都昌的中國夢：一個大同世界

■■■■前言

        每個先進的公司都有一箇中國夢，而咱們都昌公司的中國夢就是一個大同世界。一個互聯互通和諧有序的世界。

實現這個大同世界是很是難，單獨的依賴技術創新或公司商業運做仍是政府行政干預都很難完成，須要多方有機結合，通過持久的努力才能達成。咱們團隊爲這個夢想而不懈努力着，貢獻着本身的力量。如下就是咱們都昌公司所作的探索和實踐。

 

■■■■大同世界

       首先說明一下大同世界的概念。它是以6個全行業的互聯互通爲基礎的：

1.以編輯器的普遍使用來實現病歷文檔的互聯互通。

2.以病歷文檔的互聯互通爲基礎來實現電子簽名的互聯互通。

3.以時間軸的普遍使用來實現護理數據的互聯互通。

4.以HIT-DOM爲基礎實現醫療業務數據的互聯互通。

5.以業務數據的互聯互通來實現醫療業務流程的互聯互通。

6.以統一軟件架構分層模型來實現軟件架構的互聯互通。

       這6個目標環環相套，邏輯嚴密，具備清晰可行的實現路徑。以這些爲支柱，咱們就能夠構造出一個全行業全領域的互聯互通，造成一個大同世界。

       在這個大同世界中，全部的醫療數據在虛擬的電子世界中井井有理的流動，從而牽引着全部的病人和醫護人員在真實世界中高效率的動做。以信息技術的手段促進整個醫療衛生體系的產能獲得最大的釋放，幫助中國解決看病難看病貴的問題。這個大同世界將成爲中國最爲寶貴的資產。

 

如下就說明這6個互聯互通的實現過程。

■■■■病歷文檔的互聯互通

       咱們的DCWriter電子病歷編輯器控件產品做爲醫療軟件行業中的廣泛剛需，已經和近200家醫療軟件公司（還有一些自主研發的醫院）進行着深度合做，替他們解決了關鍵的底層技術難題，幫助他們順利開發出符合國家規範、能達到電子病歷評級標準的住院、門急診電子病歷、護理系統、醫技報告單、體檢隨訪系統等等。進而造成了都昌生態圈。

       藉助都昌生態圈的協做，目前全國有超過300家三甲醫院、超過5000家區縣級醫院，數萬家基層醫療機構運行着咱們的編輯器軟件，天天產生海量的病歷文檔。如此巨大的用戶數是業界遙遙領先。

       隨着編輯器的推廣，此時病歷文檔格式行業標準逐漸浮出水面，其原理以下：

       咱們合做夥伴的系統產生大量的都昌格式的病歷文件，這樣醫院的CDR從不少系統中採集了相同格式的文件，因爲都昌格式自己就是開放透明的XML格式，所以大多數狀況下就會直接以原始的都昌格式存儲在CDR中，對於還沒有采用都昌控件的軟件系統，咱們提供一種工具將其轉換成都昌文件格式而後存儲在CDR中。

       這樣CDR中存儲的都是相同的文件格式，實現了醫療機構內病歷數據互聯互通。這種狀況發生在不少其餘醫院，而後各個醫院的CDR中的都昌文件格式或者轉換爲CDA格式直接聚集到政府的區域平臺數據中心。

       能夠預見，再通過3、五年的發展，中國大部分醫療機構將採用都昌編輯器，此時都昌病歷文件格式將成爲事實上的行業標準，從而瀰漫在醫療信息化行業的方方面面。這提升了存在轉正爲地方或者國家標準的可能性。

       這樣以都昌文件格式標準爲基礎的電子病歷就能實現全行業的病歷文檔互聯互通。

       爲了推動編輯器研發推廣應用，咱們團隊持續努力了7年之久，從未中斷。並貢獻出不少方便醫護人員的功能，好比下圖所示

       病歷內容質控是關鍵核心應用，都昌編輯器提供了一系列的底層支持。好比若是這個病人是男性，則可讓應用程序寫一行代碼就能檢查出文檔中全部的違禁關鍵字，好比這裏的「月經」，並且自動生成文檔批註標記在文檔旁邊，方便醫生自查和病案室檢查，用戶體驗很是好。

       再好比編輯器支持自動縮放頁面打印。醫院裏常常遇到在編輯的時候採用A4紙張，在打印時採用16K。放在之前很難處理，而都昌編輯器能夠自動判斷打印機紙張大小，將文檔總體縮小一點點使其正好在16K的紙張上打印而無需修改文檔的頁面設置。這爲系統實施維護帶來很大便利。

        編輯器還能實現全角數字到半角數字的自動糾正轉換，好比輸入體溫值「３７。９」，而自動糾正成「37.9」，這也能提升系統的穩定性，下降用戶培訓等運維成本。

        這些年咱們花費大量的時間，編寫了幾十萬行的優質代碼來實現各類功能，幫助開發組織快速開發和實施維護電子病歷系統。

 

■■■■電子簽名的互聯互通

       基於病歷文檔的互聯互通，咱們能夠作到電子簽名的互聯互通。

目前系統中的電子簽名數據存儲在業務系統數據庫中，和業務系統緊密綁定，脫離業務系統，電子簽名沒法正確有效的利用。另外，簽名是放在病歷文檔以外的，一個文檔只能擁有一個簽名。

