剖析电子病历系统应用体系架构

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       电子病历(electronic medical record，EMR)也叫计算机化的病案系统或称基于计算机的病人记录(computer-based patient record CPR)，涉及病人信息的采集、存储、传输、处理和重现的数字化的病人的医疗记录?。可在医疗中作为主要的信息源取代纸张病历，提供超越纸张病历的服务，最大程度的满足医疗、法律和管理需求。电子病历系统是指为人们提供各种医疗卫生服务过程中采集、存储、传输、提取和处理卫生信息的计算机与通讯处理系统，包括各种医疗知识获取和辅助诊断决策等功能。随着医院信息化的不断深入，对于具有高安全性、高可靠性、高实效性及存贮、查阅方便的电子病历系统越来越受到广大医院信息化及医务人员的重视。电子病历系统作为医务人员的“外脑” ，它已经不再是早期的纸制的静态电子病历，而是对临床诊断决策具有强大支持的动态电子病历系统。一个好而易用的电子病历系统不仅只实现病人信息共享，提高医疗工作效率，还担负着提高医疗工作质量、为医院管理服务；加强环节管理，为宏观医疗管理服务的功能。对个人、临床应用及医院内的各个环节都具有非常重要的意义。

 1 系统架构及综合能力

       系统架构包含硬件架构、软件架构、整体解决方案。综合能力主要体现在系统各种参数的配置灵活程度、系统稳定性、可拓展及集成能力以及各项性能指标等若干方面。如跨系统服务器间时钟同步、客户端是否具备有在线服务器的自动升级功能等，均为非常重要的综合能力体现。

2 应用基础架构

       任何一个系统的基础架构必须设计周密，否则系统在以后的可扩展性方面将会受到束缚，同样电子病历系统也必须如此，我们可以从以下几个方面去衡量它的健壮性、稳定性和可扩展性。

 2．1 数据存储

       电子病历系统要求病人的信息长期保存，随时可以获取。在传统的医院信息系统中，病人信息以数据库的形式进行存储，这些信息的存储管理是以支持日常业务管理为目的。出于数据库效率和容量管理方面的考虑，不可能长期将历史信息联机保存。如何使病人信息在脱离数据库后仍然能够维持以个人为中心的结构并且随时可以获取，是病历存储要解决的主要问题。从安全角度出发，后台的数据内容必须进行加密，考虑到法律纠纷问题，数据内容还必须采用电子签名加密。

2．2 数据结构化能力

       病历的电子化首先要建立病历内容的结构化描述。病历信息有极其复杂的内容和结构，如首页、医嘱、各类检查化验报告、病程记录、护理记录等。其中既有结构化程度较高的内容，也有大量描述性内容，而且种类繁多，各专科又有不同的特点。同时， 由于医学的不断发展，病历的结构组成也会不断发生变化。电子病历的结构应能够保留历史状态、适应发展变化、平衡结构化与自由化需求。电子病历系统中，数据结构化模型是必不可少的，在实际的应用中，还必须支持结构化元素的不断沉淀积累的功能，为了提高临床大夫书写病历的速度，往往在系统中体现出来的就是数据结构化的程度，支持各种书写病历的辅助功能如：知识索引的智能辅助能力，在追求书写病历的速度的同时，又必须考虑结构化的逻辑强度，这是对数据可靠性的最起码的保障。

2．3 对诊断记录的要求

       诊断记录必须能够体现诊断时效性的特征，同时诊断还需要符合临床的业务习惯，如入院诊断、补充诊断、术前诊断、出院诊断、死亡诊断等；系统中能够灵活的给出诊断的书写，并满足ICD-9或ICD-10的编码规则。

2．4 系统内病人主索引【MPI】功能的实现

       MPI可分为广义及狭义的概念，从狭义的概念上，任何一个系统都应该支持MPI系统的功能。电子病历系统包含MPI功能必须具备如下能力：①系统内部唯一标识人员信息，确保所有该人员信息映射、应用的准确性，降低医疗差错的可能性； ②能够为各个挂接系统进行业务唯一性验证服务；尽可能确保一个可识别唯一性的人员信息不被错误挂接或重复创建；③能够将被识别为唯一的人员信息进行合并工作，并保证各类业务识别信息的同步合并或整合工作。

