爲奮戰在HIS創新路上的醫院信息科賦能

爲奮戰在HIS創新路上的醫院信息科賦能

南京都昌信息科技有限公司 袁永福 2017-7

 

◆◆前言

近日，上海瑞金醫院向我司表示：「我院從2000年開始自主開發醫院信息系統，走出了一條可持續的信息化發展之路，已建成五大系統、284個子系統，並且我院仍然堅持在努力推動以電子病歷系統爲核心的醫院信息化建設，不斷完善醫療服務體系。在此過程當中，貴公司給予了大量的技術支持和幫助，爲我院信息系統的自主研發，作出了重要的貢獻。」

上海瑞金醫院是咱們都昌公司賦能戰略的一個典型案例。咱們的「賦能戰略」是：賦予醫院信息科及合做軟件企業更強大的軟件開發能力，賦予醫療數據互聯互通的能力，賦予軟件按需變化的能力。全部這些，將之前一些看似不可能完成的任務變得可行了。

通過這麼多年的發展，中國醫院的信息科也在不斷成長中，開始具備自主意識，而再也不一味被動地遵從供應商的安排。一些醫院堅持自主研發軟件，不過自主研發軟件仍然須要至關的技術水平和精力，大部分醫院信息科條件仍是不足，所以這是想作而不可能作到的任務。另外信息科身處公立醫院體制內，對於自主研發有着「多作事就容易多犯錯」的顧慮。總之，醫院的HIS創新之路，依然荊棘叢生。

南京都昌但願能更好地賦能醫院信息科，將上海瑞金醫院的模式複製到更多醫院信息科——甚至是隻有幾我的的信息科， 實現整個行業的價值最大化。

◆◆賦能理念

首先看看近期行業中的創新思路，其實不少是來源於互聯網企業思想，而互聯網企業思想中的一個核心就是「賦能」。如下是各個互聯網企業的賦能理念：

騰訊：「互聯網+」，是一種「寓大於小」的生態戰略，其所促動的鏈接正在「賦能於人」，賦能於最微小的個體夥伴。鏈接即賦能，分享即所得，技術即公益。

華爲：經過提供更好的能力培養來強化合做關係，應該比僅僅從產品功能，或合做交互中所造成的關係更爲持久。由於「賦能」應該是一個持續不間斷的工做，華爲必須保證從一系列建設中爲合做者提供具備價值含量的「能量」。能力分享走向深度。

阿里巴巴：阿里要作的遠不止幫助買賣雙方將交易搬到網上，而是要構築將來商業的基礎設施，經過交易市場、支付、物流、雲計算和大數據，爲商家和企業賦能。

互聯網企業思想中還有一個核心就是分享。現在在任何主流網站中，咱們都能方便地將內容分享到微博、微信、QQ空間、貼吧、微雲等。各類內容經過社交網絡分享才能提高價值，打造爆款內容，數據引用得越多，價值越大。

賦能的理念說明，真正具備大格局的平臺型企業，必然是賦能型的企業，對於周邊客戶具備增益光環效果。偉大的企業專一於構造行業的基礎建設，使得衆多客戶利用這個基礎設施，快速構造出適合本身的信息化系統和運行模式。賦能型企業將其自身的強大技術和商務力量共享起來，達成共享經濟，實現整個行業的共同繁榮。

相比而言，少數企業則認爲壟斷市場、綁架客戶就是其發展目標。這是一種簡單、粗暴、不合時代發展的作法，最終不利於客戶價值的最大化。

還有一些企業僅僅用上了HTML五、APP等時髦技術，而沒有將賦能和共享的思想融入其商業模式，這並非真正意義上的「互聯網+」企業。

偉大的企業未必是大企業，大企業也未必是偉大的企業。都昌公司雖然目前規模不大，但認識到賦能是大趨勢，就會當即順應這個趨勢並將其逐層實現。古人說：朝聞道，夕死可矣。作人是這樣的，作企業也大抵如此。

◆◆HIT 7層模型

咱們就從「賦能」出發，兼顧「分享」，進行深刻思考，看看如何才能真正地達成。

考察各類信息系統在醫院中的運行狀況，能夠發現：業務流程、用戶界面等在各個醫院或各個科室中變化無窮；但業務數據相對而言是比較穩定的，各家差別不大，有可能進行通用化、標準化。這就是不少HIT組織試圖作出通用化產品的但願所在。不過一些HIT組織作出一個「通用」產品後，立馬陷入到醫院具體業務需求的汪洋大海中而難以自拔，這使得業界始終沒有真正的通用化產品。這實際上是宏觀架構上的缺失和執行層面的技術水平不足而致使。

