中华医学影像技术学:影像信息与人工智能技术卷
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第四节 医学影像信息系统与其他信息系统集成

随着医疗信息化的发展,各级医疗机构逐步建立了各类医院信息系统,如医院信息系统(HIS)、电子病历、实验室信息管理系统、医院信息平台等。各类医疗信息系统一般都由不同供应商提供,标准和规范的不统一,使各医疗系统产生的数据无法共享,造成了一个个信息孤岛和信息烟囱,使得医疗机构内部和协作的医疗机构间的数据交换产生了巨大的阻碍,导致临床工作效率降低。解决信息孤岛,实现各业务系统间数据互联互通和共享已成为医疗信息化发展过程中的迫切需求。

一、医学影像信息系统与医院信息系统及电子病历的整合

医院信息化融合建设的目标是通过统一的规划,用标准化、规范化的接口、优化的流程提供先进的、便捷的、人性化的医疗服务,提高医院的整体经营效益与社会效益,打造现代化的数字医院,实现系统集成化、系统智能化、无纸化、无胶片化、流程优化、管理数字化的目标。

(一)影像存储与传输系统-放射信息系统集成

目前主流的影像信息系统,影像存储与传输系统与放射信息系统均采用核心级集成,使用统一的用户权限管理,用户只需一次登录即可同时使用影像存储与传输系统和放射信息系统。

放射信息系统驱动影像存储与传输系统,医师打开检查报告界面时,可同时将对应的受检者影像自动调出,也能够在医师调阅影像时,点击查看对应的检查报告。

(二)医学影像信息系统与医院信息系统的集成

医院信息系统(hospital information system,HIS)是指利用计算机软硬件技术、网络通信技术等现代化手段,对医院及其所属各部门的人流、物流、财流进行综合管理,对在医疗活动各阶段产生的数据进行采集、储存、处理、提取、传输、汇总、加工生成各种信息,从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的信息系统。

医院信息系统(HIS)与影像存储与传输系统在各自独立的系统中,均设置了独立的业务流程。受检者在接受检查的过程中,需要在医院信息系统(HIS)中完成基本信息注册、挂号、开立医嘱、缴费、预约,在影像存储与传输系统中需要完成受检者的信息录入、分诊登记、检查、报告领取,在以上环节中,受检者需要在多部门进行各类手续的办理,且完成检查后医师无法及时获取受检者的影像和检查报告。独立系统下的传统流程,使得整个医疗过程效率低下,且容易产生医疗差错。

为了实现影像存储与传输系统、放射信息系统与医院信息系统(HIS)间的受检者信息交换,通过院内集成平台技术实现了影像存储与传输系统、放射信息系统和医院信息系统(HIS)系统的数据融合,医院信息系统(HIS)可以共享影像存储与传输系统、放射信息系统中的检查报告、费用、图像等信息,全院信息网络中的任何一个工作站,均可在医院信息系统(HIS)的同一界面下浏览患者的图像,查看此患者相应的临床信息;同样,由于在医院信息系统(HIS)中的信息项增加了患者的影像信息,临床科室作医嘱或诊断时,可打开患者的影像信息作为辅助参考;影像医师在诊断工作站书写影像诊断报告时,可自动获取HIS中受检者的相关信息,包括检查信息、病历、医嘱等;实现远程医疗功能:支持影像数据的远程发送和接收。

(三)医学影像信息系统与电子病历的集成

电子病历是以电子化方式管理的有关个人健康状态和医疗保健行为的信息,它包括:病案首页、病程记录、检查检验结果、医嘱、手术记录、护理记录等信息和文档,其中既有结构化信息,也有非结构化的自由文本,还有图形图像信息。涉及患者信息的采集、存储、传输、质量控制、统计和利用。在医疗机构中作为主要的信息源,提供超越纸张病历的服务,满足医疗、法律和管理需求。

电子病历系统是指为人们提供各种医疗卫生服务过程中采集、存储、传输、提取和处理卫生信息的计算机与通信处理系统,包括各种医疗知识获取和辅助诊断决策等功能。

将电子病历与影像存储与传输系统集成,可将不同结构的医疗数据统一规划管理,实现对影像存储与传输系统相关医疗数据,如受检者的基本信息、影像信息、报告信息高度集成,避免归档过程中的重复劳动。

