医学影像信息互联测试结果分析与研究

来源：《中华现代医院管理杂志》作者：李越囡，孙迎打印本文放入收藏夹收藏到新浪

摘要：【摘要】本文旨在通过分析集成医疗企业（integration healthcare enterprise，IHE） China 2007医学影像信息连通测试的结果，研究放射科预约工作流在实际信息系统中的应用。采用的方法是跟踪IHE China 2007测试过程及分析和研究测试评估的结果。从成功的测试中得到的结论是：IHE集成框架在现代医疗信息系统及医疗仪......

【摘要】 本文旨在通过分析集成医疗企业（integration healthcare enterprise，IHE） China 2007医学影像信息连通测试的结果，研究放射科预约工作流在实际信息系统中的应用。采用的方法是跟踪IHE China 2007测试过程及分析和研究测试评估的结果。从成功的测试中得到的结论是：IHE集成框架在现代医疗信息系统及医疗仪器产品中的应用极大地提高了系统的工作效率，减少了医疗过程中的差错和潜在的接触性传染，同时也降低了医疗机构的管理成本。

【关键词】 IHE集成框架；工作流；连通测试

社会信息化的速度在不断加快，医疗机构陈旧的运行方式已经不能满足高度信息化的要求。要加快我国医疗信息产业的发展，就应该对当前医疗产业信息化的具体实施过程作深入的研究，此次研究正是从一角度出发，通过对国内首次举办的IHE医学影像信息连通测试的全程跟踪，从而总结医疗产业信息化的新方法和新手段，以便进行继续研究，这对促进医疗产业的发展至关重要。

1 IHE简介

为加速医疗产业的信息化发展，促进医疗信息系统高水平协同工作的能力，实现医学信息系统之间更好地集成，由美国的医学专家和相关政府部门、信息技术专家和企业共同发起集成医疗企业（integration healthcare enterprise，IHE）的概念。 1998年，北美放射学会（radiology society of north america，RSNA）和卫生保健信息管理系统学会（healthcare information management systems society，HIMSS）两组织牵头，组织有关学会和设备厂商共同建立了IHE。

在2001～2002年，30家公司通过了测试并参与到RSNA和HIMSS年会上的IHE演示，而在2005～2006年，代表全球主流影像设备和信息系统的47家厂家参与了测试。IHE也已经取得了强有力的国际支持，IHE在欧洲由EAR（欧洲放射学会）以及代表医学影像工业界的协会COCIR负责。IHE在日本成立于2002年并组织了IHE-J活动，IHE韩国和IHE台湾（中国）在2003年、IHE泰国在2005年成立并开展活动，IHE中国内地2007年11月20～23日在上海理工大学成功举行，这也是中国内地首次举办IHE 测试活动。国内首次IHE测试活动在各方支持下取得了很大的成功。 IHE既不是一个标准也不是一个认证的权威，IHE技术框架描述了对信息进行操作的功能单元及其相互之间的互联关系，见图1。IHE定义了7个集成模式，如图1所示，这些集成模式是：（1）预定工作流程（scheduled work flow，SWF）。（2）信息的协调（patient information reconciliation，PIR）。（3）图像一致性表达（consistent presentation of images，CPI）。（4）成组操作的表达（presentation of grouped procedures，PGP）。（5）读取放射科信息（access to radiology information，ARI）。（6）关键图像的标注（key image note，KIN）。（7）简单图像和报告（simple image and numeric reports，SINR）。

图1 IHE集成框架

这些集成模式由IHE技术框架的核心构成。过去医疗机构曾使用过的系统之间也存在某些简单的集成，但这样仍存在很多问题，而不得不用大量人工干预来保持系统间的协调。因而基于架构的IHE预约工作流集成模型在系统集成时能够保持不同系统间的协调运行。

IHE技术框架的每一集成模式都有若干个执行者和事务处理来完成一个特定的、典型的工作流程任务。产生、管理、对信息进行操作的信息系统或者应用被表达为功能单元，称之为IHE的角色（actors），每个角色都支持一组特定的IHE事务（transactions）。一个确定的信息系统可能支持一个或者多个角色。事务是角色之间基于标准（如HL7，DICOM和W3C）的信息交换。每一个事务被定义为角色之间的基于一个特定标准的消息交互，包括用例［1］。