       而咱們因爲掌握編輯器的核心技術，能夠將電子簽名信息內置到文檔中，並且能夠作到按照段落或者單元格等文檔的一部分進行簽名，使得一個文檔內部包含多個簽名，電子簽名應用更爲精細。

       另外簽名數據將存儲在文檔內部，簽名隨着文檔走，使得電子簽名數據再也不綁定到具體的業務系統而脫離業務系統而存在。編輯器內置簽名顯示和驗證功能，實現電子簽名的互聯互通。

        好比在手術知情贊成書中的患者簽名應用。以下圖所示：

        這是一個患者簽名和指紋採集設備，中間是手寫簽名區域，右邊是指紋採集小窗口。

     經過這個設備，在編輯器的支持下，將簽名數據嵌入到文檔中，以下圖所示：

【此處指紋和簽名被混淆了】

       這樣這份文檔就能夠脫離業務系統而發送，途中對文檔的任何修改都會破壞簽名。

 

■■■■護理數據的互聯互通

       國家正在大力推動雙向轉診，指望病人能合理流動。病人未動，數據先行，此時醫療數據在不一樣醫療機構間的無損傳輸就是剛需。醫療數據主體爲影像數據、病歷文檔、護理數據等。

       傳統狀況下病歷文檔和影像數據因爲打包方便，因此很好傳輸。但護理數據，好比體溫，心率，脈搏之類的都是碎片化的存儲在一個個數據庫字段的，開數據接口很是困難，所以基本上沒有護理數據的互聯互通。

       而咱們都昌團隊正在複製編輯器的模式，試圖建立護理數據的互聯互通。爲此咱們開發了基於時間軸的醫學集成視圖控件。

       時間軸控件首先知足了三測單這個剛需，以下圖所示：

       咱們進行了突破，實現了橫向無限延伸，將一段較長時期中的數據完整的連線顯示出來。以下圖所示：

      更進一步的，咱們還提供了所見即所得的可視化設計器，以下圖所示：

      可使用這個設計器來設計時間軸內中顯示的數據序列的名稱、圖標樣式、最大最小值、數據源、刻度等等。能夠針對不一樣的醫院不一樣的科室來顯示不一樣的數據，實現專科時間軸。

       最後，時間軸控件能夠將顯示的內容完整的保存到一個很小的XML文件（T-DOM格式），裏面包含了設計樣式和數據。而後這個XML文件傳輸到其餘終端使用時間軸控件打開文件，無損的再現高清圖形，實現護理數據的離線瀏覽。

       基於這種技術，咱們就能夠實現護理數據在雙向轉診等場景下的互聯互通。咱們能夠先在醫院內部系統中先把時間軸顯示出來，生成文件，而後發給遠端，遠端就能夠還原出護理數據的圖形，實現護理數據的離線瀏覽，並且時間軸文件中的數據是能夠被機器自動讀取和分析的。

       另外時間軸文件能夠在病人出院時歸檔。當過幾年後醫院更換了護理數據，舊的護理數據丟失，此時仍然能夠在歸檔庫中找出時間軸文件而打開當年的護理數據，這對病案追溯、病案教學、科研提供了一種全新的素材。

       相似病歷文檔的互聯互通。隨着時間軸控件的推廣應用，相應的時間軸文檔格式也將成爲事實上的行業標準，此時就能夠實現護理數據的全行業的互聯互通。

 

■■■■醫療業務數據的互聯互通

       全部的醫療業務行爲都是以病人爲中心的，而全部的病人都屬於地球人類這個物種而存在高度的類似性；並且醫療業務數據主要就是對病情及診療的描述；因此對於各類醫療軟件中的業務數據是具備很大的類似性的，這樣就有了將醫療業務數據規範化、標準化的可能性。

       因而咱們參考了W3C-DOM國際標準。正在開發HIT-DOM，也就是統一醫療業務數據文檔對象模型。

       咱們首先對現存的醫療業務數據進行收集、整理和抽象。而後參考DOM模型來分析出業務數據之間的組織關係和派生關係。而後造成如下的數據組織結構圖：

     下圖是醫療業務數據派生關係圖：

      結合這兩種關係圖，咱們就能夠抽象出來一種三維數據模型。

      HIT-DOM將涵蓋全部的醫療業務數據，並保持高度的可擴展性來適應將來的發展。

      HIT-DOM建成後，它就像一個蜂巢，而各個業務系統就像一個個蜜蜂在工做，全部的工做成果併入到HIT-DOM中。所以數據的地位獲得提高，數據是基於業務但超越業務的，這和互聯網公司的數據超越技術的思想是殊途同歸的。這樣咱們避免了數據孤島的問題，數據成爲一個完整的體系，也就達到了醫療業務數據的互聯互通。

 

■■■■醫療業務流程的互聯互通

       各個醫院的業務流程相差太大是限制HIT行業發展的一個重要緣由，流程很難標準化統一化。不過基於醫療數據的互聯互通，咱們有可能達到醫療業務流程的互聯互通，或者部分達到。由於流程主要是處理數據的，當數據能統一，則流程必然是異曲同工的，通過反覆迭代，各地流程會造成共振，獲得統一。

