Subject Treatise 课题论著基于Web Service系统集成技术在医学信息平台的应用何琳 黎小沛①①摘 要 利用XML和Web Service技术，建设依托于天津医科大学校园网的医学资源信息共享和服务平台，并具体介绍了建设该平台的设计思路、网络架构、功能划分及安全策略。通过该平台，可以实现各机构间信息的互联互通，并在数据安全性、完整性及资源共享方面得到较大改善，最大限度满足医疗部门的信息需求。关键词 XML Web Service 系统集成 EHR 互联互通Doi:10.3969/j.issn.1673-7571.2009.012.008System Integration Technology Based on Web Service Applied in Medical Information Platform / HE Lin, LI Xiao-pei//China Digital Medicine.-2009 4(12): 33 to 36Abstract By using of XML and Web Service technology, it builds up the information sharing and service platform of medical resource depending on the campus network of Tianjin Medical University, and introduces the design thought, network structure, function division, and security strategy in details. Through the platform, the mutual link and communication among every organization can be realized, the great improvement in data security, integrality, and resource sharing can be made, which is able to meet the maximum information demand for medical department.Keywords XML, Web Service, System Integration, EHR information-sharingFund project Tianjin Information Development Plan (No. 082027013)Corresponding author Department of biomedical engineering, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, P.R.C.1 引言随着区域医疗体系的建立，各医院信息系统间数据共享及交换的需求也日益增加。但由于卫生信息系统的业务内容复杂，流程不统一、不规范，且各应用系统间相对独立、相互封闭，对信息的共享和交换造成了很多障碍。因此，迫切需要构建一个统一的信息共享平台，集中各医疗机构丰富的信息资源，使数据能够无障碍地共享、交换，最终服务于临床。结合目前医疗卫生行业信息化的发展现状，建设区域性统一的医学资源信息共享和服务平台是大势所趋；它可以充分利用网络资源整合现有业务系统，建立统一的信息标准和规范，制定一套软件间接口服务，将分散在各系统中的大量信息纳入到区域平台中管理，解决异构应用系统间的互联互通、协同服务问题，达到最大限度的资源共享。基金项目：天津市信息化发展计划（编号：082027013）①天津医科大学生物医学工程系，300070，天津市和平区气象台路22号33第4卷第12期2 基于Web Service系统集成技术的医学资源信息共享和服务平台2.1 基本思想 通过对医疗信息管理特点和业务流程的分析，定义一套标准的XML格式患者健康信息元数据；定义一系列切合业务流程的患者健康诊疗信息注册、查询、获取的Web Service接口，在此基础上建立区域性信息共享和服务平台。在天津医科大学内建立医学资源信息共享和服务平台（以下简称“信息平台”），实现大学及六所附属医院间信息互联和资源共享，解决患者健康信息的连续性、完整性和安全性；使教学工作获得更加充分的临床实践信息；医护工作者更加全面掌控人群健康信息，做好疾病救治、预防和健康促进工作；卫生管理者利用信息资源实现科学管理和决策。2.2 平台设计2.2.1 设计思路 以个人健康诊疗信息数据库为核心，采用SOA体系架构进行应用开发，将新建或现有业务系统通过Web Service联结起来，快速构建新型服务平台。这些构建在各种系统中的“服务”可以一种统一和通用的方式进行交互，耦合性低，系统更加灵活，同时也提高了“服务”的可复用性。信息系统间采用XML格式交互信息，参考HL7等标准定义XML Schema（XSD），其优点是信息结构化存储，便于不同系统间的信息交互。数据库采用SQL Server 2005数据库系统，性能稳定、效率高，也更安全。个人健康诊疗信息（EHR）采用分级存储的方式，分为EHR索引信息、EHR元数据、标准EHR详细信息以及数据仓库。此外，还包括医疗机构、人员、医学文献/医学资等知识库。[3][2][1]2.2.2 网络架构 包括域服务器、数据库服务器、Web服务器、交换机、防火墙、VPN设备、磁盘阵列等建立规范、安全网络基础设施平台所需的基本设备、设施（见图1）。