黃釗，唐凱，陳平

南京市衛(wèi)生信息中心，江蘇 南京，210003

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通架構及接口設計

黃釗，唐凱，陳平

南京市衛(wèi)生信息中心，江蘇 南京，210003

南京市在推進以信息技術應用為核心的數(shù)字城市建設進程中，以市民卡為主要載體的區(qū)域醫(yī)療一卡通已成為城市信息化建設的一項重要內容。本文主要對區(qū)域醫(yī)療一卡通的系統(tǒng)架構及接口進行了設計，目標是建設一個標準規(guī)范、信息共享、模塊化、平臺化的系統(tǒng)。在醫(yī)院端的接口設計上兼顧開放性和擴展性，更兼顧了接口的可靠性。

區(qū)域醫(yī)療卡；醫(yī)療衛(wèi)生信息化；醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)；SOA服務；HL7

國內醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設速度突飛猛進，面向醫(yī)療機構的區(qū)域性信息系統(tǒng)建設也步入了改進和優(yōu)化階段。很多區(qū)域性醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)建設，都采用了前置機的邏輯部署架構設計[2]，隨著區(qū)域性信息系統(tǒng)的不斷建設，造成醫(yī)院端部署的前置機越來越多，前置機的部署和維護已經(jīng)成為醫(yī)院日常IT維護的負擔，很多區(qū)域性醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)建設缺少頂層設計，造成前置機的配置無法滿足不同系統(tǒng)的要求。

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)借鑒國內區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的各種經(jīng)驗教訓，采用頂層設計思想，堅持節(jié)約信息化建設投資的原則，建設了一套無需前置機的區(qū)域醫(yī)療一卡通信息系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)的設計和建設過程中，系統(tǒng)架構及中心端與醫(yī)院端的接口設計成為系統(tǒng)建設成功失敗的關鍵，下面就系統(tǒng)架構及面向醫(yī)院端系統(tǒng)的接口設計進行介紹。

1 系統(tǒng)架構設計

1.1 建設原則

1.1.1 總體架構科學合理、可持續(xù)發(fā)展

在總體架構設計時，需要同時根據(jù)IT技術和醫(yī)院信息化發(fā)展趨勢考慮系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，考慮系統(tǒng)的開放性、擴展性、業(yè)務敏捷性等。

1.1.2 標準規(guī)范

通過本系統(tǒng)建設，逐步構建基于醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的標準以及衛(wèi)生部相關標準規(guī)范的規(guī)范化信息系統(tǒng)。包括術語規(guī)范、業(yè)務規(guī)范、技術規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范、接口規(guī)范、運維管理規(guī)范等。

1.1.3 信息共享、互聯(lián)互通

構建統(tǒng)一的、基于HL7標準的區(qū)域醫(yī)療一卡通數(shù)據(jù)交換共享平臺，具有快速擴展能力和與第三方軟件的插件式接口，實現(xiàn)全方位的互聯(lián)互通、信息共享[3]。

1.1.4 組件化、模塊化、平臺化

系統(tǒng)設計要采用基于面向對象（SOA）的分析設計方法，從原子業(yè)務單位開始，逐步提取分析、形成業(yè)務組件[4-6]。并且根據(jù)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展需求，構建所有系統(tǒng)需要的基礎組件。將基礎組件、業(yè)務組件放在一個統(tǒng)一的應用框架中，最后形成統(tǒng)一的開發(fā)平臺。在進行不同模塊組合時，需要按照業(yè)務特性將組件按需進行組合，實現(xiàn)模塊之間的松藕合。

1.1.5 安全可靠

整個系統(tǒng)采用有限操作、保存痕跡等安全措施。

1.2 建設藍圖

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通平臺建設藍圖，見圖1。

圖1 南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通平臺建設藍圖

南京區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)建設的相關機構有南京市衛(wèi)生局、統(tǒng)一就診卡制卡廠商、醫(yī)院、社區(qū)服務中心、社區(qū)站，以及市民卡中心、社保、銀聯(lián)和其他機構，通過南京市衛(wèi)生局建設的區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)實現(xiàn)居民基本信息的共享和交換。

1.3 功能架構設計

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通功能架構設計包括：制卡管理、帳戶管理、集成平臺（圖2）。其中，集成平臺是整個區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)的核心，屬于業(yè)務集成平臺的范疇，實現(xiàn)基于區(qū)域醫(yī)療一卡通的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同。

