在醫(yī)療信息化行業(yè)中,關于如何進行信息化建設工作,主要有兩條建設路徑---一體化和集成化。到底應該是選擇一體化還集成化?長期以來爭議不斷。
在最近舉行的CHIMA大會第三屆HIT全國青年辯論賽上,這一議題再次被推至風口浪尖,引發(fā)了廣泛的討論與關注。對于信息化應該一體化還是集成化建設的這個論題,我們也想分別從正方和反方的角度,分享一些見解。
醫(yī)療信息化建設的目標是實現醫(yī)療服務的高效、精準和智能化。正如醫(yī)療信息化領域的先驅Dr.?。剩铮瑁睢。龋幔欤幔恚耄幔ㄔ喂疳t(yī)學院的國際醫(yī)療創(chuàng)新教授;New?。牛睿纾欤幔睿洹。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍濉。牛悖瑁幔睿纾濉。危澹簦鳎铮颍搿。桑睿悖亩麻L;現任Mayo?。茫欤椋睿椋闫脚_總裁)所言:“醫(yī)療信息化的核心在于數據的流動性和可用性?!?/p>
何為一體化?
一、一體化與集成化的區(qū)別 在討論該一體化還是集成化建設之前,我們需要明確定義的是,什么是一體化,什么是集成化,以及一體化和集成化之間的區(qū)別。 首先,一體化建設我們要擯棄「一家廠商、一套系統(tǒng)」的認知。醫(yī)療業(yè)務復雜而又具有一定的專業(yè)壁壘,很難由一家廠商、一套系統(tǒng)就可以滿足所有的需求;同時,一家廠商一套系統(tǒng)也會制約醫(yī)院信息化發(fā)展、扼制創(chuàng)新,醫(yī)院作為買單方更應該有主動權。此外,一個廠商、一套系統(tǒng)也不一定就是一體化,我國不少一體化廠商,內部實際上也是多套系統(tǒng),多套數據,無非是預先做好了業(yè)務接口,像是煙囪間接了飛線。 那該怎么定義一體化呢?從架構層面看,我們認為,真正的一體化應該要從一套核心數據、一致標準、統(tǒng)一底層的設計出發(fā),具體應用系統(tǒng)則應該百舸爭流。正因為底層是統(tǒng)一的,所以數據自然可以互聯(lián)互通。而集成化的思路,則是每個應用完全自治,自己維護自己的數據結構,通過接口或者集成引擎來進行業(yè)務的互聯(lián)互通。從本質上看,一體化是通過共享數據進行通信,而集成化則是通過通信來共享數據,這是一體化和集成化的顯著區(qū)別。 二、集成化建設:數據標準之殤 那如何定義一致的數據標準,又該如何實現呢?當我們談到醫(yī)療數據標準的問題,不得不再聊聊HL7與互聯(lián)互通標準。 HL7是國際間廣泛接受的醫(yī)療信息交換規(guī)范。最早的HL7協(xié)議(HL7?。郑常┒x了一種基于文本符號的數據交換格式,滿足HL7?。郑硡f(xié)議的系統(tǒng)可以通過socket等方式,發(fā)送HL7 消息來交換數據,這是典型的通過接口來集成。隨著醫(yī)療信息化的發(fā)展,為了更好的滿足醫(yī)療數據的標準化和交互,HL7?。茫模琳Q生了。HL7?。茫模潦褂茫兀停谈袷蕉x了多種類型的臨床文檔,并基于SOAP定義了一些標準的臨床業(yè)務接口,實現了CDA的醫(yī)療系統(tǒng)理論上可以直接互聯(lián)互通。我國的互聯(lián)互通標準,也一定程度參考了HL7?。茫模恋臉藴什⒓尤肓艘恍┳远x的擴展進行整體設計,到了這個階段,為了快速能夠對接標準接口和生成臨床文檔,集成引擎開始大規(guī)模投入使用。 到了2011年,HL7?。疲龋桑遥ǎ疲幔螅簟。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍濉。桑睿簦澹颍铮穑澹颍幔猓椋欤椋簦。遥澹螅铮酰颍悖澹螅┍惶岢?,FHIR是一個新興的國際醫(yī)療信息交換標準,旨在簡化醫(yī)療信息的交換過程,使其更加靈活和易于實施。作為全新設計的標準,FHIR擯棄了之前面向業(yè)務接口的設計模式,轉而采用了面向資源的設計模式,這是一個比較大的轉變。 圖片來源于網絡 舉個例子,之前的系統(tǒng)可能會設計掛號、開醫(yī)囑、收費之類的業(yè)務接口;而FHIR定義的是病人信息、醫(yī)囑、費用等數據信息格式,具體業(yè)務通過FHIR Restful?。