数据中心包括：中心数据库服务器，其系统为Windows 2003 server、数据库软件为SQL server2005；数据库为中心数据库；web服务器，其系统为 windows 2003 server并安装IIS 6.0和Net Framework 3.5；应用程序及服务，由中心Web services服务群、中心共享信息交互平台组成。各医疗机构包括：前置机数据库服务器，其系统为 windows 2003 server、数据库软件为SQL server2005；数据库为前置机数据库；web服务器，其操作系统为Windows 2003 server并安装IIS 6.0和.Net Framework 3.5；应用程序及服务，为前置机Web services服务群。2.2.3 功能划分 数据中心：由个人健康诊疗信息库（EHR）、医疗卫生机构/人员信息库、医学文献/医学资料等知识库组成，是系统的数据中心。卫生服务系统及其他：是该中心的数据来源，由分布在医院、社区卫生服务机构、学校等的各个独立系统组成，这些系统在使用功能、管理方式、数据表达形式上存在很大差异。Web Service服务总线：定义了各模块间的接口、数据传输格式，是各组成部分间信息传递、交互的枢纽；除满足目前系统间信息通讯外，还易于将来的系统扩充，充分体现了Web Service技术完好的封装性、松散的耦合性和高度的集成性。主要提供的服务包括：个人身份识别、EHR索引、EHR元数据交互、EHR详细信息存储及数据调阅等。统一的内外网门户是中心数据展示、功能体现的舞台，集中了内、外网功能，为不同权限的用户提供个性化界面，服务于患者、医护人员、教师、学生、卫生监管者等。另外，系统采用统一认证机制对Web Service的调用提供合法性、安全性验证。机构/人员注册认证、安全认证：平台建立了统一的用户管理系统，在AD（Active Directory，活动目录）中统一存储所[5][4]图1 信息平台网络结构34第4卷第12期 Subject Treatise 课题论著有应用系统的用户信息，应用系统对用户的相关操作全部通过用户管理系统提供的功能完成，授权等操作则由各应用系统完成，即统一存储、分布授权。2.3 安全策略 利用WSE类库，可使SOAP消息自己来验证其完整性，并可使用定义在WSSecurity规范中的机制进行签名与加密，实现信息平台中消息的安全性。在用户管理系统中，将信息平台的使用者分为医护人员、患者、教学人员及管理员三类，分别授予不同的使用权限，并利用用户个人帐号和密码访问信息平台，信息平台中的一切行为和操作都可通过用户帐号来追溯到特定用户。医护人员可实现对患者医疗信息的录入、查询、与其他医疗机构医护人员交流和查询大学图书馆等应用；患者只能对个人医疗信息进行查询；教学人员利用信息平台中的经典病案和数据可以为教学和科研服务，但不能查询患者医疗信息；管理员做为信息平台的管理者，为各类人员设定使用权限，维护数据库和网络顺利运转。表1 提供Web services接口对应IHE交易（患者信息部分）意层次的数据嵌套，并可进行正确性检验，支持用户间复杂的数据交换，从而实现数据共享。 3.2 数据交互方式 平台提供两种信息交互方式：一是Web services接口方式，提供接口方法供其他系统调用，采集来自于底层业务系统中的临床诊疗、典型病例等信息资源；或为上层应用系统、展示平台提供查询、调阅服务，这些服务统一由服务总线控制管理，服务总线接收服务请求并将其转给服务提供者，得到返回信息后服务总线再传递给服务请求者。二是提供符合HL7标准的监听端口，处理发送到端口上的消息，获取来自于客户端的信息。我们设计的监听方式在数据内容及处理信息的形式上更切合HL7标准，体现出本系统的先进性，同时也对集成在该区域应用信息系统提出了更高要求。表1至表3分别列出了与个人健康诊疗信息注册、检索、调阅相关的Web Service接口方法，这些方法均遵循IHE和HL7标准中定义[7]的交易和消息。首次访问Web Service时需进行身份认证，获得认证令牌，再次调用时可通过Session（会话）中取得用户授权信息，持续访问，直至退出系统或Session超时。退出系统要注销用户授权，以防被非法调用，以保障信息平台的系统安全和用户信息安全。3.3 存储方式 平台采用分级存储的方式，适应分布式管理系统的需要、易于集成现有系统、扩展性好、经济性能高。个人健康诊疗信息（EHR）中，EHR索引信息用于对个人健康信息的检索、调阅，如PIX索引（患者身份交叉索引）；EHR元数据是不同业务领域之间进行无歧义信息交换和数据共享的基础，如PDQ信息（患者身份识别元数据）；数据仓库是经过二次加工的历史数据，用于统计分析、辅助决策。数据分级存储使信息层次更加清晰，查询更方便。EHR详细信息采用分布的存储方式，如医学影像资料，通过注册服务在数据中心存储3 信息平台的实现3.1 数据内容 目前，卫生行业各应用系统间没有统一的信息标准，参考HL7标准定义、CDA（Clinical Document Architecture，临床文档结构）结构以及国家颁布的区域卫生信息平台建设指南，从中选择一个恰当的子集作为平台中心数据库的定义。采用HL7标准是由于它涉及的信息内容细致、全面、分类清晰，定义了交换的数据格式、时间规定及出错处理，是国际医疗信息业普遍使用的标准，可以容纳来自于不同HIS系统的诊疗信息。这些数据运用XML结构化存储，可表达任[6]35第4卷第12期
基于Web Service系统集成技术在医学信息平台的应用