圖2 南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通功能架構設計

1.4 數(shù)據(jù)架構設計

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通中心端數(shù)據(jù)架構設計，見圖3。

中心端數(shù)據(jù)架構設計了患者主索引（Enterprise Master Patient Index，EMPI）、主數(shù)據(jù)管理和一卡通業(yè)務3個數(shù)據(jù)庫。3個數(shù)據(jù)庫的作用分別為：

（1）EMPI數(shù)據(jù)庫的設計是從南京市醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設整體考慮的，其定位是服務于南京市所有的醫(yī)療和公共衛(wèi)生領域信息系統(tǒng)的；EMPI數(shù)據(jù)庫存儲了每個居民在醫(yī)療衛(wèi)生領域的唯一ID。

（2）主數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫用于存儲醫(yī)療衛(wèi)生各信息系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)，用于統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準。

（3）一卡通業(yè)務數(shù)據(jù)庫用于存儲與醫(yī)療一卡通業(yè)務有關的數(shù)據(jù)記錄。

圖3 南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通中心端數(shù)據(jù)架構設計

EMPI數(shù)據(jù)庫、主數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫和一卡通業(yè)務數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，通過醫(yī)療一卡通中心端的集成平臺ESB以SOA服務的形式提供給各級醫(yī)療機構和外部信息系統(tǒng)。

1.5 技術架構設計

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)整體技術架構設計，見圖4。

圖4 南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)技術架構設計

（1）物理層使用IBM DB2 v9.x版本設計。

（2）業(yè)務層采用Java語言形成的類文件Class形式，用于封裝實體層和原子業(yè)務層，實現(xiàn)對物理層的基礎訪問。

（3）集成業(yè)務層采用JavaBean和EJB的組件技術，將業(yè)務層進行封裝，JavaBean和EJB提供的每個組件服務由不同的JavaClass的服務組成，實現(xiàn)高級業(yè)務訪問的抽象封裝。

（4）SOA服務層在南京區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)提供了豐富的SOA技術。目前，更多的采用了MessageQueue和WebService兩種技術形式[7-9]：SOA服務層每個服務可以同時服務于不同的模塊、內部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)；中心端與醫(yī)療機構端的數(shù)據(jù)交換格式采用XML形式。

（5）展現(xiàn)層用于界面展現(xiàn)。展現(xiàn)層只負責數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)展現(xiàn)，采用JSP技術，后臺運行于IBM WebSphere之上，對后臺數(shù)據(jù)的各種操作均通過SOA服務層間接實現(xiàn)。

1.6 邏輯部署架構設計

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)邏輯部署架構，見圖5。

圖 5邏輯部署架構設計圖

（1）由于中心端系統(tǒng)采用J2EE的面向服務架構，因此需要部署負載均衡器，解決中心端的服務請求壓力。

（2）中心端系統(tǒng)展現(xiàn)層采用JSP技術實現(xiàn)，需要部署Web服務器群，實現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療一卡通管理的操作界面和Web操作請求。

（3） 在應用服務器方面，區(qū)域醫(yī)療一卡通后臺管理組件、SOA服務組件等需要部署在中間層應用服務器上，采用集群模式；應用服務器上需要部署系統(tǒng)的支撐和運行時環(huán)境：IBM MessageBroker、IBM WebSpherre、IBM MessageBroker等中間件產(chǎn)品，構成J2EE架構的核心部分。

（4）數(shù)據(jù)服務方面部署3個數(shù)據(jù)庫：EMPI數(shù)據(jù)庫、主數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫和一卡通業(yè)務數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)松耦合，也是從南京全局信息化角度出發(fā)的考慮；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS部署IBM DB2 v9.x。

（5）整個中心端系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保障措施采用磁帶庫備份，整個數(shù)據(jù)中心的管理配套部署系統(tǒng)監(jiān)管服務器，以監(jiān)視和管理整個數(shù)據(jù)中心的運行狀態(tài)。

2 系統(tǒng)接口設計

2.1 接口設計原則

2.1.1 基于頂層設計原則

系統(tǒng)整體設計和接口設計兼顧南京市醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的規(guī)劃設計原則，在系統(tǒng)架構、標準體系方面與上級系統(tǒng)保持一致。

2.1.2 減少重復投資

采用“無前置機”的邏輯部署架構，減少醫(yī)院端前置機的投資費用，為南京市醫(yī)療衛(wèi)生信息化節(jié)約了建設資金，也為這種建設方法開展了成功性探索。