可以将影像浏览工作站作为电子病历的功能模块嵌入电子病历系统中,方便工程师查阅影像图片信息,从而辅助医师形成病历信息,并实现结构化的存储和归档。

对于已归档的既往影像信息和报告数据,电子病历通过院内集成平台与影像存储与传输系统互联互通,医师可根据受检者的唯一主索引信息,检索既往影像信息和报告信息,缩短了整体就诊、诊断、检查、治疗的时间,提升了诊疗效率,也提升了医疗质量。

(四)医学影像信息系统与医院信息平台集成

近几年来,医院院内信息平台逐步建立和完善,并支撑部分业务在院间流转,因此建立统一的院内注册、服务体系,成为一种趋势,最终目的是进行更高层次的业务应用(数据分析、决策支持等)和院内、院际协同应用等工作。依托信息平台进行系统间的集成与交互,严格遵循国家卫生管理部门相关标准,提供基于标准数据集、数据元素以及各类专用术语库的交互与集成等公共服务,解耦的同时,充分考虑未来的扩充、整合和复用,使医院的信息系统能够不断地容纳新的系统并保持系统的整体性,同时保障医院信息系统的持续性发展和高效率运行。影像存储与传输系统 - 放射信息系统可通过患者唯一标识来调用信息平台的检查申请数据信息和报告信息,以实现影像检查电子申请单、预约、收费、预约安排回执以及影像检查状态跟踪,影像报告浏览等功能。

二、集成的类型与方法

(一)采用HL7实现

HL7(health level 7)是医疗信息交换第七层协定的简称,是美国HL7组织在1987年开始为了医疗保健行业内的电子数据交换而制定的一个电子数据交换标准,其目标是在不同的医疗应用程序之间实施公用的接口,规范临床医学和管理信息格式,降低医院信息系统互联的成本,提高医院信息系统之间数据信息共享的程度。

HL7并没有提供一个完全的“即插即用”解决方案,因为在医疗机构的传输环境中有两个重要的影响因素,一是医疗机构的传输环境中缺乏处理的一致性;二是产生的结果需要在用户和厂商间进行协商。

因此,它提供的是一个可在较大范围内选择数据和处理流程的灵活系统,并尽可能包括所有已知的程序[触发器(trigger)]、数据[段(segment)和域(field)]要求。在HL7通信协议中,消息(message)是数据交换的基本单位。HL7的消息是自动生成的,它将HL7标准文档自动转化为一个HL7规则数据库和部分程序数据结构代码。实现一个通信标准的具体工作是生成数据结构,以及实现一个构造器(builder)和一个解析器(parser)。数据结构表现了标准中各个数据对象的相互关系。构造器将数据结构中的数据转化成能在电子数据交换媒介中传输的数据串。而解析器能够将数据串解析回原来的数据结构。在临床中不同业务流程对应着相应的HL7 消息服务。

通过HL7消息传递实现影像存储与传输系统与医院信息系统(HIS)的信息交换,适用于医院信息系统(HIS)已提供HL7接口的方式。

HL7接口实现影像存储与传输系统、放射信息系统集成与医院信息系统(HIS)消息传递示例:

(1)消息1:

ADT/A01(入院 / 就诊通知)。

(2)消息2:

ORM/O01(普通订单,新订单)。

(3)消息3:

ORM/O01(普通订单,取消订单)。

(4)消息4:

DFT/P03(明细后财务交易)。

(5)消息5:

ADT/A03(出院 / 结束就诊)。

(6)消息6:

