【Mirth Connect平台在医院信息集成中的应用探究8900字（论文）】

-9-1绪论1.1引言医疗信息系统一直被公认为是一个非常复杂、庞大、覆盖范围非常广泛的应用系统。近年来信息技术发展的越来越快，而信息的交换以及集成问题也变得愈发重要，在《医院信息系统基本功能规范》以及《全国公共卫生信息化建设标准与规范（试行）》中提出了统一标准是卫生信息化建设的基础性工作，也是信息交流与共享的首要保障。卫生信息化建设强调“统一规范、统一编码、统一接口”。[2]实际上想要将医学信息进行交互是十分困难的。它是一个集人员信息、实验室数据、医学数据库、CT、MR、放射、超声等医疗诊断设备于一体的信息源环境[3]。随着互联网技术和智能医疗的快速发展，我国“医院+互联网”建设迎来了新的机遇和挑战。一些医疗公司开展了一系列实验，旨在通过系统升级和平台建设来提高医疗信息共享服务的质量。加强医疗信息共享是国内医疗服务体系的一大趋势，也是互联网医疗发展的新阶段。[4]但从实际情况出发可以发现，在我国现有的系统之上实现信息化建设是十分困难的。医院信息平台数量不断增加。其中包含着基础性的PACS、HIS以及RIS，还涉及到护士工作站、财务系统、医保卡、医生工作站等一系列部门，需要进行信息的交换[5]。随着信息应用需求的不断增长和设备制造商的不断增多，一些系统由自己的开发者独立开发，而医疗信息系统的开发者则相对独立地开发自己的系统。它们之间没有标准化的流程和系统接口，使得接口规范不一致，数据交换更加困难，医疗系统之间的互联互通面临着新的挑战。[6]目前，对于医院来说想要实现医院医疗信息沟通就必须设计专门的程序来解决这一问题。需要开发的模块多，医院工作效率低，管理难度大。为了解决信息技术与互联网思维的融合问题，实现信息系统的整体互联，解决系统间信息共享困难和数据利用困难、信息集成度低、系统业务协同性差的问题。国内外出现了多种医疗平台，如：国外的微软集团开发的BizTalk、OrionHealth，InterSystem的Ensemble，国内的东软集团、东华软件、创业软件、智业软件、医惠科技、上海复高等公司也开发一些类似的产品[7]。Mirth-connect是一个专业的信息集成引擎，支持众多协议，包括soap、HL7、JMS等；其可以读写文件以及数据库、支持发送电子邮件、生成PDF文档；支持路由、映射、转换并过滤信息。[8]在Mirth-connect平台上编写通道。完成这些步骤后，将通道部署到要运行的服务器。通过引入Mirth-connect，大大增强了医疗信息系统的可扩展性，降低了开发和维护成本，保证了服务的稳定性、可靠性和系统的平稳运行。本文提出使用Mirth-connect这一平台来对不同的医学信息进行集成处理。通过在Mirth-connect平台上创建通道，使得不同数据结构、软硬件环境和编码方式的系统之间的信息交换更加方便快捷。Mirth-connect平台在医院信息集成中的应用，使医院内部系统和外部系统之间的数据提取、传输和交换变得更加容易，使医院技术人员更易于维护和开发，提高了医务人员的工作效率，降低了系统集成的成本。1.2研究内容本文主要通过设计HIS与RIS的接口，研究Mirth-connect平台在医院信息集成中的应用。本文提出如下构架方案，使用Mirth-connect这一平台，而信息流的载体和工具为HL7消息以及数据库写作，实现不同系统间的信息交换。设计接口如下：发送检查申请通道：患者去医院做检查，在医生开具检查单后，患者基本信息和开单检查的项目等数据将从HIS自动推送给RIS。发送取消申请通道：患者发现身体状况有问题不容许做此项检查或患者没及时做此项检查，医生将取消该项检查，HIS自动推送取消检查信息给RIS。缴费状态查询通道：医生开完检查单后，患者进行缴费，系统将通过查询缴费状态判断患者是否缴费。HIS-RIS通道：患者做完检查后，医生在系统点击检查完成和提交报告。RIS将调用接口，将检查完成后的信息和报告自动推送给HIS。1.3论文组织结构本文共分为四章第一章主要介绍本课题的引言、研究背景以及本文的研究内容。第二章主要介绍Mirth-connect平台的概念及工作原理。第三章主要介绍HL7的基本内容和信息传输方式。第四章HIS与RIS接口的设计与应用，主要介绍其业务流程及各通道的设计。最后，对论文的结论进行了总结。