IHE每年还为集成商提供软件测试及集成结果检验的机会。其一为软件工具（MESA），称为医疗企业模拟与分析，参与厂商在HIMSS和RSNA的监督下，使用该工具测试产品在IHE执行者中的应用。其二是面对面的测试检验，成为通讯兼容测试（Connectathon），对参与厂商和已运行的系统作面对面的协调测试，并对厂商在应用IHE技术框架的完成情况做出评价［2］。

在IHE China 2007测试活动中，参测企业需要预先做好准备工作。首先阅读技术框架，并确定要求参加测试的角色、模式；然后登录被称之为Kudu的注册系统，注册一个或者多个参加Connectathon的系统，申明要求参加Connectathon的角色或者模式；再下载MESA测试工具，以便先自行完成系统的初步测试，完成初步测试后该软件将自动形成一个测试报告，将该测试报告和Log及时发送；随后，IHE将审核收到的报告以及Log，进行详细审核，审核确认通过自行测试的厂商将收到通知，可以参加Connectathon测试；最后，IHE将公布最终测试结果［1］。

2 IHE China 2007连通测试

在预约工作流集成模型中（图2），共涉及9个角色和超过40个事务，如图2所示，其中方框代表角色，箭头代表事务。这些内容已基本覆盖了放射科信息化环境中图像存储与传输系统（PACS）、放射学信息系统（RIS）工作流常规的执行过程、PACS-RIS系统间的流程集成及数据通信的主要操作环节。同时也涉及医院信息系统（HIS）管理领域中与影像学检查流程相关的工作流及数据流过程［2］。该模型中涉及的角色包括ADT患者登记（aDT patient registration）、图像管理（image manager）、图像归档（image archive）、医嘱请求（order placer）、医嘱执行（order filler）、检查设备（acquisition modality）、执行过程步骤管理（performed procedure step manager）、图像显示（image display）和图像创建（image creator）角色。实际的医疗信息系统（HIS、RIS、PACS等）可能包括一个或多个角色，但必须实现它所包含的所有角色对应的事务，以保证复杂放射科环境中的工作流集成。唯一例外的情况是技术框架中强制规定的某些角色组合，不需要实现组合内部各角色之间的事务［3］。

图2 预约工作流集成模型

在IHE China 2007测试中，各个厂商在Connectathon系统注册，该系统的Kudu通信窗口使通信双方可以通过该窗口随时了解对方对患者信息的收发情况［4～7］。下面就用一个实际的肺癌病例并结合笔者所做的测试实例来详细阐述整个IHE放射科测试的工作流程（图3）。

医院信息的实际流程如图3所示。首先，经询问患者在入院前已咳血1周，后到门诊部挂肺科，输入患者信息到HIS系统的患者登记单元中。测试中我们将患者姓名登记为姓：李，名：明，按照HL7标准的规则合成字段为李明，该字段将出现在患者登记部门的进院/出院/转院消息中。

患者登记后由HIS系统医嘱请求部门的门诊医生或急诊医生对李明先进行初步诊断，根据症状怀疑是肺部疾病，要求对患者进行肺部X线造影和胸部增强CT。由于考虑到医院的门诊人数多，同时为减少患者等待时间，故该医嘱请求部门需要通过给RIS系统医嘱执行部门发送预约请求来预约放射科的肺部X线造影和胸部增强CT检查［8］。预约信息是通过基于HL7标准的医嘱消息进行传输，该消息传送放射检查预约信息。

图3 预约工作流

上述流程在IHE测试中的步骤为：患者到患者登记（ADT patient registration）角色中进行登记，然后由医嘱请求（order placer）角色根据初步诊断结果发送预约请求（ORM）消息给医嘱执行（order filler）角色。当RIS系统中的科室预约单元order filler角色接收到从HIS系统传来的预约信息时，要确保PACS系统的检查设备（acquisition Modality）角色能对李明的PPS（Performed Procedure Steps）消息进行配置并进行正确的系统发送，图像管理（Image Manager）角色也要准备好捕获来自于医嘱执行部门角色发送的每一条相应的基于HL7标准的消息。然后在模拟HIS系统ADT和Order Placer的软件RIS_MALL系统中注册该患者信息并为患者创建医嘱，然后由医嘱执行（Order Filler）角色根据放射科的实际情况填写预约单和预约过程医嘱，最后RIS_MALL再把该医嘱发送给医嘱执行（Order Filler）角色［9］。