       從HIT-DOM出發，咱們能夠設想出一些史無前例業務場景，好比實現全行業深度閉環。以下圖所示：

        HIT-DOM中的醫療業務數據基礎類型已經預約義了P、D、C、A的虛函數，定義了一個空白的PDCA閉環管理框架。而後全部的派生數據類型都實現PDCA的具體內容。這樣幾乎全部的醫療業務數據都能實現管理上的閉環。以下圖所示：

      醫囑、護理、手術、會診等等造成一個小閉環，而一次完整的住院也造成閉環。這樣一我的的健康檔案中包含了多個住院、門診、急診等小閉環，自己也成爲一個更大尺度的閉環。

      相似的，一個區域健康檔案系統包含了不少個我的的小閉環，自己也能夠造成一個大的閉環。

      更近一步，各地的區域健康檔案聚集成整個國家的居民健康檔案。形式一個全國範圍的閉環。以下圖所示：

       這樣就能造成醫療業務的全行業互聯互通。

 

■■■■軟件架構的互聯互通

       目前各個開發組織開發了成千上萬的應用系統，實現了變幻無窮的系統架構。此時異構系統之間的集成將比較困難，而一些系統集成平臺的實際功效也有待改進。

       好比下圖是一個比較傳統的電子病歷系統架構，稍微有點技術實力的開發組織均可以設計出來。

       這個系統架構存在很多問題，好比系統功能模塊之間的耦合仍是太多。不管從設計上仍是實現中模塊之間的糾纏比較厲害，開發和維護困難。

爲此咱們設計了統一軟件架構分層模型。以下圖所示：

        這個分層模型跳出了具體的軟件模塊的層次，而是宏觀功能體系範疇的分層。在這個分層模型中，最下面的第一層是數據存儲層。包括了文件系統、數據庫系統、雲存儲架構等等。

        第二層是數據格式層，定義了各類業務數據文檔的格式，包括病歷文檔格式，時間軸文檔格式，心電文檔格式。這裏的文檔格式不只僅包括文件的存儲格式，還包括開發接口規範。

        第三層是數據組織層。定義醫院中各類業務數據的組織和派生關係。構形成各類業務系統操做的數據的集合。

        第四層是數據傳輸層，定義了各類業務數據在各類系統之間的傳輸方式。好比HL七、CDA、IDCOM等等都屬於這層。

        第五層是數據分析層。既包含了傳統的數據處理技術，好比報表、BI等；也包括了新興的大數據處理技術，好比NLP、圖像AI識別等等。

        第六層是用戶界面層，定義了數據的可視化展現技術。好比病歷編輯器、醫學數據集成視圖等等。

        第七層是應用層，定義了各類具體的業務應用軟件。好比電子病歷、門急診系統等等。

        基於這種七層架構，咱們能夠定義出一系列的層與層之間的接口模型，遵循這種接口模型，使得不一樣開發組織開發出來的功能模塊能夠很方即可靠的相互集成。各個模塊之間界限分明，需求明確，項目管理簡單，容易長期穩定的發展，並且不一樣來源的功能模塊能夠很方便的進行替換。這樣就造成了軟件架構的全行業互聯互通。

        基於七層模型，都昌公司目前實現了一些力所能及的實現，初步貫通了從最低端到最頂端的通道。其結構以下：

        第一層咱們實現了虛擬文件系統，專門用於處理大規模文件存儲這個剛需。簡化編程，提升伸縮性。幫助提升業務代碼的複用範圍。

        第二層咱們實現了M-DOM(病歷文檔格式)和T-DOM（時間軸文檔格式）。

        第三層咱們正在設計HIT-DOM。是整個體系的核心。

        第四層咱們實現了服務透明代理技術，能快速的將已有的C/S程序改形成CSS模式，以較小的代價來提高現有軟件的應用水平。

        第五層咱們正在合做開發NLP組件，使得軟件能處理大量的存量數據。讓歷史數據也能發揮更多的做用。

        第六層咱們提供了編輯器控件和時間軸控件，以更好的方式來展示數據。

        第七層咱們提供了病歷模板和報表設計器工具軟件，幫助合做夥伴開發和實施。

 

■■■■小結

        一個團隊最大的情懷莫過於先天下之憂而憂，後天下之樂而樂。而咱們的團隊人數很少，卻心繫整個行業。咱們的使命就是創新軟件技術，幫助提高整個HIT行業的應用水平，從而實現整個醫療健康行業的價值最大化。

        爲此咱們建立都昌生態圈、爭取了大量的合做夥伴來一塊兒努力，利用客觀的市場規律，使得咱們在可預見的將來能夠在全行業中實現病歷文檔、電子簽名、護理數據、醫療業務數據、醫療業務流程、軟件架構等6個方面的互聯互通。

        當咱們實現全方位大範圍的互聯互通，天然而然的就實現一個真正的大同世界。這就是咱們都昌生態圈一直在努力奮鬥的中國夢。