基于內(nèi)容分析法的互操作性框架下醫(yī)院信息系統(tǒng)集成現(xiàn)狀

皮宇奇，萬艷麗，秦盼盼，謝莉琴，胡紅濮

1. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)信息研究所，北京 100020；2. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所 衛(wèi)生信息管理研究室，北京 100020

引言

我國醫(yī)院信息化建設(shè)存在的主要問題為：① 醫(yī)院信息各子系統(tǒng)之間通過傳統(tǒng)接口欠穩(wěn)定，布局復(fù)雜無數(shù)據(jù)追蹤機制；② 部分醫(yī)院信息子系統(tǒng)互聯(lián)互通尚不全面，存在信息“孤島”；③ 未形成患者主索引為基礎(chǔ)的臨床信息的共享，醫(yī)護人員不能全面快速獲取患者各項診療信息；④ 醫(yī)院缺少臨床數(shù)據(jù)中心支撐醫(yī)院運營管理分析、醫(yī)療及科研管理分析及臨床診療的決策支持；⑤ 醫(yī)院業(yè)務(wù)協(xié)同未最大化應(yīng)用，醫(yī)療資源未得到充分利用[1]。

醫(yī)院信息系統(tǒng)通常由不同的供應(yīng)商漸進式設(shè)計和開發(fā)，用以支持單個或幾個部門的特定流程[2]，大量有價值的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)分布在醫(yī)院各個獨立的信息系統(tǒng)中，無法有效利用，醫(yī)院信息系統(tǒng)集成成為必要。當今的醫(yī)療信息化任務(wù)不再是簡單的醫(yī)療管理數(shù)據(jù)采集和醫(yī)療消息傳輸，而是要解決異構(gòu)系統(tǒng)間的信息交換和有效使用問題[3]。多家醫(yī)院實施醫(yī)院信息系統(tǒng)集成方案，其基礎(chǔ)設(shè)施主要是面向一些信息系統(tǒng)的集合，集成系統(tǒng)的應(yīng)用對于提供高質(zhì)量醫(yī)療服務(wù)的目標仍有差距[4]。1970年以來，關(guān)于互操作性的研究越來越多。根據(jù)IEEI標準術(shù)語集給出的定義，互操作性是指兩個或更多系統(tǒng)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中交換和使用交換信息的能力。集成是不同的信息系統(tǒng)在物理上和邏輯上的互聯(lián)互通[5]。集成是互操作性時間線中的一個時刻，互操作性在集成的基礎(chǔ)上也關(guān)注對于交換信息及系統(tǒng)的應(yīng)用。醫(yī)院信息系統(tǒng)集成需要多個獨立系統(tǒng)的互操作性，各系統(tǒng)間的互操作性是完全集成的必要前提[6]。

本研究在互操作性框架的梳理的基礎(chǔ)上，采用文獻計量和文獻內(nèi)容分析的方法，對發(fā)表的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成相關(guān)文獻進行分析，以了解我國醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的研究現(xiàn)狀，同時將有價值的見解從互操作性聯(lián)系到集成的研究領(lǐng)域，為醫(yī)院信息系統(tǒng)集成提供新視角。

1 互操作性框架

電子政務(wù)領(lǐng)域的歐洲互操作性框架定義了三種互操作性：語義、技術(shù)和組織性。在醫(yī)療信息系統(tǒng)互操作性的定義上，HL7 EHR互操作工作組收集并分析了由全世界各組織及個人提供的100個涵蓋醫(yī)療保健領(lǐng)域和通用領(lǐng)域的互操作性定義后，將互操作性歸納為技術(shù)互操作性、語義（或語法、句法等）互操作性和流程（或過程、運作、組織、交互等）互操作性三種[7]，不兼容性是任何類型的系統(tǒng)間互操作性問題的根源[8]。Chen等[9]將這三個方面視為互操作性需要解決的問題（障礙），據(jù)此定義了三類障礙：概念障礙（語法、語義不兼容性）、技術(shù)障礙（應(yīng)用程序和接口不兼容等）和組織障礙（工作方法、組織結(jié)構(gòu)的不兼容性相關(guān)）。

