广州安易医疗软件有限公司
作者：韩周礼 李世杰 陈迪亮 石长生 朱礼深
1 项目概要
目前医院数字化建设已成为医院现代化建设的热点，但又普遍存在系统集成难、信息共享差、建设周期长、体系不完整、应用不深入、失败案例多、重复建设和资金浪费严重、人才匮乏、资金不足、标准规范欠缺等突出问题，因此，不管是各级卫生信息化主管部门还是进行数字化建设的医院，都急需要“先行者”在数字化医院建设的方法、管理、技术等方面上有所突破，找到一整套行之有效的、具有指导意义的方法、策略、经验和技术，促进我国数字化医院健康发展，将以上问题减轻到最低限度。
我公司承担的广东省江门市中心医院“数字化医院的开发与建设”项目，在诸多方面有所突破，进行了大胆创新，采用混合模式的一体化方法，建设取得巨大成功，应用收到理想效果。我们认为，我们在江门市中心医院数字化建设取得的成功不是偶然的，而是选择和采用了适当而有效的方法、策略和技术，很有必要专门立题进行研究、总结、完善和推广，对我国数字化医院建设（尤其是对1200张床位以下的医院）具有指导、示范和现实的意义。
本项目既是一项硬科学研究，又是一项软件学研究。硬的方面，以江门市中心医院这一难得的“基地”，在现系统基础上进行持续、精心的改进和完善，在尽可能短的时间内形成一套体系完整的、符合《医院信息系统功能规范》的、能实现医院全面数字化的、可以“拷贝和复制”的、二次开发量较小的、跨平台的、低投入、高性价、高效率、高可用、高度集成的医院信息系统软件“精品”，并在其它医院进一步验证，进而进行大面积推广。软的方面，在江门市中心医院和其它医院数字化建设和应用过程中，就总体规划、建设思路、建设方法、实施进度与流程、员工培训、项目管理、系统集成及集成度、体系结构、业务流程、标准规范、资金投入、维护成本、安全体系、日常管理等方面，进行深入的理论研究和经验总结，产生具有指导意义的成果文件，为卫生信息化主管部门的提供依据，为我国医院的数字化建设提供有益参考和借鉴。
2 广东省江门市中心医院数字化建设案例
2．1 简介
广东省江门市中心医院是一家三级甲等综合医院，中山大学硕士研究生教学基地和博士后流动站科研基地，中山大学非直属附属医院，床位1200张，年门诊量110多万，年住院量3.2万，年手术量1.22万。我公司承担的该院“数字化医院的开发与建设”项目于2003年年底启动，2004年基本完成，建设取得巨大成功，应用收到理想效果，已形成了医院发展需要数字化，数字化促进医院发展的良好局面，数字化已成为医院的品牌之一。具体内容见附件“广东省江门市中心医院数字化建设与应用情况简介”，在这里不再敖述。专家的意见高度概括地给予了中肯的评价，2005年10月，经过广东省科学技术情报研究所的查新和中国赛宝实验室软件评测中心的严格测试后，由广东省科技厅组织、广东省卫生厅和江门市科技局联合主持的鉴定会对“数字化医院的开发与建设”项目进行了鉴定，结论是：“鉴定委员会一致认为：该成果在一体化设计实现系统集成和信息共享、电子病历、全院PACS、成本核算与绩效管理等方面进行了成功尝试，有独创之处。为我国数字化医院建设探索出一条低投入、高可用性、高集成性、高效率的新途径，经济、社会和管理效益良好，其建设模式有特色，应用效果达到国内领先水平。同意通过鉴定。建议推广使用，并在应用中不断完善。”
2．2 创新点与特点
根据专家意见，鉴定会后我们又不断进行完善，目前系统又上了一个新台阶。江门市中心医院数字化建设之所以取得成功，在于我们的创新。现将创新点和特点总结如下：
|
序 |
比较点 |
一般医院情况 |
江门市中心医院情况 |
是否创新 |
|
|
建设方法 |
一般采用多厂商模式 |
混合模式的一体化方法 |
|
|
|
数字化体系 |
一般不完整 |
较为完整的数字化体系 |
|
|
1 |
集成方法 |