患者李明的检查预约信息被传送到医嘱执行部门后，基于DICOM标准的设备工作列表（modality worklist，MWL）在检查设备和RIS系统之间提供工作流计划，设备工作列表中包括多个步骤预约过程的信息列表，在MWL中的每包含患者基本信息（包括患者姓名/ID、检查日期/时间、检查序号、唯一标识号等），预约信息及其医疗信息。在患者进行X线造影和胸部增强CT检查前，设备可以从RIS系统得到MWL信息。由检查设备向医嘱执行部门请求工作列表来启动这个过程。根据DICOM标准，X线造影设备和胸部增强CT设备在执行过程中可以向RIS系统和PACS系统提供其设备执行过程步骤的状态。

设备工作列表的作用是可直接查看当天预定的过程计划。当李明被作为下一个检查对象时，技术人员就可以在设备工作列表中直接获得李明的登记信息，而不用再重新输入患者数据，从而极大地提高了医院的工作效率。之后，该步骤的状态信息继续沿预约工作流进行传递，直到检查设备发送图像存储信息给图像管理部门表示检查完毕。然后检查设备把获取的图像传输到PACS图像存档库，该步骤是基于DICOM标准的图像存储SOP（Service-Object Pair）类来完成的，与图像同时传输的还包含相关的步骤预约过程和执行过程步骤信息。成像设备要求PACS系统在收到图像后发送DICOM存储确认消息，设备只有在收到确认信息后才可以删除本地的图像。

在IHE测试中，就是由Acquisition Modality角色来发送PPS消息给HIS系统的Order Filler角色或PACS系统Image Manager角色，以及时通知这两个角色其执行检查的步骤信息。执行过程步骤（modality performed procedure step，MPPS）包括三种成像状态信息，分别为“进行中”（表示检查正在进行中，in progress），“完成”（表示检查已经结束，completed）和“中断”（表示检查中断，discontinued）。摄片时患者李明的检查信息状态为进行中（ In Progress），直到Acquisition Modality角色发送C-STORE消息给Image Manager角色才表示检查完成。随后，Acquisition Modality角色把检查结果图像及具有SPS（scheduled procedure step）的MPPS信息发送到图像管理者及存档库。图像传送完毕，Acquisition Modality角色发送N-SET消息给PPS管理系统以提示检查设备的检查执行步骤已经完成。

如果入院患者病情严重并需要急诊，则在患者登记单元就只需作临时登记，可在患者检查结束后重新登记患者信息并更新患者原始的信息记录，再由医嘱执行部门把更新后的患者信息发送给图像管理部门。这样，既避免了耽误患者的最佳治疗时间，又保持了患者信息在诊治过程中的一致性。

最后，放射科诊断医生可以在工作站前通过基于DICOM标准的C-FIND消息从PACS图像存档库中找到李明的图像数据，再通过基于DICOM标准的C-MOVE和C-STORE消息将图像数据传输到诊断工作站，诊断医生阅读和比较新老图像数据并填写放射诊断报告，再对李明进行最终的诊断。

3 测试要求

在厂商互连测试结束后，我们要按照标准对测试结果进行评估。例如在IHE测试中，由Order Placer角色创建医嘱，同时在医嘱中加入一个标识号即Placer Order number，然后再将此医嘱发送给Order Filler角色，当Order Filler角色收到该医嘱时会先查看有没有Placer Order number，若没有则表示HIS系统的Order Placer角色没有发送Order消息给RIS系统的Order Filler角色，即在实际的医疗流程中患者可能预先没有进行初步诊断，而直接到达医嘱执行部门，这可能是由公司产品的RIS系统没有和HIS系统的互连接口引起。同样，Order Filler角色此时也要加入另一个标识号即Filler Order number，然后再将此医嘱信息发送给Image Manager角色或Acquisition Modality角色，而这两个角色在收到医嘱信息时，也会先查看有没有Filler Order number，若没有则患者可能预先没有经过Order Filler角色进行检查预约，若有则表示流程正确。