(价格修改)。

(二)通过中间表实现

若为业务系统还没有HL7接口的情况,可以通过数据库接口实现影像存储与传输系统 - 放射信息系统与信息系统的集成,也就是中间表的方式,在医院信息系统(HIS)或影像存储与传输系统 - 放射信息系统上创建一系列的视图与存储过程。HIS通过门急诊或住院医师工作站下达医嘱,然后通过视图与存储过程方式把受检者信息以及检查项目申请信息传输给影像存储与传输系统 - 放射信息系统,在放射信息系统工作站审核检查和预约,再通过视图方式把审核预约结果信息回传给HIS,进行分诊,将受检者和检查项目的信息通过 DICOM 工作列表传输到影像成像设备,将受检者基本信息、检查项目、检查室传输到排队叫号系统进入排队序列,完成检查后,影像科医师在影像存储与传输系统工作站查询、检索、浏览影像,完成报告书写和审核签发,临床医师通过医师工作站调用、浏览受检者影像和检查报告,受检者在自助胶片和报告打印机上扫描检查号或受检者ID领取结果。影像存储与传输系统 - 放射信息系统和HIS数据库接口集成方式采用数据库中间表的方法。接口内容:

1.受检者管理

与现有的住院登记系统联网,从住院登记系统中得到受检者的申请信息和基本信息。

2.检查申请

医师可以在网上完成对本科室受检者各类影像检查临时医嘱的申请,申请将直接传到影像存储与传输系统的分诊系统,并记录检查申请的日期、时间、申请医师、确认护士等,并可随时进行相应的查询和统计。

3.临床医师影像及报告查询

在影像及检查报告生成后,在各类医师工作端,可以根据受检者的影像检查医嘱调入受检者的影像及诊断报告,提供与影像存储与传输系统诊断工作端相同的影像显示、诊断、相关检查查询等功能。

中间表方式集成是根据受检者的个人信息与受检者检查项目等信息建立中间表完成集成,无需改造程序代码,开发简单。然而,该接口方式直接调用生产库数据,对信息系统软硬件资源的性能和配置要求较高,也更容易产生集成问题。

(三)通过其他接口实现

组件对象模型(component object model,COM)是微软公司于1993年创建的一种软件组件结构标准。目的是使应用程序更易于定制。把一个庞大的应用程序分成多个模块,每一个模块都保持功能独立性,在协同工作时,通过相互之间的接口完成实际的任务。我们把每一个这样的模块称为COM组件,这些组件可以在不同的计算机上用不同的程序设计语言单独开发,单独编译,单独调试和测试。当所有的组件开发完成后,将它们组合在一起就得到了完整的应用程序。COM是微软的“Activex”“Directx”以及“OUE技术”的基础,它被设计成一个动态互变组件的规范,为Windows程序模块之间的相互通信提供了统一的标准,只要客户和组件共同遵循这一规范,双方就可以透明地通信。用COM开发出来的组件实际上是一些小的二进制代码,可以为应用程序、操作系统以及其他组件提供一些服务。多个COM组件对象可以连接起来以形成应用程序或组件系统,并且该组件可以在运行时、不重新连接或编译应用程序的情况下被卸载或替换掉。

COM组件有两种,一是进程内组件,它是一个动态连接库(DLL)文件;二是进程外组件,是一个可执行程序(EXE)文件。当另外的组件或普通程序(即组件的客户程序)调用组件的功能时,首先创建一个COM对象,然后通过该对象所实现的COM接口调用它所提供的服务。进程内组件是DLL程序,当客户调用进程内组件程序的方法时,进程内组件和客户程序在同一进程地址空间内,客户程序得到的接口指针直接指向组件的“Vtable”,效率非常高。

COM采用接口的方式将影像存储与传输系统 / 放射信息系统与医院信息系统(HIS)划价模块集成,HIS划价模块启动时,放射信息系统 / 影像存储与传输系统将同时启动,接收用户ID,但放射信息系统处于隐藏状态,当HIS划价模块退出时,放射信息系统将同时退出。系统登录后,仅显示HIS划价界面,影像科室医师进行检查申请、修改申请、添加药品和材料等操作,当要进行某项检查时,点击预约按钮,HIS登记界面显示的此项医嘱的所有患者信息、检查信息将通过COM接口送到HIS登记界面,当登记人员完成预约后再通过调用HIS的COM接口返回,同时标记该检查已预约,避免再次预约。

通过COM接口融合,HIS开发简单,只需增加一个COM组件,并通过HIS工作站将信息直接传给影像存储与传输系统 / 放射信息系统登记模块,开发时间短,技术非常成熟、稳定,系统集成紧密无缝,且系统集成实时性好。