庞大的信息系统难在共享，也贵在共享。共享的前提是集成。在国内，目前基本都是采用多家公司产品通过数据表接口来集成，需要设备多，集成难度大，建设成本高，实施效率低，维护扩展难，甚至不能集成，形成信息孤岛。而基于HL7的集成也非常困难，成本和维护量也很大。用多家产品的集成已成为目前推进数字化建设难以解决的制约因素 |
整个应用系统是从全院信息处理高度从底层进行一体化设计，并将一体化原则贯穿在需求、设计、实现和实施各个阶段。实现了没有接口的高度集成，实现了数据的逻辑集中和信息的高度共享。使用效果已证明，一体化模式在建设效率，降低建设成本、集成成本、维护成本，高集成性，高可用性等方面具有明显优势，是符合我国国情的数字化医院建设的新途径 |
是 |
|
2 |
硬件平台 |
一般地，硬件平台结构要适应应用系统的体系结构，多家公司的产品一般都分别运行在不同的服务器和存储上，系统间通过网络联通，设备成本高、结构复杂、运行效率低 |
一体化的应用系统更适合用数据物理集中的硬件平台来承载。采用基于SAN结构的硬件平台来处理和存储全院业务和数据，成本、运行效率、安全性各方面优势明显 |
是 |
|
3 |
PACS |
目前PACS一般是完全独立系统，有若干前置服务器，医技科室与临床科室双向信息共享差 |
采用中间组件码级嵌入技术，无前置服务器，RIS与PACS一体，临床与医技双向信息完全共享，全院所有检查设备均纳入PACS |
是 |
|
4 |
医生站与电子病历 |
由于一体性等原因，大多或只停留在试用阶段，或只能完成部分（如病历书写）工作 |
基于XML半结构化的电子病历建立在其临床信息系统之上，支持医生完成各环节全部工作，研究内容涉及到了卫生部“十一五规划（到2010年）”的电子病历研究目标，应用效果理想 |
是 |
|
5 |
成本核算与绩效管理： |
一般没有，如有，也不是一体化的直接取数，不能做到医疗小组的核算 |
全部数据都有来源于其它相关系统，并实现了医疗小组核算 |
是 |
|
6 |
应用情况 |
一般的不全面、不深入、问题多 |
广度上，实现了全院数字化。深度上，不但电子病历、医生站、护理、质控、影像、体检、核算等的全面应用，而且实现了科室制度、抗生素、辅助用药、诊断符合率追踪、检查预约、处方点评等深层次的管理。效果理想，达到国内领先水平 |
|
|
7 |
电子签名 |
国内没有正式使用的医院 |
实现了基于CA认证的数字签名，使电子病历具有法律效力（已启动实施） |
是 |
|
8 |
移动查房 |
试用 |
试用，已成为Intel公司的移动体验计划单位，今年全面推行 |
|
|
9 |
实施时间 |
长，而失败的较多 |
1年多完成全部实施，顺利完成 |
|
|
10 |
投资 |
大 |
1200床位的医院只投入1309万元资金，投入相对少，性价比高 |
|
|
11 |
维护费用 |
高 |
相对较低 |
|
|
12 |
升级 |
难 |
相对较容易 |
|
|
13 |
安全性 |
|
本地、异地机房设备完备，实现数据容灾；在线和异地备份容量达6年；核心设备都采设备冗长余，有良好安全性 |
|
|
14 |
推广试点意义 |
|
建设方法独特、创新点多、性价比高、周期短、集成度高、可用性高、应用效果好，具有推广和试点示范意义 |
|
2．3 正在实施的几项工程
2006年江门市中心医院在继续完善系统、抓好应用的前提下，建设的目标是彻底实现医院全面数字化。现正实施以下几项工程：
1、实施基于CA认证的数字签名：内容包括住院病历和医嘱，护理记录和护嘱，门诊病历和门诊处方，手术麻醉系统，放射科、功能科等的医技报告和影像资料，检验系统等。先进行试点，成熟后逐步推开，实现电子病历的合法化。
2、实施与医院应用系统一体的短信服务：全院医务人员在自己的工作站上向病人发送问候、温馨提示、医学常识等方面的短信，进一步提高服务水平。
3、实施心电监护系统：首先对手术室的心电监护设备联机采集和处理，视情况将ICU的心电监护设备联机采集和处理，实现全部病历内容的电子化。