以上过程在最终结果的各字段中会有显示：在ORM消息中的ORC字段中，第1个子字段值为NW，表示新的医嘱，而第2个字段值应包含一个来自于代表Order Placer角色的RIS_MALL软件的医嘱请求号码，第3个字段值应包含一个由Order Filler角色产生的医嘱执行号码。在评估的过程中，只有这几个字段值依次对应无误，才说明医嘱信息的发送和执行流程正确，并且整个治疗的过程计划已顺利到达Image Manager角色。第5个字段是SC，表示由Acquisition Modality角色发给Order Filler角色或Image Manager角色的执行步骤状态信息（In process，scheduled），第7个字段值应该包括医嘱信息发送的日期/时间值。

在ORM消息中的OBR字段中：第18个子字段值是Accession Number，由RIS系统的Order Filler角色发送给Acquisition Modality角色一个Worklist信息，同时发送给Image Manager角色一个ORM消息，在Worklist信息和ORM消息中都包含一个Accession Number，作为放射科检查的标识号，最后再由Acquisition Modality角色将包含Accession Number的PPS发送给Image Manager角色以传达执行步骤状态信息，如果患者信息中含有正确的标识号Accession Number时，医务人员就可以据此判断患者已经做过了放射科检查，否则患者就未做放射科检查。第24个子字段值应该包括DICOM标准定义的Acquisition Modality角色，或者诊断服务部门的代码。

4 IHE的优越性

由以上从患者登记入院、初步检查，再到最终确诊的整个流程可见，IHE高效、快捷的优越性是显而易见的。

例如在医嘱执行部门，由于医生相互之间需要传递从患者身上采集的检验样本，如果手工传递会带来很大污染和投递错误率，而借助于IHE集成流程，则不但可以减少污染和错误率，还可以提高效率。

另外，也因为IHE集成流程的存在，在PACS系统中的检查等待时间也明显缩短，例如李明在接受检查过程中，当检查设备出现故障或者患者身体临时出现异常时，检查过程就不得不中断，同时发送PPS Discontinued消息通知HIS系统过程异常，这样医生就可以实时知道患者的当前状态，并根据情况创建并发送新医嘱，检查设备可根据新医嘱进行处理。这样一来，对医生而言，就避免了处于等待患者返回信息的状态，而可以实时处理每一位患者；对检查设备部门而言，对设备故障进行实时的处理；对患者而言，无需往返于医生与设备之间，从而使医院的整体运转精确高效［10］。

5 IHE的发展展望

IHE China 2007测试是国内首次举办的IHE测试，对于推动IHE技术和医疗信息化在中国的发展具有举足轻重的作用。

随着科学技术的发展，以及人们对于现代化医疗设施的需求，还有由上文可见在IHE框架指导下，医院实际的医疗流程变得更加快捷、高效，我们相信IHE技术框架在医院信息系统集成领域一定会得到广泛的应用。

【参考文献】
1 张继武.IHE介绍.中国医疗器械杂志，2007；31（2）：113-118.

2 曹厚德.集成化医疗保健企业（IHE）简介.中华放射学杂志，2005；39（增刊）:10-11.

3 吕旭东.IHE技术框架与医疗工作流集成.中国医疗器械信息，2004；10（5）：30.

4 段会龙，吕旭东.医疗信息系统的工作流集成.浙江大学学报：工学版，2002；36（2）:199-204.

5 姚伟华，朱旭阳，端妮.医疗信息整合研究概述.第一军医大学学报，2003；23（12）:1334-1337.

6 钟国康，陈星荣.医疗信息系统集成的进展.中国医学计算机成像杂志，2004；10（4）:281.

7 钟国康，李志安.PACS在医学摄影中的应用探讨.中国医学教育技术，2002；16（3）:190.

8 HIMSS，RSNA.IHE Technical Framework Revision 8.0.2007.http://www.rsna.org/IHE/tf.

9 孙迎，郑建立，王淑.医疗信息系统集成技术.上海：上海理工大学校内讲义，2007.

10 孙迎，陈家琪，叶英.HL7标准在医疗仪器通讯中的应用.上海理工大学学报，2006；2:193.