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【摘要】该文设计了一套以国际间通用的HL7数据格式协议为基础，以实际医疗设备数据为来源的信息采集和统一整合的管理系统软件，对各品牌医疗设备的信息进行分类、筛选及转换，并在Web端实现数据的可视化，使得各品牌设备之间无障碍地进行数据信息交换和共享，最终达到医院医疗设备能更稳定高效地将病人的各项生理体征传递给医生护士，以实现更有效地为病人诊疗的目的。
【关键词】HL7协议;医疗设备管理;软件系统
0引言
近年来，随着国家的大力扶持以及人们对医疗服务水平要求的提高，医院业务快速扩展，医疗机构面临新的挑战。其中，医疗设备信息化的出现和发展已经成为当今医疗卫生行业的重要部分［1］。加强医院医疗设备的信息化建设，是提高医疗管理和医疗服务水平、效率和质量的重要途径［2］。但是目前医院的医疗设备管理比较混乱，由于采购品牌不同，各厂家存在明显的技术差异，因为原有技术手段的局限及各品牌医疗设备的差异，给出的信息系统的技术与架构都以不同的独立形式展示，从而使信息等数据不能得到有效地整合和共享［3］。设备资产的信息数据往往只能在自身品牌内进行交互，缺少跨品牌的集中管理能力。即使同一品牌的设备，由于技术更新速度的加快，新老设备之间的数据无法完整共享的情况也时有发生。无法优化整合各个医疗设备的患者临床指征数据、医疗设备的运行状况、维修维护情况对医护人员以及设备的管理人员，带来了极大的不便，对患者的生命保障也带来了潜在的风险。医院信息化的发展不能有效提高，成为医院管理发展方向的一大障碍［4］。因此，设计一套以医疗设备数据为基础的信息采集和统一整合的系统，实现各品牌医疗设备数据的集成共享以及可视化是医院管理的当务之急［5］。
1HL7协议
为了解决各品牌系统之间异构的问题，使得各系统间信息无阻碍的交换和共享，从而实现行业内部以及行业间的资源的整合，目前最好的办法就是参与信息交换与共享的各方共同遵循一个信息交换的编码标准。其中国际间流行的HL7(HealthLevel7)标准就是一个理想的选择。HL7是医疗领域不同应用之间电子数据传输的协议，是由HL7组织制定并由ANSI批准实施的一个行业标准［6－7］。HL7的使命就是为了达成临床上跨平台的应用，支援医疗服务和临床病人护理管理［8］，同时提供信息交换、管理和整合的标准，让各医疗信息系统间的信息交换变得更加简单畅通［9］。HL7协议作为医疗领域不同应用之间电子数据传输的协议，当前在欧美等发达国家的医疗领域的集成应用是非常多的［10］。这些国家的医疗信息网中，大多数是以HL7为交换格式，汇集了不同厂商用来设计应用软件之间界面的标准格式，HL7协议支持基于多个医疗信息系统之间完成底层数据交换［11］，通过对数据的采集整合工作，对HL7消息的构建与解析，非标准数据通过HL7引擎转化为HL7标准数据，使数据得到了跨品牌、跨平台、跨系统的数据交互［12］。与欧美发达国家相比，我国对于医疗数据交换标准的研究起步较晚，并且对于信息系统的集成方面发展得也较慢，特别是参照HL7协议设计医疗设备管理系统的医院又少之又少［13］。纵观国内医疗行业，几乎没有一个管理系统可以实现多品牌、多系统、多种类的医疗设备集中展示的功能，只有单一品牌同类别设备的中央站呈现［14］。这无疑给医疗设备的监督带来了巨大的障碍。为了能尽量做到医疗设备的实时监管，了解病人病情的发展趋势，只能采用管理人员定时查看和手动抄录的方式。另外医疗设备本身也不提供标准化的数据输出功能，从而造成监测的数据往往无法长时间保存，比如重症监护室中很多病人的监护信息只能通过护士手动输入电脑的记录方式在报表中进行体现。这无疑大大加重了医生护士的工作量，并且由于人工抄录，容易发生不可控的因素，从而耽误了病人的医治，产生不可挽回的损失。为了避免这些不必要的情况发生，一个可以在各大品牌设备系统间采集和整合信息的管理软件就显得尤为重要。
2设备管理软件的设计
该设备管理软件的设计主要分为三个步骤:环境部署，数据采集，软件编写及可视化。
2．1环境部署