2MirthConnect平台2.1MirthConnect概述医院之间的不同系统想要进行信息交换就需要一个适宜的接口方式。但是由于医疗的特殊性，需要更高的标准，并且对于人工方面的要求也更高，因此HL7接口需要更为简便的系统来解决这一问题。因此就需要一个中间件[9]，实现对外提供接口的目的，并且将不同系统的原有接口模式转变为对外的接口。Mirth-connect平台再这样的形势下应运而生[10]。Mirth-connect是一个专业的跨平台信息集成引擎，支持众多协议，包括soap、HL7、JMS等；其可以读写文件以及数据库、支持发送电子邮件、生成PDF文档；支持数据路由、映射、转换并过滤信息。其是进行配置、开发和监视的必要工具。[11]以Mirth作为信息交换的中间平台，使用HL7，让医院之间不同部门的业务系统连接起来，实现协调和异构数据的交互，进而让医院各部门系统之间的数据交换传输标准、异构集成以及数据共享等一系列问题得以解决，将原有的点对点接口模式转变为使用中间件的模式，进而使连接成本以及系统的工作量同时降低，最终更好的监控各系统间的解耦和数据交换。2.2MirthConnect工作原理Mirth-connect的工作原理是通过使用不同的通道（Channel）让不同系统之间的数据得以集成。而这一通道由不同的连接器（Connector）共同构成，其中包括源连接器（SourceConnector）也就是连接消息源系统，主要负责获取源消息目的连接器（DestinationConnector）也就是连接目标系统，其主要负责将信息发送到目标系统。由于一个通道只需要一个信息来源，而其需要将一份信息发送给不同的系统，因此一个源连接器加上若干的目的连接器就构成了一个完整的通道[11]。图2-1通道模型图Mirth-connect通道(Channel)作为一个中间的媒介可以传递RIS与HIS两系统间的异构数据。他能够将一份长消息任务分成若干的小消息任务，具备着灵活性、可靠性以及高性能。一个通道由四部分组成，分别是转换器(Transformers)、源连接器(SourceConnector)、目标连接器(Destinationconnectors)以及过滤器(Filters)。一个通道一般具备着以下特征，用于发送数据(Destination)、源连接器种类、入站消息格式(inbound)吗、接收数据(Source)目标连接器的种类、出站消息格式(outbound)传输[12]。

3JSON3.1JSON概述JSOH是一种轻量级的用于传输文本的数据传输格式。它不仅便于开发人员编写代码和阅读，而且便于机器生成和分析以及多种语言之间的数据交换。它类似于XML，但是它比其他方法更小、更快、更容易解析，这降低了客户端解析带来的性能和兼容性问题。JSON是独立在编程语言以外的一种格式，其支持不同的编程语言，包括C、C++、C#、Java、JavaScript等，因此作为一种数据交换格式其是十分理想的[13]。JSON有四种基本数据类型：string、numericvalue、Boolean和nullvalue。JSON结构由对象和数组数据结构的组合表。3.2JSON的优点（1）JSON有很好的扩展性，JSON和XML都有很好的扩展性，但是只要XML可以扩展，JSON就可以很好的扩展，因此JSON突破了HTML的限制，只描述数据的显示方式，能够提供很好的结构和描述。（2）JSON是一种灵活、简洁的数据描述格式。JSON格式非常简单，由两种构造构成：键和值。这两组容易压缩、读取和写入数据格式。由于用于网络传输的带宽很小，传输速度较快，从主观上讲，JSON比XML更清晰，冗余更少，适合于数据交换。（3）JSON自述易懂。JSON不是使用排列保留单词。用户可以定制来说明关键词，让用户更容易阅读。（4）JSON非常容易分析并处理数据。在通用web应用程序中，开发者经常遇到XML分析问题，开发效率低下。另外，分析JSON几乎很难。例如，JavaScript可以通过内置的eval函数直接读取JSON，从而促进客户端操作。（5）JSON格式可以直接对应服务器的端代码。此外，还支持多个服务器终端语言，包括C、JavaScript、Perl、PHP、python、ruby。这对于解析服务器非常有用[14]。3.3JSON序列化为了将对象的状态信息转换为可以进行传输以及储存的形式可以将JSOH序列化[15]。通过将其序列化的方式可以将原本无法访问对象的信息数据进行修改或者查看[16]。