所以，咱們決定從業務數據方面入手，結合賦能的概念，進行一些探索。

首先是創建宏觀架構，在此咱們參考了ISO 7層網絡模型。衆所周知，對於主流網絡應用，都遵循ISO 7層模型。該模型以下：

★第7層：應用層。網絡服務與最終用戶的一個接口。協議有：HTTP、FTP、SMTP等等。

★第6層：表示層。數據的表示、安全、壓縮（在五層模型裏面已經合併到了應用層）。格式有：JPEG、ASCll等。

★第5層：會話層。創建、管理、終止會話（在五層模型裏面已經合併到了應用層）。對應主機進程，指本地主機與遠程主機正在進行的會話。

★第4層：傳輸層。定義傳輸數據的協議端口號，以及流控和差錯校驗。協議有：TCP、UDP等，數據包一旦離開網卡即進入網絡傳輸層。

★第3層：網絡層。進行邏輯地址尋址，實現不一樣網絡之間的路徑選擇。協議有：IPV四、IPV6等。

★第2層：數據鏈路層。創建邏輯鏈接、進行硬件地址尋址、差錯校驗等功能（由底層網絡定義協議）。將比特組合成字節，進而組合成幀，用Mac地址訪問介質，發現錯誤但不能糾正。

★第1層：物理層。創建、維護、斷開物理鏈接。

 

通過全球近40年的實踐證實，ISO 7層模型是堅實可靠的。參考它，咱們設計出以下的HIT 7層數據分層模型：

 

●第7層：應用層。各類包含業務流程的應用軟件，好比：電子病歷系統、護理系統、居民健康檔案系統等。

●第6層：數據展現層。各類數據在用戶界面的展現和編輯。對此咱們提供電子病歷編輯器控件和基於時間軸的醫學集成視圖控件。

●第5層：數據分析層。這裏主要是大數據的統計、分析和處理。在底層中，咱們經過提供M-DOM、T-DOM、EMR-DOM、HIT-DOM（DOM，文檔對象模型）等一系列的數據描述模型。對各類複雜的原始數據進行了整理和規範。這就完成了數據清洗的工做，爲數據分析層打下了堅實基礎。

●第4層：數據傳輸層。各類業務數據的傳輸方式，可預見的形式包括：HL七、CDA、DICOM、XML。咱們貢獻了M-DOM格式。

●第3層：數據組織層。該層主要用於描述醫院業務數據的組織關係。其中包含HL7，而咱們將貢獻出EMR-DOM或HIT-DOM，將醫院中的各類業務數據規整、抽象並建模。創建一個涵蓋基礎業務數據並高度可擴展性的業務數據描述對象模型。

EMR-DOM是採用W3C DOM國際標準的理念，對電子病歷系統中全部的業務數據進行抽象和整理，設計出一種數據描述模型。涵蓋了電子病歷系統中的入院、出院、病程記錄、護理記錄、醫囑、手術等。它能精確、沒有遺漏地描述全部業務數據；並且具備高度的可擴展性，能不斷添加新的業務數據項目。

HIT-DOM比EMR-DOM更進一步，它用於描述全部的醫院業務數據，包括EMR-DOM，還包括LIS-DOM、PACS-DOM、RIS-DOM、血透-DOM等等，建立它是一個不斷擴展、不斷填充的過程。

●第2層：數據格式層。詳細描述了各類業務數據包的內容格式。咱們貢獻出M-DOM、T-DOM格式。

M-DOM是指醫學文書的文件格式。這裏的醫學文書包括電子病歷、護理記錄、各類檢查報告單據、知情贊成書、病程記錄、體檢報告、隨訪報告等。

T-DOM是指時間軸文檔格式，對於時間軸文檔有一個不精確的淺顯說法，就是將體溫單保存爲一個文檔。這個時間軸文檔不是圖形，而是僅僅包含純粹的數據和圖形設置格式信息。大小可能只有幾10、上百KB，能夠在遠端將圖形無損地還原出來。這爲遠程會診、三級診療等提供了全新的數據素材。