2．5 基础标准支持

       一个好的系统或平台，除了应该具备良好的应用框架外，许多功能支持是与基础标准的支持分不开的，如果平台上应用内容是完全依据已有标准之上的话，将使系统从内容上就打好了可扩展和适用性方面的基础。无论作为内容结构化的支撑体系、还是将来功能扩展的基础性准备，基础标准的支撑是不可缺少的。目前国内外的各种标准均可参考，如CPT、ATC、 ICD、SNOMED等。

3 人机交互能力

       系统在满足功能需求、保证系统的安全性、健壮性、稳定性上固然重要，但UI(User Interface)的友好及操作的简洁性也不容忽视。数据录入的迅速及简便性，具体可以体现在以下几个方面：①录入数据时应该支持编码或者拼音码的辅助；②数据录入时必须支持界面上的数据点之间的快速切换功能；③出于对数据的可靠性的考虑数据必须支持前、后台的数据校验与数据逻辑校验。对用户录入的数据都必须具有上述功能，结构化数据录入及存储时同样存在这样的需求。模板功能对临床大夫是必不可少的，书写病历时为了能节省时间，模板的易用性不容忽视，对该功能的人机交互设计能力提出了更高的要求。模板管理应具备：①模板制作的简便性；②模板的易管理性；③在简易的操作下、最短的时间内完成模板的制定并实现对它的管理。

4 模块应用体系

4．1 数据的人口约束力

      电子病历数据录入的准确性与正确性是决定将来进行数据处理和后期再利用时的决定性因素，其重要性不容忽视，对数据录入的高要求使得病历书写必须支持：(1)病历内容的自由结构化录入；(2)支持结构化模板录入；(3)自由文本内容录入功能；(4)支持结构化元素的逻辑联动能力；(5)系统对高频度用词或用语的结构化自学习能力；(6)针对树状选择操作录入时应支持编码索引能力(如拼音码索引)；(7)支持特殊符号或数学公式的录入；(8)支持病历内容的结构化复制；(9)支持各类病历内容与医嘱内容的联动；(10)病历组织的清晰及对工作流程的支持度；(11)对历史记录中的可重复利用的数据可重复利用，减少重复录入的过程；(12)数据的自由化文本可实现自动识别或指定进行结构化功能；(13)在采用模板方式录入时，如果模板之间出现有项目交叉应具备有智能处理能力。

4．2 多媒体病历书写

       随着图文并茂的病历书写越来越受到外科大夫的关注，所以，电子病历系统必须具备：①病历内容书写时均支持插入绘图或插图功能；②病历内容书写时部分内容支持插入绘图或插图功能；③做的更好的是绘图功能应带有医学绘图的辅助功能；④绘图工具应能支持自动生成结构化病历内容。

4．3 内容质量及安全控制体系

       病历的安全性涉及病历内容的原始完整性保障、病历访问控制和不可否认陛。病历的原始完整性是指进入到电子病历系统中的病历内容不会被修改，或者其修改能够被系统所发现；病历访问控制指病历内容不会被未授权的用户所访问；为了保护病人隐私，访问控制应能够按病人和按病历内容分类进行授权；不可否认性是指医生不能否认它所做过的医疗行为。对于电子病历的修改必须保留修改痕迹。同时系统中还应提供流程监控、在线预警功能实时监控、信息反馈功能等；所以，在享受信息共享的好处的同时，要为个人隐私的保密做出相应的约束，这是电子病历安全性要求的一个方面。要想使电子病历在受到严格的授权限制下实现最大程度的信息共享是很难实现的一门技术，因为电子病历文书有上下文语义关联，要想区分共享还是保密的数据是很困难的。另外，电子病历安全性还表现为电子数据的容易修改、容易丢失等方面特性。目前有人使用打印再签字的方式实现病历电子化，其实是一种比较无奈的做法。因为病历是一种具有法律效应的文书，决不能被恶意篡改，所以只能不惜浪费纸张来求得一点信任与保证。随着数字签名等技术的不断发展，这个问题应该能较完善地解决。另外存储电子数据的硬盘是比较脆弱的，所以对于电子病历的备份及归档也是安全性的一个重要内容。