将JSON序列化同样可以用来储存信息。使用序列化备份数据时，只需将内存中对象或对象图的序列化数据流保存到磁盘上，然后将磁盘上保存的数据流反序列化到对象上即可恢复对象[17]。在将JSOH进行序列化处理时，可以临时或者持久的储存对象的状态。一般情况下，在序列化的过程中，对象的所有信息都将会被序列化，对象的所有字段都会变成序列化数据。这样，对象实例的详细信息将公开给具有序列化权限的任何代码，并且客户机可以独立于字段的可访问性来确定这些实例的值。而包含重要数据的对象一般不被建议序列化。在必须序列化的情况下，则需要对重要数据用特定的字段进行处理[18]。4RIS与HIS接口设计4.1业务流程患者持身份证到挂号窗口办理挂号。挂号后，临床医生应根据患者情况出具检查申请单。临床医生在开具申请表时，应当如实填写患者的医疗信息和基本情况。患者凭检查申请表到付款窗口办理缴费或在线上小程序中付款，付款成功后，患者凭检查申请表到放射科检查登记处办理登记预约检查时间。病人按挂号顺序进行检查。检查结束后，患者需等待检查报告。取到报告后，再到就诊医生处进行就诊。4.2数据流程医生开具检查单后，HIS向RIS发送检查申请信息，RIS接收信息后，将患者的基本信息和检查单信息放入放射科等候队列。同时，RIS与HIS交互，填写费用信息（检查费用，缴费状态），登记病人（病人到达，等待检查），检查信息（检查部位，检查时间）。医生完成检查并发布报告，RIS向HIS主动推送检查结果和报告。修改患者基本信息后，HIS向RIS发送信息，RIS同步上传患者基本信息至系统，供医生查询[12]。图4-1信息交互流程图4.3通道设计与实现4.3.1开单（1）发送检查申请通道：医生开具检查申请单，创建SendAppBill接口，并将其源连接器类型配置为DatabaseReader。需要创建通道源连接器，主动将检查申请信息和患者基本信息推送到RIS。该通道筛选检查类别为“放射”、“CT”、“MRI”的检查信息，并定时推送。目标连接器中应包含三个以Destination1-3为名的目标连接器。Destination1目标连接器类型为DatabaseWriter。HIS调用通道，主动推送医生检查申请单信息和病人基本信息。Destination2目标连接器类型为HTTPSender，设置接收地址为RIS。Destination3目标连接器类型为DatabaseWriter。RIS在接收HIS推送的信息后，RIS将返回一个值，HIS接收到回执信息后并更新exam-appoints中相对应的标志，轮询结束。新一轮轮询，当查询到exam-appoints中对应标志为“0”时，表示RIS成功接收HIS推送的信息，符合轮询条件，Destination1将自动推送新的医生检查申请单信息和病人基本信息。当查询到exam-appoints中对应标志为“1”时，表示RIS没有成功接收HIS推送的信息，Destination1将自动重复推送医生检查申请单信息和病人基本信息。（2）发送取消申请通道：医生在开具检查申请单后，发现病人未进行检查或患者的身体状况不允许进行检查，可以发送取消检查的申请。创建SendAppBill_Del接口，将源连接器类型配置为数据库读取器。需要创建通道的源连接器主动推送取消申请信息和相应的患者信息给RIS。该通道筛选检查类别为“放射”、“CT”、“MRI”的检查信息，并定时推送。目标连接器中应包含三个以Destination1-3为名的目标连接器。Destination1目标连接器类型为DatabaseWriter。HIS调用通道，主动推送取消检查申请的相应信息和相对应的病人信息。Destination2目标连接器类型为HTTPSender，设置接收地址为RIS。Destination3目标连接器类型为DatabaseWriter。RIS在接收HIS推送的信息后，RIS将返回一个值，HIS接收到回执信息后并更新exam-appoints中相对应的标志，轮询结束。新一轮轮询，当查询到exam-appoints中对应标志为“0”时，表示RIS成功接收HIS推送的信息，符合轮询条件，Destination1将自动推送新的取消检查申请的相应信息和相对应的病人信息。当查询到exam-appoints中对应标志为“2”时，表示RIS没有成功接收HIS推送的信息，Destination1将自动重复推送取消检查申请的相应信息和相对应的病人信息。