)據(jù)量極大，一家普通三甲醫(yī)院的檢驗樣本量可達(dá)上萬條，HLIMS在處理如此海量的檢驗數(shù)據(jù)過程中，必須穩(wěn)定運行，一旦出現(xiàn)宕機(jī)、崩潰，其結(jié)果將不堪設(shè)想，直接影響醫(yī)院的正常運行。因此，HLIMS系統(tǒng)在并發(fā)性、內(nèi)存、響應(yīng)時間等方面要性能優(yōu)越，能保證系統(tǒng)在運行過程中，不出現(xiàn)問題。（2）可擴(kuò)展性：醫(yī)院HLIMS系統(tǒng)按照不同醫(yī)院等級需要設(shè)定不同的級別，但是在醫(yī)院檢驗業(yè)務(wù)量不斷擴(kuò)大的情況下，HLIMS支持系統(tǒng)硬件升級、軟件升級，提供功能模塊擴(kuò)充，數(shù)據(jù)容量擴(kuò)展。（3）系統(tǒng)的可維護(hù)性；HLIMS系統(tǒng)的搭建須考慮系統(tǒng)整體架構(gòu)、接口、功能模塊的特征，在系統(tǒng)運行過程中的維護(hù)便利性。（4）檢驗數(shù)據(jù)的安全性：HILIMS系統(tǒng)存儲、處理的數(shù)據(jù)都是患者的信息，涉及到患者的隱私權(quán)和倫理，檢驗數(shù)據(jù)的傳輸、存儲、查詢、修改等都關(guān)系到患者的權(quán)利，對檢驗數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)采取不同等級權(quán)限來保護(hù)患者的信息安全。

3HLIMS總體架構(gòu)設(shè)計

HLIMS與醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（HospitalInformationSystem,HIS)是兩個系統(tǒng)，HLIMS與HIS保持?jǐn)?shù)據(jù)交換、傳遞。HLIMS本身是一個獨立的信息管理系統(tǒng)，HLIMS在架構(gòu)設(shè)計上采用傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)中的三層，如圖1所示。系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)庫、支撐層、應(yīng)用層等。HLIMS在實際應(yīng)用中，通過檢驗設(shè)備提供數(shù)據(jù)，按照系統(tǒng)的預(yù)定功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、檢驗、報告形成、質(zhì)量控制管理等。

4系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

4.1HLIMS的數(shù)據(jù)采集與傳遞協(xié)議

醫(yī)院的不同檢驗儀器設(shè)備由于廠家不同，可能通訊標(biāo)準(zhǔn)不同，因此，應(yīng)按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸格式和交換協(xié)議處理。HLIMS本身就是一個數(shù)據(jù)交換、協(xié)同的平臺。檢驗設(shè)備的通訊協(xié)議采用雙向通訊協(xié)議，這種雙向通訊協(xié)議的優(yōu)點是傳呼效率高，錯誤率低。

4.2HLIMS數(shù)據(jù)庫配置

HLIMS數(shù)據(jù)庫采用SQLServer數(shù)據(jù)庫。這種數(shù)據(jù)庫最大的優(yōu)點是采用電子連接備份方式，在斷電等特殊情況下，能夠快速恢復(fù)備份。電子連接備份后的數(shù)據(jù)能夠自動傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。SQLServer數(shù)據(jù)庫在鏡像故障轉(zhuǎn)移中，可實現(xiàn)多組同時進(jìn)行，多重保障系統(tǒng)正常運行。

4.3HLIMS與HIS的集成

HIS是由住院系統(tǒng)、門診系統(tǒng)、HLIMS、Pacs等系統(tǒng)連接而成的綜合信息管理系統(tǒng)。HLIMS與HIS實現(xiàn)對接后，HLIMS中的數(shù)據(jù)可實現(xiàn)共享，醫(yī)院的工作站可實現(xiàn)對HLIMS中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，輸入、自動更新數(shù)據(jù)、打印等。為確保HIS與HLIMS順暢連接，在接口設(shè)計上應(yīng)考慮安全性因素，HLIMS與HIS數(shù)據(jù)共享時，必須基于數(shù)據(jù)的信息一致性、完整性。并且，HLIMS與HIS的信息傳輸必須確保實時性。HLIMS與HIS程序接口采用HL7標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點是HIS與HLIMS信息跨平臺傳遞通暢，系統(tǒng)對接口自動調(diào)用，信息傳遞不存在延時，避免數(shù)據(jù)庫讀寫操作，增強(qiáng)了信息的一致性與完整性[13]。

5結(jié)語

HLIMS是醫(yī)院信息化系統(tǒng)的重要組成部分，它與醫(yī)院的Pacs系統(tǒng)、HIS系統(tǒng)、醫(yī)院財務(wù)系統(tǒng)等共同組成醫(yī)院的業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、智慧醫(yī)院等現(xiàn)代信息技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展，HLIMS系統(tǒng)將朝著物聯(lián)網(wǎng)、智能化、自動化的方向發(fā)展，不同系統(tǒng)間的高度集成性將成為重要的發(fā)展趨勢。

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作者：張洋 章魯瑤 樊金宇 修云霞 單位：牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院檢驗科