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導(dǎo)讀：改變傳統(tǒng)HIS的兩層或三層架構(gòu)設(shè)計模式，采用分布式服務(wù)架構(gòu)設(shè)計方式降低系統(tǒng)模塊之間的耦合，能夠按業(yè)務(wù)模塊實現(xiàn)集群化部署，同時保證產(chǎn)品的高可用性。采用阿里巴巴開源服務(wù)治理框架Dubbo,結(jié)合服務(wù)注冊中心Zookeeper、負載均衡模塊Nginx、院內(nèi)集成平臺軟件Ensemble等實現(xiàn)院內(nèi)一體化HIS&EMR的分布式服務(wù)架構(gòu)搭建。采用分布式服務(wù)架構(gòu)之后，系統(tǒng)模塊之間的耦合度降低，業(yè)務(wù)擴展、系統(tǒng)升級或版本變更等更加方便快捷，集群化部署解決了單點故障和高并發(fā)問題。采用互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)實現(xiàn)HIS&EMR產(chǎn)品很好的彌補了傳統(tǒng)HIS耦合度高，擴展困難等諸多問題。

1 引言

目前大部分醫(yī)院HIS系統(tǒng)的架構(gòu)仍為傳統(tǒng)的兩層或三層架構(gòu)模型。隨著醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用的不斷擴展，對HIS&EMR產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和可擴展性提出了更高的要求。如何實現(xiàn)HIS系統(tǒng)的模塊化管理與集群化部署一直是一個亟待解決的問題。基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的HIS&EMR產(chǎn)品采用分布式服務(wù)架構(gòu)設(shè)計方式實現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的分布式管理，通過集群化部署方式解決了單點故障、負載均衡等問題。模塊之間通過服務(wù)方式調(diào)用，減少了模塊之間的耦合。

2 HIS&EMR架構(gòu)設(shè)計

2.1技術(shù)選型 結(jié)合目前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的現(xiàn)狀，采用主流的開源框架來搭建整套系統(tǒng)。一體化HIS&EMR產(chǎn)品的整體架構(gòu)包括阿里巴巴開源的分布式服務(wù)治理框架Dubbo，服務(wù)注冊中Zookeeper、負載均衡模塊F5與Nginx、開源的消息中間件HornetQ、文件系統(tǒng)服務(wù)NFS、緩存服務(wù)器Redis，應(yīng)用服務(wù)器Jboss，服務(wù)總線Ensemble等。架構(gòu)模型見圖1。

圖1 系統(tǒng)整體的架構(gòu)模型

2.2 架構(gòu)設(shè)計

2.2.1 單點登錄（SSO） 單點登錄是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的必備功能。針對單點登錄功能[4]，設(shè)計了醫(yī)院單點登錄接口規(guī)范和統(tǒng)一的登錄Portal，所有接入的HIS&EMR模塊及第三方系統(tǒng)都必須滿足該集成規(guī)范。當用戶訪問Portal的時候，根據(jù)用戶提供的憑證信息進行身份校驗，如果通過校驗，將為用戶生成票據(jù)（Ticket），用戶通過App Portal訪問業(yè)務(wù)系統(tǒng)時，業(yè)務(wù)系統(tǒng)需檢查Ticket的合法性，如果通過校驗，用戶就可以不用再次登錄而直接訪問業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

2.2.2 分布式集群服務(wù)設(shè)計 一體化HIS&EMR產(chǎn)品采用集群部署方式。傳統(tǒng)的兩層架構(gòu)或三層架構(gòu)架構(gòu)模式是前端直接連接到數(shù)據(jù)庫進行操作，而基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的HIS&EMR產(chǎn)品連接的是Dubbo RPC服務(wù)。一體化HIS&EMR目前分為BMS（收費管理）、ERS（檢查預(yù)約）、PCA（患者賬戶管理）、PDS（供藥管理）、ISMS（票據(jù)管理）、MIPS（醫(yī)保）、UPT（對賬管理）、BDS（基礎(chǔ)字典）8個模塊，各個模塊之間通過Dubbo服務(wù)進行數(shù)據(jù)交互，最終 Dubbo服務(wù)再通過TCP方式連接到緩存服務(wù)器Redis、HornetQ消息中間件和Oracle數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)持久化操作。此種設(shè)計方式易于模塊的擴展與集群化部署,如圖2。