4、实施无线网移动查房和移动护理：江门市中心医院已成为“Intel移动网络体验计划单位”，现正在试用。条件成熟后，全面实施移动查房和移动护理。
5、将扫描的病历集成到住院医生站：江门市中心医院扫描的非电子病历（旧病历）已有较大数量，将扫描病历集成到住院医生工作站，医生可以很方便查阅以前的旧病历。
2．4 参考数字
江门市中心医院在2005年年底对医院数字化建设进行了全面的总结和调查，总结和调查数字可提供给进行数字化建设的医院参考，如：建设成本12000元/床，维护成本（包括人力、电源等全部成本）占年总收入的0.5%，建设成本中硬件/软件投入比例为1：4，建设周期1.5年。
调查显示，全院职工对数字化建设带来好处的认可度依次是：病人情况的全面及时掌握、工作效率的提高、医疗质量的提高、服务质量提高，管理制度的落实、经济效益的提高。
3 混合模式的一体化方法
3．1 集成的三种模式
系统集成是数字化建设成败的关键，所以成为业界探讨的热点，集成有三种模式。一是多厂商模式，采用不同公司产品，通过数据表接口和基于消息传递的HL7集成，但基于HL7的集成在我国推行得非常不顺利，遇到重重困难，大多采用数据表接口集成。医院信息系统是最复杂的企业级信息系统之一，花了巨资但最后导致失败或效果不好的医院并不鲜见，主要原因是一味追求单一软件的“先进性”，使用的软件产品的厂商过多，各系统的数据结构、系统平台不同，信息不能共享。共享的前提是集成，医院业务的复杂和系统之多，决定了集成的高成本和高难度，而需要的设备多，运行的效率低、维护和升级的难度大。总之，目前多厂商产品的集成已成为制约我国医院数字化建设难以克服的障碍。二是单一厂商模式，采用一体化设计实现集成。三是混合模式，将全院信息系统进行有限划分，以降低集成复杂度。
3．2 一体化数字医院建设的内涵
一体化数字医院建设的内涵是指采用一体化的方法和技术，研发一体化的软件产品，建设一体化的数字医院。
一体化方法是一种自顶向下、横向兼顾、底层支持的设计方法，即既要站全院管理、医疗、后勤等全部业务的高度又充分考虑各业务之间的联系，从底层数据结构的设计支持全院各系统的集成和共享，不能只考虑管理过程的信息化，要更重视业务子系统的信息需求。一体化应贯穿在需求分析、系统设计、系统实现、系统实施和硬件平台设计各个阶段。
一体化的优势在于，一体化系统不存在复杂的接口，容易实现信息共享，可降低集成费用，特别是随系统的增加接口呈几何级的增长，集成费用是一个不小的数字；一体化系统的数据是逻辑集中的，适合用集中存储的硬件体系结构的承载，可降低硬件投入；在多系统集成的应用系统中，接口的变化往往牵一发而动全身，但一体化系统不存在这个问题，更易维护，降低维护费用；一体化系统的项目管理和组织更简单，可加快实施进度，缩短工程周期；一体化系统升级更容易，运行更稳定、可靠、高效。
3．3 混合模式的一体化方法
在江门市中心医院，主要业务流程的系统全部采用我公司的一体化产品，PACS、药品咨询与用药安全监测系统采用集成方法，但是，是基于代码级的嵌入式集成，在数据结构底层的设计是一体的，数据在逻辑上集中的，与整个系统是高度集成的，信息是高度共享的。江门市中心医院即将实施的麻醉心电监护系统也是采用基于代码级的嵌入式集成方法。我们把这种方法称为“混合模式的一体化方法”。
一体化不是说只有单一厂商的产品才能实现。一体化设计的出发点主要是统一规划数字化建设的内容和步骤。一体化设计给出的是数字化医院建设框架和信息规范，在这个框架下对多厂商提供的产品进行整合，但最好是中间组件级的整合。多厂商模式追求的是“单项冠军”，但医院信息系统的根本在于集成和共享，不能很好集成“单项冠军”不能发挥作用，而混合模式的一体化方法首先追求的是“全能冠军”，同时也可以选择“单顶冠军”来集成。我们认为，混合模式的一体化方法是目前医院数字化建设行之有效的方法。