粒校蓪@些資源進行增刪改查操作。FHIR推薦的模式,是使用一個中心化的FHIR?。樱澹颍觯澹騺硖峁┽t(yī)療信息資源的管理,并通過Restful?。粒校傻确绞綖樯蠈討锰峁┙涌谑褂?,這比較類似我們的CDR,但CDR仍然是通過接口而非數據庫進行的訪問。FHIR標準其實就是一個一體化的架構設計,即所有的應用,通過FHIR Restful?。粒校晒蚕碓L問并操作一套關鍵業(yè)務數據。 事實上,國際知名醫(yī)院和醫(yī)療機構正在積極通過HL7?。疲龋桑覙藴驶蛟谄湎到y(tǒng)中實施FHIR,如梅奧診所(Mayo?。茫欤椋睿椋悖?、克利夫蘭診所(Cleveland?。茫欤椋睿椋悖⒂危龋右舱谕苿樱疲龋桑覙藴实膽?,以支持其數字健康戰(zhàn)略,包括患者記錄的訪問和共享等。而國際主流的信息化廠商方案,也確實在往一體化底層數據架構的方向發(fā)展。 圖片來源于網絡 三、互聯(lián)互通標準化成熟度測評與HL7?。疲龋桑业年P系 2018年6月7日在首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院正式啟動了《基于FHIR的互聯(lián)互通標準研究》項目,在此之前,醫(yī)院的集成平臺和數據中心項目已基本完成符合互聯(lián)互通四甲等級的改造建設,文章詳細分析了FHIR技術方案與醫(yī)院環(huán)境的匹配度以及該標準的成熟度,為后續(xù)醫(yī)療機構使用FHIR實現互聯(lián)互通提供了參考依據。 我國醫(yī)院信息互聯(lián)互通標準化成熟度測評是通過互聯(lián)互通分級制度,明確醫(yī)院自身的發(fā)展目標和改進方向,逐步實現信息化建設的標準化和規(guī)范化。而FHIR標準更側重于醫(yī)療信息交換的標準,它提供了一套框架和工具,以便于不同的醫(yī)療信息系統(tǒng)之間能夠進行數據交換和集成。FHIR標準本身并不定義具體的等級,而是提供了一套豐富的資源和API,來支持醫(yī)療信息的互操作性。 一切與分布式系統(tǒng)有關 一、關于CAP定理 一體化建設為何會成為趨勢?醫(yī)療系統(tǒng)的本質是什么? 醫(yī)療業(yè)務的流程與場景繁多,構成了一個典型的分布式系統(tǒng),而分布式系統(tǒng)本身離不開UC?。拢澹颍耄澹欤澹牟剪敔柦淌谠冢玻埃埃澳晏岢龅闹模茫粒卸ɡ恚茫粒卸ɡ韺Ψ植际较到y(tǒng)設計具有重要的指導意義,它幫助開發(fā)者理解在面對網絡問題時需要做出的權衡,并根據具體的應用場景和業(yè)務需求選擇合適的系統(tǒng)設計。 CAP分別代表一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區(qū)容錯性(Partition?。裕铮欤澹颍幔睿悖澹摱ɡ肀硎?,在一個分布式系統(tǒng)中,CAP這三個特性不能同時得到保證,它是一個不可能三角。 其中,分區(qū)容錯性是必選項,因為故障在客觀上是一定會發(fā)生的,事實上我們在做分布式系統(tǒng)架構設計時,只有AP和CP兩種選項。而醫(yī)療、金融等嚴肅領域更傾向于使用CP系統(tǒng)。因為它以犧牲極少量的可用性,來保障系統(tǒng)信息能做到絕對一致。CP類系統(tǒng)的底層采用一套數據架構來實現信息共享,而非AP類系統(tǒng)的分系統(tǒng)自治存儲,AP類系統(tǒng)事實上在互聯(lián)網系統(tǒng)設計中更為常見,這是我們強調的一體化,即底層數據架構一體化,它帶來的好處是能夠從根本上保障數據一致。 二、數據不一致問題可解決嗎? 數據不一致會帶來什么問題呢?舉個例子,醫(yī)生在醫(yī)囑系統(tǒng)下了一個CT預約,但是預約系統(tǒng)掛了,沒收到這條信息,患者以為成功預約了,結果白跑一趟。再舉個例子,如果遇到醫(yī)囑下達的高峰期,集成引擎高負載,性能受到嚴重挑戰(zhàn),系統(tǒng)卡慢、信息延遲甚至丟失,如果涉及到收費、處方等敏感的業(yè)務,導致的后果會更加嚴重。 