4．4 电子处方与医嘱的智能处理

       医师站是否能对各种电子处方及医嘱最大可能地进行智能化判断，对模板处方进行科学合理的进行管理，这是降低医疗事故、提高医疗质量及效率的必不可少的环节，因此要求系统在处理电子处方及医嘱必须涵盖如下功能：①对药物剂量、用法、频率等方面的控制；②在药物医嘱中支持相关性逻辑判断功能，如片剂药品不能进行静脉注射；③实现药物配伍禁忌。另外，要求系统对电子处方模板具有一定的处理能力：①支持在医嘱录入界面直接进行模板的建立；②支持已建立的下级模板向上级模板升级的功能(包括反向)；③调用多个模板中存在重复项目时应有智能调节功能；④支持模板从不同分类项目的整合，如将西药、检查项目放在同一模板中；⑤支持模板项目自动归类，如将西药、中药自动归类，分处方显示；⑥采用模板处方录入时，应支持对模板中的项目进行随意选定；⑦支持中草药饮剂的录入功能。

4．5 数据展现与归档能力

       电子病历系统应支持不同方式的电子病历打印功能，如支持区域、续打功能、支持病程记录保留痕迹打印、支持病程记录无修改痕迹打印、支持数字印章的打印等。支持门诊病历、随访病历、电子病历电子归档功能。支持初步筛选的病历数据导出并生成支持数据统计分析软件的数据格式功能。

4．6 系统对教研及临床决策的支持

       众所周之，仅有大量的数据而不能或很难为诊疗、护理及学习、科研服务，那将是毫无意义的。电子病历系统要解决的核心问题是通过对历史病历的分析与研究总结临床经验、提高医疗水平；必须把存储的大量的数据转化为一个“知识库”，才是我们真正的目的。电子病历的信息检索还将涉及知识提取、数据挖掘、模式识别等人工智能方面的技术。因而电子病历系统中必须涵盖如下功能：①对历史数据的分析能力；②临床决策支持能力；③检索数据的可信度；④统计数据的条件定义的简便性和可操作性。由于临床需求的变化性比较大，这就要求系统对数据分析的韧性比较强，而韧性的强度必须依赖以上提到的各项数据的应用规范。

 5 信息技术整合及集成能力的体现

        对于信息技术整合能力方面，系统应能支持条码技术使用、各类卡及PDA的应用等。

        对于系统的集成能力方面，各类临床信息系统是电子病历的信息源，它们以各自业务为中心来管理某一方面的病人信息。电子病历强调“以病人为中心”的信息管理和服务(存储、访问、备份、授权等)，因此它必须实现基于多厂商系统的以病人为中心的信息集成J。为了保持电子病历系统的相对独立性和稳定的系统结构，电子病历系统应当具备开放的集成框架，能够与不同厂商的专有系统及信息结构相连接。集成基础架构包括：①提供的接口是否符合标准(HL7)；②提供方便的接口配置功能；③能否提供便捷的二次开发工具。就应用集成而言还应包括：①对病人基本信息的集成；②对医嘱系统的集成； ③对检验检查系统的集成；④对手术室；⑤ICU、麻醉信息系统的集成；⑥对药典的集成；⑦对外周设备的集成能力。

       就集成的方式而言可分为以下几种：①基于消息的集成平台机制；②嵌入第三方系统能力；③集成第三方系统的能力。

       病历电子化的重要目的之一是实现院内和院外的信息交换，可以满足I临床、远程医疗、管理、科研、教育、医保、突发卫生事件监测等多方面的需求。信息的标准化是基础。制定切实可行的电子病历数据表达和信息交换的标准是规范电子病历系统开发的重要内容。

 6 系统安全性能

       在电子病历的应用过程中安全性一直是关注度比较高的问题，如用户认证方式、对病历的使用进行权限控制、保障病历的原始性及完整性、病人和敏感数据的特别保密系列问题；由于病人信息不仅属于个人的隐私信息，而且属于医院医疗级的保密信息，因此对电子病历的加密和安全保护显得格外重要。另外要求系统采用数字证书技术来保障医师使用的合法性，既要保证有权限的医师浏览病历和增加新的病历信息，还要确保未经授权的用户无法浏览和修改电子病历J，系统可通过医师的排班功能实现对同一个用户在不同时间段内扮演不同角色提供安全保障。关于电子病历的安全问题是个相对较为敏感的领域，而且目前越来越被各类利益相关者重视。由于篇幅的问题只简单的列举了以上几条，随着电子病历的发展和普及，一些新的问题可能会逐步体现出来。

参考文献
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