通过调研目前医院某病区现有的呼吸机、监护仪、中央监护系统的品牌、型号、数量以及各自的分布，完成硬件部署:构建局域网，完成网络信息的配置，使网络互通。通过对局域网的搭建，对数据采集器、接入点AP(Accesspoint)、以太网(Ethernet)等的使用，我们确保各个医疗设备即使在不同的楼层，信息网络也能通畅运行。
2．2数据采集
畅通的网络确保数据能最终到达中间站或者设备科的终端处理机器，依托该网络，各品牌医疗设备独立的HL7格式数据得以成功采集。此时的数据仍是各个品牌自己实现的基于HL7标准的格式数据。该数据包含了一些元数据(metadata)，比如在信息头(MSH)里的数据来源(MINDRAY_EGATE-WAY)、编码方式(UTF8)等一些并不是很重要的信息;但也包含了重要信息比如设备编号、病人信息、测量种类(如ECG心率)、测量结果等。
2．3软件编写及可视化
如上节所述，各个品牌的数据虽是基于HL7协议，但仍有不同。同时，作为源数据它的可读性(readability)很差，不适合作为可视化的最终输出。因此，我们的目标即编写一套软件，按照医院的具体管理要求，并基于HL7协议，从采集的各品牌原始数据中筛选出兴趣项(itemofinterest)，并进行归纳处理，最终转换成易于管理、阅读及维护的格式(如json格式)，写入数据库。为简化示例，假设医院有不同品牌的呼吸机(A，B)以及监护仪(B，C)，数据的采集及转换流程。其中，转换软件是整个系统的关键。它通过接受HL7格式数据为输入，进行解析、分类，输出更为通用的数据格式(json格式)。json格式是javas-cript的脚本语言的子集，作为轻量级的数据交换格式，有可读性、易用性、解析性、扩展性等特点［15］，同时，json格式在数据传输效率方面也表现优异［16］。因此，无论是与数据库的交互以及后来的可视化，甚至于未来对系统的升级扩展，json由于其广泛的支持和使用都有极大的优势。该医疗设备测量的具体信息，如测量种类(ECG心率，呼吸频率等)，以及测量结果。当我们拥有了json格式的数据后，我们将它们写入数据库，以便以后随便的查阅，调取。如图3所示。由于数据库的高响应和同步性，我们得以确保转换成功的json数据能够即时的以HTML形式呈现给医院管理人员。同时，Web网页也可以随时查询储存在数据库里的记录，比如某一台医疗设备过去一周的测量数据，并制成列表或图表，以求对病人的体征数据记录有更加直观的了解和管理。
3结束语
本文提出了一套基于HL7协议的医疗设备管理系统的设计，以医疗设备为对象，以设备运行的真实数据为基础，实现医疗设备的高效管控，包括:设备的可控、可视、可管三个方面。可控:在业务平台框架中通过医疗设备数据自动采集，实现医疗设备运维的自动化交接，运维服务可以由设备自身发动流程，通过绑定相关已设定的业务流程实现设备与运维管理的自动化交接，这样对于意外情况的发生可以按照事先规定的准则和程序进行快速处理，系统也能对流程中出现偏差进行自动化监管。从而提高业务流程的可控性。可视:实现设备信息的实时获取和记录，医疗设备的管理人员和病区的医护工作者可以在任何需要的时刻，能够得到所需的信息;无论从时间(历史，当前)或空间(地区，部门)或者类别，都能多角度对设备信息进行追溯和查看。可视化需求包括:医疗设备运行数据的可视化，包括患者生命体征数值以及波形的实时显示;资产信息的可视化，包括具体到某一个资产或设备的基础信息，故障及维修历史，保修合同等等;资产状态的可视化，包括运行，故障预警，维修中等等;工作流程的可视化;绩效管理的可视化，包括时间、成本和质量绩效等等。可管:对于医疗设备管理的难点在于数据的真实性问题，传统的管理方式是由人介入后进行被动式的管理，这种方式直接造成了很多的问题和故障都是在故障发生一段时间后发现的，另外数据的记录也存在遗漏、错记等一系列问题。如果无法准确地获取设备的信息数据，那么设备必然无法实现精细化、精准化的管理，通过管理软件系统，可以实现部分临床及生命支撑设备的实时监控，提升医疗设备管理的可管理性，进而提升医护质量水平。
作者:程清源 严荣国 单位:上海理工大学 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院