4.3.2交费（1）缴费状态查询通道：医生开具检查单后，病人对该项检查进行缴费。创建一个通道，将其源连接器类型配置为HTTPlistener，在目标连接器中创建两个目的连接器，分别命名为mdk001和mdk002，其连接器类型配置为DatabaseWriter。当foucode为“mdk001”，则调用查询缴费状态接口，判断患者是否缴费，如果response_result.code数值为“0”，表示患者缴费成功，如果response_result.code数值为“1”则表示缴费未成功。当foucode为“mdk002”，调用查询住院患者是否结算接口，判断患者是否已经结算。“code”值为“0”时表示该患者本次住院未结算。“code”值为“1”时表示该患者本次住院已结算。若没有指定foucode，则优先调用查询缴费状态接口。（2）住院计费查询通道医生开具检查单后，若为住院患者，则不需要缴费，只需要在完成检查后，进行计费。创建通道，配置其源连接器类型为HTTPListener，设置其端口号与RIS端口号一致，最后设置信息的传输模式。利用所设置格式从接口获取数据。配置其目标连接器的类型为DatabaseWriter。RIS调用住院计费查询通道，通过病人编号查询到该患者所做检查时间，检查部位，检查类型，检查名称和检查项目的价格等信息，并将数据存入到inp-bill-detail表中的同时删除exam-appoint表中所对应的数据。4.3.3检查完成创建通道，配置其源连接器为HTTPListener，设置固定的端口，编辑其过滤器和转换器。在目标连接器创建检查完成目的地连接器，配置其连接器类型为DatabaseWriter，添加JavaScript脚本。患者做完检查后，医生在系统中点击检查完成按钮，RIS调用检查完成通道，将单号，检查完成的时间，检查诊室，病人信息，医生信息，检查图像等信息自动推送到HIS。HIS接收信息并判断该检查是否完成，若检查已完成，则在HIS里修改对应单号的检查状态为检查完成并把接收到的信息存入EXAMEXAM_MASTER表中。若检查未完成，则查看是否能查到预约信息，如查到预约信息，则安排次序进行检查，如未查到预约信息，重新推送开单信息。4.3.4书写报告创建一个通道，将其源连接器配置为HTTPListener，编辑其过滤器和转换器。在目标连接器中创建目的地连接器：报告审核，并将连接器类型配置为DatabaseWriter。医生完成检查后，在系统中书写报告并点击提交。RIS调用报告审核通道，将报告书写者，审核者，检查项目，报告时间，审核时间，报告内容等信息自动推送到HIS中。报表审核目标连接器添加JavaScript脚本以判断检查是否完成。检查不完成，不能进行审核；如果检验完成，则处于申请状态。申请状态时，如果检验已完成，且报告尚未撰写，通道会向RIS发出指令，完成报告撰写；如果检查已经完成，并且报告已经写好，请重新审核。审核后，HIS将接收的检查报告数据的存储在exam-report表中。4.3.5确费确费通道是针对住院患者，与检查完成同时调用。创建一个通道，将其源连接器配置为HTTPListener，并编辑其过滤器和转换器。在目标连接器中创建目标连接器，将其连接器类型配置为DatabaseWriter，并添加JavaScript脚本。检查完成后，RIS自动调用此通道，把患者做此项检查的费用推送给HIS。住院患者在HIS中有MEDREC.MEDICAL_COSTS表，专门记录患者住院期间医疗开销。患者出院后根据表中医疗开销记录进行缴费。在确认费用的过程中，先查一下价目表的项目数。根据医疗保险的规定，每个患者的折扣价格不同。询问是否收费。申请表已经是收费的，已经不收费了。如果没有结算，则查询inp-bill-detail表的最大值和结算ID。住院患者还没有结算的情况下，用折扣表调查结算项目的种类。如果收费项目在折扣目录里的话，就按通常的方法计算。病人的住院费用已经报销了，他就不收费了。如果exam-master中不存在检查编号，则返回上一个频道。4.4小结HIS与RIS接口设计，实现HIS与RIS的成功对接，实现两系统之间更有效的进行数据交换和资源共享①LIS和HIS之间的数据交换非常及时。在这两个系统中，如果一个系统的数据发生了变化，这个变化马上会反映到另一个系统中。②更换HIS和LIS的数据时，数据库通常会被读写。