三、信息流程管理

(一)概念

流程管理是以规范化地构造端到端的业务流程为中心,以持续提高组织业务效率为目的的系统化方法。它是一个操作性的定位描述,指的是流程分析、流程定义与重新定义、资源分配、时间安排、流程质量与效率测评、流程优化等。流程管理为用户需求而设计,因而需要随着内外环境的变化而被优化。

信息系统是帮助流程管理有效执行的工具,信息系统可以满足流程管理的统一设计、集中管理和分散使用的全部要求,为流程管理提供技术保障。信息流程管理就是信息系统内部以用户为中心,不同权限、角色端到端的流程运转过程。信息流程管理的核心是流程,流程是任何医疗机构运作的基础,医疗机构所有的业务都需要流程来驱动,信息系统是标准化流程的工具。同一医疗机构内的不同部门,不同人员都是靠流程来进行协同运作,信息系统支撑的业务流程在流转过程中也会产生相应的数据。

(二)信息流程管理的内容及遵循原则

信息流程管理的原则中有树立以用户为中心的理念;明确流程的用户是谁、流程的目的是什么、流程流转的时间节点、流程流转的空间、流程流转的内容;信息流程要保持端到端的流程,以解决不同角色和部门间的断层和职能重复问题;明确各信息流程的使用角色,解决业务活动责任问题;在突发和流程外的情况下,从用户的角度明确判断事情的原则;关注结果,基于流程的产出要制定可量化的衡量指标,定期对流程效率进行评价和流程优化。通过精细化的流程管理可以提高受控程度、工作效率,提高资源利用率,实现管理的快速复制。管理流程的目的是控制风险、降低成本、提高服务质量、提高工作效率、提高对风险的反应速度,最终提高顾客满意度和组织的市场竞争能力。

(三)信息流程设计步骤

流程管理是为了让业务过程更规范,使业务过程和所涉及的各项规章制度的要求可以固化到信息系统中,信息流程设计步骤如下:

1.建立信息流程设计团队

组建信息流程设计团队,团队应包含的角色有流程各使用环节的相关人员、流程管理部门的相关人员、信息流程规划人员、信息流程设计人员、信息流程开发人员,各角色协同,进行流程梳理、流程优化和改进、流程设计和开发及后续信息流程执行的保证。

2.信息流程管理目标的确认

规划信息流程的目的是信息流程管理应遵循的核心,我们首先需要了解最高管理者的信息流程管理的需求和目标,以便确定整体的设计目标。根据设计目标形成整体方案和详细的计划,以便分配流程管理任务和确定人员分工、确定实施计划和进度。

3.信息流程架构顶层设计

通过信息流程架构顶层设计,明确和统一流程活动的各个要素,统一流程语言和规范。

4.确定流程负责人

顶层规划完成后,根据顶层架构设计中各流程的所属职责和部门范围,确定流程负责人,该负责人需要组织确定该流程的作业规范、业务流转和数据流向的正确性,并给出明确的技术需求。

5.任务分解

根据已确定的实施方案,进行工作任务分解,细化到每一个子流程的建立,确保每个子流程的活动、涉及资源、输入内容、产出物、使用人、责任人、管理人等内容的完善。

6.信息流程开发和实现

按照前期确认的架构、实施方案、工作任务分解,利用计算机技术进行各流程相关功能的开发,并进行测试和试运行。

7.信息流程的培训和使用

当信息流程开发、测试、试运行结束后,进行信息流程的正式使用前培训。培训要求流程涉及的各相关操作人员和管理人员共同参加。

8.监控信息流程使用情况

将设计的全部流程的使用情况,利用信息系统预设的指标进行监控。所有流程管理者可通过监控功能查看流程使用情况,确保流程得到有效执行。同时,执行时出现问题后用户能有效反馈、及时修改,真正实现流程管理的协同。只有建立完善的流程管理体系,并得到有效执行后才能实现真正意义上的维护和持续改进。

信息系统最大的优势在于依据制度固化业务流程,提升业务流程的执行效率。使用信息系统这个工具可以非常有效地提高流程管理体系的运行效率,是流程管理体系的助推剂,能起到事半功倍的效果。