2.1.3 標準遵循原則

接口設計在交互性、最小數(shù)據(jù)集等方面嚴格遵循國家醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的各種標準，結合南京市醫(yī)療衛(wèi)生信息化的實際情況進行標準擴充，實現(xiàn)一套有南京市本地特色的醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設標準體系。

2.1.4 信息共享原則

避免建設“信息孤島”型信息系統(tǒng)，區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)充分考慮醫(yī)院端信息系統(tǒng)的復雜性、多樣性特點，提供了豐富的接口形式，保證中心端系統(tǒng)與醫(yī)院端系統(tǒng)之間的信息共享。

2.1.5 安全可靠原則

系統(tǒng)充分考慮患者基本信息的隱私性，從物理層到應用層都進行了安全性設計。系統(tǒng)還考慮了可靠性方面的設計，在中心端系統(tǒng)、網(wǎng)絡環(huán)境出現(xiàn)問題時，仍然可以保證患者可以正常就診；在系統(tǒng)、網(wǎng)絡恢復正常之后信息可以正確地在中心端和醫(yī)院端實現(xiàn)同步。

2.2 接口設計

南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)接口采用基于SOA的架構設計。中心端采用基于J2EE的多層體系架構，通過SOA服務層的WebService或MessageQueue與醫(yī)院端信息系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享和業(yè)務協(xié)同，為醫(yī)院端信息系統(tǒng)提供了多種形式的接口，如WebService、MessageQueue、DLL、FTP、File、JMS等，現(xiàn)階段主要采用了DLL、WebService、MessageQueue、FTP等幾種技術模式。

在系統(tǒng)接口的設計過程中，采用了基于UML的設計方法，如中心端的SOA服務設計（圖6）。

表1 中心端提供的部分SOA服務

圖6 中心端的SOA服務設計

通過對SOA服務層的分析、設計和匯總，我們設計出了中心端應該提供的SOA服務，部分SOA服務，見表1。

基于上面中心端SOA服務層的設計，醫(yī)院端信息系統(tǒng)根據(jù)以下情況實現(xiàn)相應的接口：

（1）對于實時業(yè)務，系統(tǒng)建議醫(yī)院端系統(tǒng)調用WebService和DLL形式的接口，對于非實時業(yè)務，建議醫(yī)院端系統(tǒng)調用MessageQueue和DLL形式的接口。

（2）對于可以直接訪問WebService的醫(yī)院端系統(tǒng)，WebService內部封裝了各種業(yè)務SOA服務之外，還封裝了調用MessageQueue的SOA服務[10]。

（3）對于只能調用DLL服務的醫(yī)院端系統(tǒng)，DLL內部同樣封裝了調用MessageQueue的SOA服務。

最后，對于接口交互的內容和方法還需要進行定義，如入?yún)?、返回值等。由于南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)接口設計采用XML的數(shù)據(jù)交換形式，因此，入?yún)ⅰ⒎祷刂等坎捎肵ML的數(shù)據(jù)形式。

3 結束語

在區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)建設的過程中，架構設計是整個系統(tǒng)建設的關鍵。本研究采用了“無前置機”的架構設計，在中心端借助“云”計算技術為醫(yī)院端提供強大的SOA服務能力；在醫(yī)院端又節(jié)省了大量的前置機建設資金，也為國內大型系統(tǒng)的建設開展了新的設計模式探索。面向醫(yī)院端系統(tǒng)的接口設計不僅要兼顧性能、效率、標準、安全，還需要兼顧開放性和擴展性，更需要兼顧可靠性方面的設計，如專網(wǎng)在斷網(wǎng)下的一卡通信息的續(xù)傳和同步問題，南京市區(qū)域醫(yī)療一卡通系統(tǒng)目前采用MessageQueue和FTP兩種技術保障形式解決了此問題。

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The Medical Card Architecture and Interface Design in Nanjing

HUANG Zhao, TANG Kai, CHEN Ping
Nanjing Health Information Center, Nanjing Jiangsu 210003, China

The application of information technology is the core of the to build a digital city in Nanjing, and a citizen card as the main carrier of regional medical card cities will become an important information technology content with no doubt. The following article is focuses on the regional health card system architecture and interface design, the purpose is to build a standard specification, information sharing, modular, platform-based system, the interface design is not only focusing on openness and scalability, but also takeing into account the interface reliability.

regional medical card; medical informationization; medical information system; SOA service; HL7

TP393.1; TP393.02

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.02.009

1674-1633(2012)02-0034-04

2011-08-05

2011-08-31

作者郵箱：84317906@163.com