Chen等[9]同時確定了互操作性框架的三個主要維度：① 互操作性關(guān)注點：在企業(yè)/機構(gòu)各個類別（數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程、業(yè)務(wù)）可能發(fā)生的互操作的內(nèi)容；② 互操作性障礙：在三類（概念、技術(shù)和組織）中確定的互操作性障礙；③ 互操作性方法代表了消除障礙（集成、統(tǒng)一和聯(lián)合）的不同方式。

2 資料與方法

2.1 資料來源

系統(tǒng)檢索萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中關(guān)于醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的文獻，檢索時間范圍：1997年至2019年10月（國內(nèi)研究于1997年首次提出醫(yī)院信息系統(tǒng)集成）。同時根據(jù)檢索文獻的參考文獻進行人工檢索，彌補缺漏。

2.2 檢索策略

采用高級檢索法，檢索條件為“中文摘要”“主題”。檢索式為“醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺”“醫(yī)院信息系統(tǒng)集成”“醫(yī)院信息交互集成”，為保證查全率，各檢索詞間以“或”連接。

2.3 納入及排除標準

納入標準：① 醫(yī)院信息系統(tǒng)集成相關(guān)文獻；② 采用科學(xué)研究方法的原始文獻、系統(tǒng)綜述或Meta分析等。排除標準：① 重復(fù)文獻，即同一篇文獻刊登于不同期刊，或同時收錄于CNKI數(shù)據(jù)庫和萬方數(shù)據(jù)庫；② 非學(xué)術(shù)文獻，如卷首語、目錄、分類索引、征稿啟事等；③ 會議紀要、政府公報、政府工作報告、領(lǐng)導(dǎo)講話、工作介紹或總結(jié)等（如具有理論性、系統(tǒng)性、學(xué)術(shù)性，則予以保留）；④ 與醫(yī)院信息系統(tǒng)集成或相關(guān)內(nèi)容完全無關(guān)的學(xué)術(shù)型文獻。

2.4 資料提取與編碼

借助Note Express等軟件提取資料，提取內(nèi)容包括發(fā)表時間、第一作者工作單位、研究方法、研究主題、基金項目等。

2.5 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 18.0進行數(shù)據(jù)分析，并借助EXCEL繪制描述性分析圖表，采用克朗巴哈（Cronbach）α系數(shù)評價信度。

2.6 資料分析

2.6.1 分析框架

參照互操作性框架，本研究從集成關(guān)注點、集成障礙、集成方法三個維度建立分類，對醫(yī)院信息系統(tǒng)集成進行分析。關(guān)注點為醫(yī)院信息系統(tǒng)集成關(guān)注的主要類別，即集成的出發(fā)點，細分為對數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、流程及服務(wù)的集成需求。集成障礙細分為概念障礙（語法、語義不兼容性）、技術(shù)障礙（應(yīng)用程序和接口不兼容等）和組織障礙（工作方法、組織結(jié)構(gòu)的不兼容性相關(guān)）。集成方法為解決集成障礙形成，同樣分類為概念、技術(shù)、組織三類（圖1）。

圖1 醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的分析框架圖

2.6.2 分析方法

（1）文獻計量法：文獻計量法以定量分析為出發(fā)點，以信息的外部特征為研究對象，借助文獻的各種特征數(shù)量，采用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)方法來描述、評價和預(yù)測科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[10]。

（2）內(nèi)容分析法：內(nèi)容分析法以定性分析為出發(fā)點，以信息的內(nèi)部特征為研究對象，對文獻內(nèi)容做客觀、系統(tǒng)的定量分析的專門方法，其目的在于揭示文獻所含有的隱性情報內(nèi)容，對事物發(fā)展做情報預(yù)測，實際上是一種半定量研究方法，是一種基于定性研究的量化分析方法[10]。本研究通過內(nèi)容分析法對文獻中醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的關(guān)注點、障礙及方法等情況進行分析，統(tǒng)計各分類下的文獻數(shù)量。