4 混合模式的一体化方法的相关技术
4．1 一体化建设过程
4．1．1 一体化需求分析
一体化的需求分析强调站在实现全院数字化的高度，即包括了全院管理、医疗、后勤等全部业务，更强调深入分析各系统之间的数据联系统，并不是一种新的需求分析方法。
4．1．2 一体化设计
一体化设计是在一体化需求分析的基础上，统一设计数据对象，合理组织数据结构，减少数据冗余、重复和不一致，使各业务系统通过直接访问数据库对象获得公共信息或协同处理。重点是数据结构的设计，要实现全院各系统的集成和共享。
4．1．2 一体化实现
有些共享信息是组合数据，在面向对象技术的角度看，这类信息具有若干属性，同时还有它们的处理方法。例如PACS图像信息，要从PACS系统中共享出来，不仅仅是一个或多个影像文件，还要包括对该影像文件的显示、测量等方法。这类信息的共享通过组件接口技术实现，即将信息属性和处理方法封装到组件对象中，一并提供给其它使用者。
为适应分布计算的服务器群集体系结构，我们还采用了中间应用服务器（COM组件），实现互相关联的各应用系统可工作在不同数据库服务器上，保证应用系统的相对独立性。对于规模较大的医院，可方便地将相对独立的业务数据分别配置在多个数据库服务器上。
这里是指基于COM (Common Object Model 公用对象模型)组件技术，AnyiHIS将某些特定对象的处理封装于基于COM组件的应用服务器中，供各相关业务系统调用。采用COM技术的最大优点是可以远程调用，根据网络中设备的性能，灵活配置到一个或多个物理机器上，提高系统效率。中间件服务器及组件技术的利用，提高了软件实现效率和质量，使系统具有较强的扩展升级能力。
4．1．4 一体化实施
主要是整理建立适应全院各系统要求的基础资料，规划统一的信息编码方案，明确基础资料的维护职责和权限，保证公共信息的准确性。基础字典要全院共用，同类字典不能有两个以上，最常见是门诊、住院有各自的收费项目和药品字典。
在实施上，一体化系统可按照医院内部运作的数据逻辑关系逐个实施。江门市中心医院是按照收费、药房、护士站、后勤系列等→检验、放射、医技等→体检、医生站等→质控、成本核算与绩效管理等的顺序实施，新上线系统都有全面而可靠的数据来源，完全避免了数据的录入或导入，减少了阻力和难度，加快了实施进度，缩短了建设周期。
4．2 数据库设计
4．2．1 数据库组织
数据库平台是实现数字化医院软件系统的底层支撑，采用合理的硬件系统来架构高性能的数据库平台是必须的，另一方面，由于医院信息错综复杂，数据量增长快，响应时间要求高，数据库软件系统设计的合理性也非常关键。在数据库设计中，我们将数据归纳为三种：
1、在线数据 在当前业务周期内，信息处理过程尚未结束，例如在院病人的所有信息等。这类数据的主要特征是变化频繁，数据库存、取操作并存。
2、 近线数据 信息处理过程已结束，数据处于一种稳定状态，但它们又与在线数据有着各种内在联系。这类数据的主要特征是数据稳定，只存在数据库读取操作。
3、离线数据 主要是指超出医院或临床管理规定年限的数据，这类数据系统不进行处理。确有必要处理时须将它们恢复为近线数据或在线数据。
根据以上数据归纳，在数据库组织结构方面对应地就有了在线数据库、近线数据库以及离线数据档案。不管是MS SQL Server还是Oracle，具有提交事务的数据更新类的操作所占有的系统开销是影响数据库响应时间的主要因素，通过在线/近线数据库分隔设计，保证在线数据不会无休止的增长，近线数据库设计为只读属性增强数据的安全性。
这样的数据库组织结构，带来的另一个问题就是数据迁移技术，这必须在数据库设计过程中要考虑，系统必须具有完备、可靠的数据迁移机制和功能，要求应用系统必须支持跨数据库的查询及统计。虽然增加了系统实现难度，但提高了数据库的处理效率。
实践证明，由于数据库组织的合理，江门市中心医院的全部数据由MS SQL Server数据库产品全部承载是能够胜任的。