除了數據不一致問題,集成化建設當前所面臨還有各系統(tǒng)接口標準不一致、集成引擎負載過大、信息交換效率低等系統(tǒng)性挑戰(zhàn)。系統(tǒng)集成的核心要務是數據交換和業(yè)務協(xié)調所遵從的標準成熟度,這個標準是否可用,持續(xù)高效的迭代顯得尤為關鍵。矛盾的是,醫(yī)療信息集成有著項目高度復雜、場景不斷創(chuàng)新、技術不斷迭代的特征,而目前,行業(yè)缺乏標準的常態(tài)化組織進行有效管控,更多的是依靠行業(yè)協(xié)會和兼職成員按照項目的方式在運作,必然會導致標準跟不上業(yè)務需求,最后往往演變成各家自定義標準,進一步放大了集成化的問題。 當然,集成化建設可以選擇多種方案改善數據不一致問題,比如:規(guī)范接口、數據標準、選擇同步提交(2PC,2 Phase?。茫铮恚恚椋簦┑确绞健5仨氁J清的事實是:高效的分布式事務本來就是業(yè)界難題,且無論如何提升,都無法達到信息的完全一致。究其根本還是因為集成化方案本身是一個類AP的系統(tǒng),這是系統(tǒng)架構設計的取舍決定的,即:優(yōu)先保障可用性,允許一定程度的數據不一致。 三、一體化能保障系統(tǒng)性能嗎? 在一體化架構方案設計中,技術上可以支持應用層無狀態(tài)高可用,數據庫可以使用主從切換等容災技術和良好部署的基礎設施,能夠實現數據丟失(RPO)為0,業(yè)務恢復時間(RTO)小于數十秒,在數據庫方面,現在主流的關系型數據庫(如PG)則完全可以支撐數十萬事務每秒的處理。實現在不影響診療業(yè)務的同時保障數據一致。說到這里我們不難發(fā)現,其實相比系統(tǒng)可用性問題,信息不一致的問題更難以解決。 當我們在做醫(yī)院大數據應用時,一體化架構的優(yōu)勢也是顯而易見的。尤其在當下火熱的數據應用場景中,不同業(yè)務系統(tǒng)中的相關和相似數據,經常對不上或者自相矛盾,需要進行深度的、大規(guī)模的數據治理。然而數據治理成本高、難度大,非??简瀼S家綜合實力,且最終數據質量相比一套底層數據的一體化架構相去甚遠。 四、醫(yī)療系統(tǒng)究竟該如何取舍? 一體化架構好處如此之多,醫(yī)院能立刻實現嗎? 話還是要說回來,關于醫(yī)院信息化應該一體化還是集成化建設的命題前如果加一個時間條件,如現在、當下,那么,縱使一體化有種種好處,對于目前國內的絕大部分醫(yī)院來說,也不是立刻就能夠實現的,畢竟現實情況相對于理想總有滯后性。 一方面是歷史遺留問題多,醫(yī)院的信息化建設非一朝一夕才走到今天,很多醫(yī)院也是以“打補丁”的方式“縫縫補補又三年”,很難在不影響醫(yī)院運營的同時快速推翻重建;另一方面是信息化的發(fā)展比如HL7?。疲龋桑业膮f(xié)議也剛成熟不久,本身難度也比較高,廠商之間目前也很難達成共識,需要更強有力的監(jiān)管機構在互聯(lián)互通的標準中進行提升。 對于現階段的醫(yī)院來說,集成化還是更加實際的選擇,當然,新建醫(yī)院可以考慮從0-1開始一體化架構設計。 小 結 20世紀70年代上海市腫瘤醫(yī)院與復旦大學聯(lián)合研發(fā)的病案管理系統(tǒng),正式開啟了醫(yī)療信息化的篇章。1995年,軍字一號工程帶動了HIS進入全面發(fā)展時期,到了21世紀,醫(yī)院已經從經濟管理為中心的系統(tǒng)發(fā)展到以患者和臨床為中心基于電子病歷的信息平臺。再到今天,信息系統(tǒng)已經向著促進醫(yī)療水平提升、降低醫(yī)療風險、減輕醫(yī)務人員負擔、改善患者就醫(yī)體驗以及精益管理方向跨越。 技術始終服務于業(yè)務,不管是趨于現實的集成化建設,還是更理想的一體化建設,我們都要擁抱變革、引領創(chuàng)新,醫(yī)療信息化行業(yè)才能得以向前不斷發(fā)展。
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