圖2 分布式集群服務(wù)設(shè)計

目前醫(yī)院生產(chǎn)環(huán)境中，在用的RPC服務(wù)3000余個，Jboss應(yīng)用服務(wù)器40余個。用戶登錄信息、主數(shù)據(jù)字典及HIS內(nèi)部的部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都存放在緩存服務(wù)器Redis中。緩存服務(wù)器能提供高性能的讀寫服務(wù)，合理使用可以有效降低數(shù)據(jù)庫和其他網(wǎng)絡(luò)資源請求，從而提高系統(tǒng)性能和吞吐量。生產(chǎn)環(huán)境我們進行了主從配置，通過Redis Keepalived來實現(xiàn)Redis的高可用功能，防止單點故障而造成業(yè)務(wù)不可用的情況。

2.2.3第三方系統(tǒng)集成 除了一體化HIS&EMR系統(tǒng)內(nèi)部的架構(gòu)設(shè)計，在與第三方系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互的時候，采用服務(wù)總線模式。考慮到集成平臺軟件的穩(wěn)定性及可維護性，最終決定采用intersystems 的數(shù)據(jù)平臺軟件Ensemble。目前醫(yī)院已完成了將近30余個第三方廠商，40多個模塊的接入，包括檢查檢驗、護理、手術(shù)麻醉、重癥、靜配等，日消息量達到50余萬條。同時在IHE、DICOM、HL7等國際標準的基礎(chǔ)上制定了覆蓋醫(yī)療所有業(yè)務(wù)流程的系統(tǒng)集成規(guī)范，為開發(fā)基于規(guī)范的系統(tǒng)集成平臺，為遺留的、當前的以及將來的系統(tǒng)提供了一個統(tǒng)一標準的數(shù)據(jù)交換和工作流協(xié)同的平臺。我院目前有如下幾種集成方式。

（1）消息集成業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間實時或異步交換信息和相互調(diào)用，廠商需根據(jù)集成規(guī)范實現(xiàn)對HL7（V2.6）、WebService標準消息的對接技術(shù)支持。

（2）服務(wù)集成服務(wù)集成是在消息集成的基礎(chǔ)上，采用SOA架構(gòu)，為用戶提供標準、健壯的企業(yè)服務(wù)總線，提供異構(gòu)系統(tǒng)的接口協(xié)議轉(zhuǎn)換、消息格式轉(zhuǎn)換、服務(wù)封裝、服務(wù)組裝等功能，適合于以服務(wù)方式（如Web服務(wù)）組合不同的應(yīng)用系統(tǒng)資源。

（3）報告中心我院各種檢查、檢驗報告都進行了集中管理，各醫(yī)技廠商的報告按照統(tǒng)一格式上傳后形成報告中心，業(yè)務(wù)系統(tǒng)如果要進行報告中心的數(shù)據(jù)集成，數(shù)據(jù)格式必須遵循我院的標準，支持國家基本數(shù)據(jù)集標準。

通過服務(wù)總線設(shè)計模式，結(jié)合相關(guān)的醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)標準、國家標準等，已逐步建立起了規(guī)范的醫(yī)院信息平臺。該平臺實現(xiàn)了第三方系統(tǒng)接入的解耦，便于今后功能模塊的擴展與維護。

2.2.4 SRMC——站點可靠性管理中心 快速實現(xiàn)基礎(chǔ)服務(wù)運維自動化是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的一大特色。為了最大化的提高運營效率，開發(fā)了 Site Reliability Manager Center (SRMC)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括應(yīng)用部署、腳本歸檔、應(yīng)用升級管理、跨版本升級、數(shù)據(jù)分析等諸多功能。實現(xiàn)了從配置管理，到作業(yè)執(zhí)行、任務(wù)調(diào)度和監(jiān)控自愈，再通過運維大數(shù)據(jù)分析輔助運營決策，全方位覆蓋業(yè)務(wù)運營的全周期保障管理。

3 小結(jié)

采用布式服務(wù)架構(gòu)設(shè)計方式使得模塊功能的更新迭代更加容易，且影響面?。?/span>針對部分高并發(fā)業(yè)務(wù)能夠通過橫向擴展的方式處理。ESB服務(wù)總線實現(xiàn)了EMR與第三方業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)交互的解耦，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的交互服務(wù)更加清晰。SRMC系統(tǒng)提升了運維效率，保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

文章來源：《中國數(shù)字醫(yī)學》雜志2019年第4期，作者及單位：李中鵬瞿懷榮趙巍張頊，連云港市第一人民醫(yī)院。

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