●第1層：數據存儲層。包括各類底層OS的文件系統、數據庫、各類大數據的存儲模式及安全管控等。而咱們貢獻了虛擬文件系統（VFS，Virtual File System）。

虛擬文件系統是爲了解決HIT系統中的文檔存儲這個全行業的基礎性問題。目前業界存文檔通常保存爲本地文件、數據庫大字段、FTP服務器、MongoDB專門的文件服務器等。

咱們但願軟件代碼能一次編寫、廣爲應用。而爲了達到這種境界，若是將代碼編寫得很是複雜，使其適應這麼多的文件存儲模式和運行環境，這是不經濟、不長久的。

在咱們的虛擬文件系統中，首先創建一套抽象的編程模型，包含文件系統、目錄、文件這三種對象組織而成的樹狀結構。文件系統是根節點，是訪問虛擬文件系統的惟一入口點，目錄能夠包含若干個文件和子目錄，文件能夠突破性地包含若干個子文件。而後，咱們開發出系列的驅動程序，將虛擬文件系統映射到本地文件、數據庫大字段、FTP服務器、MongoDB服務器等。

上層應用程序將訪問虛擬文件系統，而虛擬文件系統調用驅動程序訪問最終的文件存儲介質。對於上層應用程序，虛擬文件系統的內部操做是透明的，無需感知。這樣業務代碼的適應性大爲加強，並且採用統一的模式進行文檔讀寫操做，也獲得很大的簡化。而簡單就是可靠。

實際的文件系統存在一些限制，好比Windows文件系統目錄下的文件個數不能超過6萬個。虛擬文件系統則突破了這個限制，存幾百萬個文件都沒問題，並且能夠快速定位檢索。所以能夠突破對文件的存儲功能限制，好比能夠存儲各類系統消息內容等。

虛擬文件系統具備安全管控功能。對每個文件或目錄都能針對指定的用戶或用戶組單獨地設置讀取權限，這和Windows的文件安全設置很相似，權限能繼承。並且咱們可以提供接口，將HIS中的用戶或用戶組實時映射到虛擬文件系統中，避免用戶帳號的重建和同步。咱們經過規劃和實現VFS、M-DOM、T-DOM、EMR-DOM、HIT-DOM等一攬子方案來對這個HIT數據分層模型進行全方位的賦能。上述的4種XX-DOM是從W3C DOM國際標準衍生出來的。W3C DOM是全部信息化行業的重要基石之一，筆者有篇文章專門介紹它，地址爲http://www.cnblogs.com/xdesigner/archive/2008/06/04/1213504.html。

這個HIT 7層模型是咱們初步提出的設想，應該有所不足或欠缺，在此提出也是爲了拋磚引玉，引發你們的注意和討論。

◆◆落地實現

有了基於宏觀層面的HIT 7層數據分層模型，還須要從執行層面加以技術實現。咱們的電子病歷編輯器控件產品負責實現M-DOM，已經初具雛形了；時間軸控件負責T-DOM，正在孕育中；開發支撐平臺負責VFS、EMR-DOM、HIT-DOM，VFS有了第一個版本，而EMR-DOM、HIT-DOM還在規劃中。

基於這些宏觀架構和技術實現，南京都昌公司對於合做夥伴就採用「公開、公平、共享」的模式來實現賦能。

公開：咱們提供的產品公開全部的編程接口、文件格式、數據結構，並提供全部的技術支持文檔。確保用戶能充分理解系統產生的數據格式，讓用戶再也不有「被產品綁架」之虞，爲用戶的發展提供無限可能。

公平：咱們對全部的客戶提供統一的版本，讓合做夥伴不輸在起跑線上。

共享：咱們提供大量的二次開發接口，使得合做夥伴的軟件能充分調用產品功能，將咱們開發的功能共享給合做夥伴，將傳統的產品輸出變成技術輸出，破除少數公司對高級軟件技術的壟斷，讓先進的軟件技術真正惠及行業。

咱們不只將都昌公司的技術分享給客戶，還會讓生態圈中的合做夥伴之間進行技術和產品的分享，進一步實現渠道的分享。

不管多高端的產品和技術，只有推廣開來才具備實際意義。咱們在推廣這些產品的時候藉助了廣大合做夥伴的能力。好比對於M-DOM的推廣，咱們採用如下模式。

                       