4．2．2 数据库对象设计
数据库对象是指数据库中的数据表、视图、存贮过程、触发器、索引等。在这里重点描述的是表对象的设计。
表对象的组织合理性直接影响着数据的处理效率，AnyiHIS对表对象的设计不例外地遵循三个范式的原则，同时也考虑到一些实际因素。经测试，MS-SQL Server的表对象中记录多于100万条以后，其处理效率明显降低，因此，设计上对某些关键表进行了分割，如门诊系统，以月为界，不同月份的数据存放于不同的表对象中。
4．2．3 基础数据字典
对各类信息进行编码是信息处理的常用技术，AnyiHIS也不例外，系统使用了大量基础数据，称为字典数据。这类数据的特点是变动比较少，但查找调用非常频繁。其设计和使用原则是：
1、编码唯一性，同一实体中的数据集合以编码作为关键字是唯一的，即在同一张编码对照表中，编码不能重复；
2、编码以定长数据类型进行存贮，如定长字符串、整数等，这是基于改善数据查找性能的考虑，定长数据类型查询的效率明显高于变长数据类型；
3、编码仅用于信息交换和传输，系统处理不依赖于编码，有处理要求时，增设实体属性来指出。
4．3 组件技术和应用服务器
这里是指基于COM (Common Object Model 公用对象模型)组件技术，AnyiHIS将某些特定对象的处理封装于基于COM组件的应用服务器中，供各相关业务系统调用。采用COM技术的最大优点是可以远程调用，根据网络中设备的性能，灵活配置到一个或多个物理机器上，提高系统效率。中间件服务器及组件技术的利用，提高了软件实现效率和质量，使系统具有较强的扩展升级能力。
这种技术属于分布式应用技术范畴，AnyiHIS是一种分布式多层应用体系结构。
4．5 基类技术
费用核算和统计是HIS系统的基本功能，不同医院有不同分类定义，同一医院的核算和统计的目的不同，费用分类定义也不同。因此，我们提出了基类费用的概念，即综合分析医院各种核算和统计要求，定义出不交叉且覆盖全部核算和统计要求的费用分类，称其为基类。系统对费用的各种核算和统计都是对基类费用进行计算，每种核算和统计要求变成了对基类费用的归并或析取。
5 本项目研究的条件
5．1已有成熟的产品
我公司已有一套成熟的能实现全院数字化的一体化软件产品，并实现了全院PACS、药品咨询与用药安全系统的中间组件的代码级集成，形成了较为完善的数字化体系。在江门市中心医院运行证明，功能全面，稳定可靠，高度集成，效果良好。目前江门市中心医院正在进行基于CA认证的数字签名、手术心电监护系统的集成和移动网络的应用，这三个项目完成后，一个完整的数字化医院即已完全建成。
5．2 研究基地
目前我公司正在实施广东省江门市五邑中医院（三甲）、湖北省荆门市第一人民医院（三甲）和即将实施江门市人民医院（二甲）的数字化医院建设项目，同样采用混合模式的一体化方法进行，将为本项目提供更多的研究基地和条件。
5．3 丰富的经验
经过江门市中心院的数字化建设和正在进行的江门市五邑中医院、湖北省荆门市第一人民医院数字化建设，我公司已在总体规划、建设思路、建设方法、实施进度与流程、员工培训、项目管理、系统集成及集成度、体系结构、业务流程、标准规范、资金投入、维护成本、安全体系、日常管理积累了较丰富的经验。
6 本项目研究的内容
6．1 一体化数字医院软件产品
产品具有完整的数字化体系，符合《医院信息系统功能规范》，能实现医院全面数字化，可以“拷贝和复制”，二次开发量较小，跨平台、低投入、高性价、高效率、高可用、高度集成等特点。进一步完善工作主要有以下几个方面：一是手术心电监护系统的集成，二是基于CA认证的数字签名，三是移动查房和移动护理，四决策支持层次功能的加强。
6．2 一体化数字医院建设指导和建议书