在这种情况下，LIS和HIS之间的数据交换是非常方便的，并且为了保证数据的完整性，需要确保所有读写操作都是事务性地处理的。HIS和RIS通过Mirth-Connect平台实现了数据的自动交互。HIS和LIS的接口主要采用JSON协议。在HIS系统中追加了LIS数据库连接的配置文件，在护士站设置了LIS接口。当这样创建注册表时，实现HIS和LIS的接口。使用HIS发送报告时，LIS系统会直接提取检查书，将检查项目的代码和患者信息记录在相应的字段中。医生再次检查的结果，通过LIS发送给他的系统。这样可以进一步提高工作效率，让护士更好地为患者服务。其主要特征有：1、Mirth-connect平台对接口进行集成，通过减少创建接口数量，从而减少了技术人员的工作量。2、接口具有更强的安全性。HIS和RIS在发生在原始数据交换过程中，保证了信息的完整性，医生能够正确理解病人的检查结果，有利于及时治疗。3、在进行数据交换的过程中，HIS和检测RIS保持第一时间的适时性，并且如果HIS或RIS如果信息中的某些数据发生了更改，信息中的更改将立即反映在另一个系统中，并且不会有任何延迟。使相关技术人员使用起来更加的方便、灵活、快捷，提高了数据处理的灵活性,提高了工作效率。5结论医院是一个特殊的“企业”，关系到人民的生命安全和生活质量。随着互联网的发展，数字化医院已成为必然趋势。此时，医院考虑的不是如何实现业务的自动化和信息化，而是如何实现各种医疗信息系统的无缝集成，如何实现医院与外界的无缝集成，更应注重集成战略和方案的实施，确保医院实现“以病人为中心，以质量为中心”[19]。本文以HIS系统与RIS系统接口的设计为例，通过利用Mirth-connect平台的集成功能，实现两系统之间数据的交互，研究Mirth-connect平台在医院信息集成中的应用。与HIS连接后，检查数据将在检查中心的互联网上共享。每个医生的工作站都可以检查患者的检查数据，并随时间提取患者的检查结果。借助互联网技术，医生可以研究新项目的临床意义和正常值范围。电脑及时输入数据，修正信息数据，打印综合检查报告和每日总结。可以根据信息数据的汇总，在相应的日期范围内使用。通过门诊系统和住院系统，可以及时阅读相应的电子检查书。收到相应的检查书后，可以及时联系住院系统收费。检查申请书的收费情况时，要与外来系统连接，最终的检查报告会回到门诊系统和住院系统。HIS和RIS的对接使模块检索更加独立，使门诊系统和操作系统更加方便。HIS和RIS的接口有以下特征。在HIS和LIS之间的数据交换活动中，读取和写入数据库内的信息是不可避免的，因此一组信息的完整性和完整性得到保证，一组读写操作使用事务处理功能。接口的另一个重要特性是实时性。在数据交换期间，HIS和LIS保持了第一时间的适时性。医院信息管理系统或实验室信息管理系统的一部分信息数据发生变化时，数据信息的变化会立即反映到其他系统中[20]。对Mirth-connect平台特征进行总结和对HIS系统与RIS系统接口进行可行性分析如下：（1）医疗技术的复杂性决定了医疗的多样性。Mirth-connect这一平台有助于医院内技术的兼容，集成CIS、PACS、LIS等多个系统，[21]为通过这样的方式医生可以得到更加精准、有效以及方便的医疗信息，进而可以更好的治疗患者。（2）Mirth-connect具备一定的灵活度和扩展性。结合数据仓库技术、XML技术、web技术，实现了关系数据库、HL7消息和DI-COM消息之间的连接、数据读取和输出数据格式转换。它统一了医疗环境中三种主要的数据存储和交换方式，通过配置和添加核心处理引擎，可以方便地实现新的处理协议，提高医院数据集成系统的灵活性。（3）实现当前数据共享、业务流程集成和历史资源共享，满足医院无缝信息沟通和信息交换共享的强烈需求。（4）Mirth-connect平台可靠性、安全性较强。无论是数据备份、突发事件的应急处理，还是有意或无意的数据重写，都需要引入多级安全机制，充分保证系统在长期运行条件下的可靠性。（5）通过长期运行和不断改进，加强了彼此之间的信息共享，进一步提高了测试数据的准确性和可靠性。同时，对医院的工作流程进行优化，减少差错，提高技术人员的工作效率。（6）Mirth-connect平台在医院信息集成中的应用，使数据标准化、管理标准化，促进医疗数据达到全院统一标准[22]。

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