3 結(jié)果

3.1 文獻篩選結(jié)果

初步檢索相關(guān)記錄260條，剔除81篇相似文獻，72篇無關(guān)文獻，留下目標樣本107條，期刊來源如表1所示。

表1 文獻樣本細分表

3.2 發(fā)表文獻的數(shù)量及趨勢

將文獻按照發(fā)表年份計數(shù)，從1997年任麗紅等[11]發(fā)表第一篇文獻——醫(yī)院信息系統(tǒng)集成總體設(shè)計思想及具體實施方案選擇，2003年開始出現(xiàn)具體醫(yī)院信息系統(tǒng)集成方案相關(guān)研究，到2019年時間跨度23年。發(fā)表高峰在2012年，共發(fā)表14篇。具體趨勢圖，見圖2。

圖2 發(fā)表文獻的時間趨勢圖

3.3 文獻分類情況

根據(jù)互操作性框架對檢索后的文獻內(nèi)容進行歸類編碼，梳理出文獻中涉及集成關(guān)注點、集成障礙、集成方法的內(nèi)容。將各文獻按照關(guān)注點（數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程、業(yè)務(wù)）、障礙（技術(shù)、概念、組織）、方法（技術(shù)、概念、組織）分類，頻率出現(xiàn)一次統(tǒng)計為1，否則統(tǒng)計為0（其中存在一篇文獻同時包括多個關(guān)注點、障礙及集成方法的情況），見表2。

3.4 信度檢驗

對以上分類結(jié)果進行信度檢驗，由2位評判者雙人次復(fù)合評判，評判均同意統(tǒng)計為1，否則統(tǒng)計為0。信度采用克朗巴哈（Cronbach）α系數(shù)評價，計算公式為：

式中K為文獻樣本的個數(shù)，Si為單項類別得分的方差，SX為總得分的方差。若α>0.7說明結(jié)果具有較高的內(nèi)部一致性信度。經(jīng)計算α系數(shù)為0.844，因此本文內(nèi)容分析評判達到可接受程度。

表2 文獻內(nèi)容分類表

4 討論

通過回顧互操作性評估框架及互操作性與集成的相關(guān)性，本研究借助互操作性框架對我國現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)集成研究進行分析，從集成關(guān)注點、障礙及方法三個角度對醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的文獻內(nèi)容進行分類，描述其分布規(guī)律，并提出建議。

4.1 集成關(guān)注點

與互操作性類別一致，醫(yī)院信息系統(tǒng)需要集成的包括數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程及業(yè)務(wù)，根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)集成關(guān)注點分類結(jié)果（表2），數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程及業(yè)務(wù)等集成關(guān)注點的文獻比例依次為65.42%、18.69%、35.51%、57.94，基于數(shù)據(jù)集成的研究較多，從數(shù)據(jù)（或信息）利用的角度出發(fā)，陸寧[12]認為建設(shè)信息集成平臺的目的便是為了能更好地解決在系統(tǒng)處理信息過程中存在的問題。從醫(yī)院主要的管理及臨床業(yè)務(wù)出發(fā)，張立等[13]提出醫(yī)院系統(tǒng)正常運行與向患者提供及時有效的服務(wù)是醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)的目的；此外，黃正東等[14]以“數(shù)字化急診科”建設(shè)為目標，建設(shè)一套基于醫(yī)院集成平臺的急診臨床信息管理系統(tǒng)，從急診流程著手研究醫(yī)院信息系統(tǒng)集成。但現(xiàn)有研究中，對醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程及業(yè)務(wù)集成的探討并不深入，大量研究僅把服務(wù)、業(yè)務(wù)集成作為文章切入點，進而對信息系統(tǒng)集成的技術(shù)、語義、結(jié)構(gòu)框架進行分析。其中以服務(wù)為切入點的研究最少，需要明確的是數(shù)據(jù)、流程及業(yè)務(wù)集成等都是醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的支撐，醫(yī)院信息系統(tǒng)集成及互操作性是工具而非最終目的，提供更全面有效的服務(wù)，改善醫(yī)療質(zhì)量才是目標。