通过多家医院（特别是江门市中心医院）数字化建设和应用的实践，对数字化医院的总体规划、建设思路、建设方法、体系结构、硬件平台、实施进度与流程、员工培训、项目管理、系统集成及集成度、业务流程、标准规范、资金投入、维护成本、安全体系、日常管理等进行全方位的研究和总结，为各级信息化主管部门和各级医院（特别是1200张床以下医院）提供参考和建议。
6．3 混合模式的一体化数字医院建设性价比研究
从江门市中心医院数字化建设情况看，混合模式的一体化方法可实现建设的高性价比，同时对系统改进、完善和升级所需的维护费用进行考察、总结、分析和研究，这对普遍存在数字化建设资金不足的广大中国医院来说具有重要意义。
6．4 电子病历生命周期研究
完整的电子病历系统要支持病历信息的采集、存储（特别是长期的存储）、处理、传递、保密和利用整个生命周期。目前我国的电子病历研究还处于初级阶段。一方面江门市中心医院电子病历的全面应用为电子病历的系统化研究提供了条件，探索电子病历的整体解决方案；另一方面在江门市卫生局的支持下，还可进一步开展电子病历的共享项目研究，对医疗行业的信息化和标准化进行探索。
6．5 数字化医院工作流程研究
数字化医院的支撑环境发生了根本性变化，必然要进行工作流程的改造才能充分发挥数字化的作用，对工作流程进行深入研究十分必要。
6．6 数字化医院医疗质量管理研究
医疗质量是医院生存和发展的基础，保持医疗质量的稳定和促进医疗质量的提高是医院数字化建设的主要目的之一，有必要对此进行研究。
6．7 基于CA认证电子病历数字签名研究
目前电子病历的合法性还没解决，是影响电子病历发展的重大障碍。江门市中心医院已对此进行了较深入的研究，已完成了软件开发工作，近期在某些部门投入试用。
6．8 区域卫生信息化研究
江门市卫生局领导非常重视信息化工作，信息化水平在全省地级市中处于先进行列，被卫生部信息化领导小组办公室列为“国家卫生监督信息系统基本数据集标准研制小组”成员单位，并被省卫生厅推荐申报国家公共卫生信息化市级试点单位，承担了部分卫生信息化的研究项目。市卫生局重视协调全市（辖三区四市）医院信息化发展，实现全市卫生信息的共享和利用，江门市中心医院是全市最大的医院，应积极参与区域卫生信息化的研究。
6．9 一体化方法PACS建设研究
PACS的应用效益是毋庸质疑的，但资金投入大、系统集成难、应用效果差等较普遍的现实问题使医院决策两难，江门市中心医院采用混合模式的一体化方法取得理想效果，值得进一步总结和研究。
6．10 数字化医院移动网络应用（移动查房和移动护理）研究
目前我国的移动查房和移动护理还处在摸索阶段。江门市中心医院也是如此，参与了“Intel移动网络体验计划”，现在少数病区试用。但试用表明，试用移动设备的可用性、实用性存在问题。江门市中心医院的住院医生工作站、电子病历、护士工作站、手术麻醉等重要的临床信息系统全面建成、运行稳定、效果良好，具备了移动网络研究的基本条件。
6．11 数字化医院成本效益分析研究
目前我国还没有一个分析数字化医院成本效益的完整理论体系。江门市中心医院数字化水平适合对此项目进行研究。
6．12 数字化医院成本核算与绩效考核研究
成本和绩效是医院管理永恒的主题之一。江门市中心医院已在这方面进行有益探索，率先实现和使用了数据自动直接读取，可完成全院、科室、医疗小组、个人、设备的成本核算和绩效分析的系统。
6．13 数字医院体系结构研究
目前，数字化医院的体系结构在国内外都没有统一的标准，在数字化建设过程中，普遍存在体系意识不强的问题，必然带来建设的盲目性。完整的数字化体系揭示了数字化建设的全部内容、内在联系和建设重点，可以指导编制科学合理的建设规划、实施计划和整个建设过程。江门市中心医院已建立了比较完整的医院数字化体系，有必要在此基础上进一步完善，并开展这方面的研究。
6．14 数字化医院安全体系研究
安全体系的建设是数字化建设的重要内容，江门市中心医院十分重视这一问题，并初步形成安全体系，但是否完整、可操作性、实效性等有待进一步在实践中完善。
| 