中國已經有數百家醫療軟件開發組織（公司和自主研發的醫院）採用咱們的DCWriter電子病歷編輯器控件開發EMR、RIS、PACS、門急診等各類軟件。隨着這些軟件的實施上線，數千家醫院中各方系統生成的病歷文檔都採用統一的M-DOM的格式，這樣爲建設醫院的CDR帶來很大的便利。

對於一家醫院是這種狀況，醫院CDR裏保存着M-DOM；對於一個區域也是這種狀況，EHR或公衛平臺也採用相似格式，這樣M-DOM就獲得了快速普及。在可預見的將來，M-DOM必將成爲事實上的行業標準，具備融入到國家標準的可能性。

對於VFS、T-DOM、EMR-DOM、HIT-DOM，咱們也將採用相似的模式進行推廣普及。這些技術和標準將成爲賦能醫院信息化的基礎。

◆◆客戶價值

咱們的「賦能」能夠給合做夥伴帶來一些具體的價值。

1. 對於醫院信息科

咱們就是對主動謀求變化的醫院信息科賦能。咱們賦予他們自主研發軟件的能力，進一步提升其作強作大的可能性，下降其自主開發的門檻，將之前不可能完成的任務硬推到信息科能力範圍以內，進而幫助其開發出本身的軟件，快速響應業務科室的需求，提高信息科在醫院中的地位。並且，這個過程也能鍛煉出醫院本身的信息化隊伍，更好地爲醫院的長期發展保駕護航。

而今，醫院上全院電子病歷系統已不是什麼高大上的事情了，此時專科電子病歷系統更具價值。信息科就能在咱們賦能的支持下開發出各類專科電子病歷系統，知足專科需求。

這樣，各個科室的系統因爲採用統一的底層架構，數據的院內互聯互通就是水到渠成的事情了，數據孤島逐漸合併，這就是幫助醫院打通了「任督二脈」。

2. 對企業合做夥伴

咱們提供可編程的軟件中間件，幫助他們解決了最爲核心的技術難題，使得他們從繁重的不可預測的底層技術研究中抽出身來，而能更專一於業務流程的實現和現場軟件的交付，強化他們的核心競爭力，幫助他們在市場競爭中得到先機，優化他們的人力績效，使得他們的利益最大化。

◆◆都昌開發支撐平臺

爲了更好地爲合做夥伴賦能，咱們對都昌公司全部產品進行了整合，推出了都昌開發支撐平臺。這是一個軟件工具集合、軟件中間件，具備強大的功能，豐富的接口，靈活的架構。目前主要包含的功能模塊以下：

1. 電子病歷編輯器控件WinForm版：用於開發各類醫學文書功能，還有一部分統計報表的功能。

2. 電子病歷編輯器控件Web版：採用HTML 5的技術進行文檔的展現、編輯，可用於各類瀏覽器和移動設備。

3. 都昌時間軸控件：能實現基於時間軸的醫學數據集成視圖功能。能高密度地、以很是直觀的方式顯示數據，並能夠做爲其餘功能模塊的入口點。並且還能突破性地應用於手術室排程、醫囑閉環管理、臨牀路徑等業務。

4. 虛擬文件系統：對文檔存儲操做進行抽象，並映射到各類實際數據存儲介質。

5. 統一權限管控：對虛擬文件系統、軟件功能模塊的調用、科室數據訪問範圍提供統一的權限管控。

6. 模板工具：包括電子病歷模板設計工具和統計報表設計工具。

7. NLP天然語意解析引擎：能對天然語言文本以醫學角度進行解析，對病歷文檔進行後結構化處理。

8. CA簽章接口：內置CA簽章功能接口，方便對接各類CA簽章服務器。

9. 多項目並行機制：在同一個數據庫中運行多個醫療機構的系統，爲跨醫療機構的雲系統提供底層支撐。

還有大量的功能細節，在此再也不贅述。將來，咱們還會不斷擴展功能。經過開發支撐平臺，使得咱們自身的賦能能力最大化，讓醫院、合做夥伴的能力得到更強的增益。

◆◆結束語

仰望星空，低頭趕路。咱們都昌公司設計出星空般的宏觀架構，並且披星戴月地將成千上萬的細節填充到這個宏觀架構中，建設軟件開發基礎設施。咱們編寫了數百萬行程序代碼，從而造成一套產品，構造一個生態圈，賦予圈內全部合做夥伴所須要的能力，解放他們的生產力，提高他們的價值。這就是南京都昌信息科技有限公司的創新之路。