4.2 集成障礙

醫(yī)院信息系統(tǒng)集成文獻樣本中按照集成障礙的分類：技術(shù)障礙、概念障礙、組織障礙占比分別為79.44%、59.81%、48.60%，目前，我國關(guān)于醫(yī)院信息集成平臺建設(shè)的研究主要在于技術(shù)層面，探討一種具體的集成方案與模式[15-16]，或是一種新技術(shù)在醫(yī)院信息系統(tǒng)集成上的應(yīng)用[17-18]。在對技術(shù)操作進行研究的同時也會涉及系統(tǒng)接口、數(shù)據(jù)標準的等概念兼容性，但目前我國醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)標準并未統(tǒng)一，各醫(yī)院內(nèi)部信息系統(tǒng)異構(gòu)性問題仍然存在，在醫(yī)院間信息系統(tǒng)集成的技術(shù)與概念障礙都較為嚴重。且由于醫(yī)院內(nèi)部信息系統(tǒng)的整合尚未完成，少有研究探討對醫(yī)院間信息系統(tǒng)集成的組織兼容性。參照集成與互操作性的定義，兩者通常難以完全分開考慮，無論根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)集成需要多個獨立系統(tǒng)的互操作性，或互操作性是完全集成解決方案的必要前提看待醫(yī)院信息系統(tǒng)集成，醫(yī)院間集成的組織兼容性不能忽視，此外在全球化的背景下，未來探討醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的技術(shù)、概念及組織的障礙還需要開放國際視野。

4.3 集成方法

醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的實現(xiàn)需要突破技術(shù)、概念及組織障礙，在厘清集成障礙的基礎(chǔ)上現(xiàn)有研究提出的集成方案歸類為技術(shù)方法、語義方法、組織（結(jié)構(gòu)）方法，占比分別為63.55%、57.94%、68.22%。其中占比最多的是組織方法，由于我國最早的醫(yī)院信息系統(tǒng)交換方案多為點對點交換，為實現(xiàn)集成的目標，首先需要改變的就是系統(tǒng)集成的組織架構(gòu)，基于SOA架構(gòu)是集成研究中出現(xiàn)較多的方案，浙江省腫瘤醫(yī)院、北戴河醫(yī)院采用SAN架構(gòu)[19-20]，此外也有對于GORBA標準分布式集成架構(gòu)的研究[21]。技術(shù)層面主要方案是基于Web Services技術(shù)、中間件技術(shù)及云計算，其中Web Services技術(shù)的應(yīng)用多伴隨組織結(jié)構(gòu)的重建，例如基于Web服務(wù)的SOA架構(gòu)。概念方法中以衛(wèi)生信息交換標準HL7、醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信為主，HL7包括HL7v2及衛(wèi)生信息交換標準HL7v3，其中HL7v2最為常見。信息化水平領(lǐng)先的醫(yī)院可以將醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的經(jīng)驗分享總結(jié)，在宣傳自身數(shù)字化實力外也可以成為行業(yè)標桿。概念兼容性上，政府應(yīng)該主導(dǎo)制定醫(yī)院信息系統(tǒng)語法或語義的行業(yè)標準。

5 結(jié)論與展望

通過對互操作性評估內(nèi)容的回顧，將互操作性框架視角延伸至現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)集成文獻的梳理，得出醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的實踐中，需要從集成的關(guān)注點、障礙與方法三個層面去考慮集成方案的設(shè)計，其中對服務(wù)的關(guān)注需要加強，集成障礙的研究中應(yīng)該在醫(yī)院內(nèi)部集成的基礎(chǔ)上關(guān)注醫(yī)院間的組織兼容性，并進一步開放國際視野。具體方法中需要明確技術(shù)、概念及組織層面的不兼容性并針對其形成可行性方案。

醫(yī)院信息系統(tǒng)集成涉及多方利益相關(guān)者，需要醫(yī)院內(nèi)部組織變革，未來的研究需要對醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的利益相關(guān)者進行分析，考慮如何提出醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的激勵措施，促進醫(yī)院信息系統(tǒng)互操作。