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1、食堂刷卡機物理架構

食堂刷卡機物理架構

從40余年醫(yī)院信息化建設進程可以看出，信息化能力已經成為醫(yī)院管理和服務能力提升的重要基礎，信息技術特點與應用模式深刻影響著醫(yī)院管理和運行方式。由于醫(yī)院的業(yè)務架構與信息技術（IT）架構有較強的映射關系，醫(yī)院的業(yè)務架構成為了IT架構設計的首要輸入。

所以，醫(yī)院信息化發(fā)展既有技術進步的外在動力，也有醫(yī)院業(yè)務模式轉型的內部推動，呈現(xiàn)了“技術推動、需求牽引”的雙輪驅動特點。本文通過總結不同時代信息技術的應用特點，分析技術與應用互相作用對醫(yī)院信息化建設的影響，理清在不同技術條件下醫(yī)院信息化發(fā)展的實施路徑，旨在更好地迎接新技術的挑戰(zhàn)。

1.1、單體架構階段

單體架構出現(xiàn)在20世紀90年代，其特點是工程架構簡單，一個應用系統(tǒng)就是一個建設項目，前期開發(fā)成本低、周期短。這一階段醫(yī)院信息化主要實現(xiàn)單一功能應用，通過單機、服務器加啞終端方式完成業(yè)務運行。硬件技術和軟件應用都處于較低級階段。但對廣大醫(yī)務工作人員而言，計算機專業(yè)性強，操作難度大，不易掌握。

醫(yī)院多采用個人電腦（PC），以單機形式開展應用，其計算能力、存儲空間都比較弱。PC與PC之間基本上沒有信息和數(shù)據(jù)交互，最多以磁盤（3.5寸或5寸）進行數(shù)據(jù)和軟件復制。在某些條件較好的醫(yī)院，鋪設專用線路，利用集中式服務器，桌面采用啞終端設備。

以dBase和FoxBase為代表的平面數(shù)據(jù)庫作為主要數(shù)據(jù)庫。二十世紀90年代以后，F(xiàn)oxPro逐漸占據(jù)主導地位。形成以DOS+FoxPro為主流的數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)平臺[1]。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）以平面數(shù)據(jù)庫為主，數(shù)據(jù)存儲在二維表中，每個二維表就是磁盤上一個特定格式的、獨立的文件，習慣性把每張表或每個文件稱為“庫”，如字典庫、操作員庫、收費庫等。

1.2、垂直架構階段

20世紀90年代到2008年左右，醫(yī)院信息化IT架構以垂直架構為主。典型的垂直架構是以單體結構規(guī)模項目為單位進行垂直劃分的項目[2]，即將一個大項目拆分成多個單體結構系統(tǒng)。垂直架構是隨著項目增加而逐漸擴大的單體架構，也使得醫(yī)院的應用問題暴露出來，開發(fā)維護成本變高，部署效率降低。已有垂直架構模式下無法對復雜的業(yè)務進行拆分，醫(yī)院提出的新功能上線周期變長，需要由專門部門管理、專門業(yè)務人員進行協(xié)調。系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)冗余、耦合性較大，系統(tǒng)采用接口完成數(shù)據(jù)同步。實施的復雜性使醫(yī)院對廠商服務非常依賴。有的軟件公司采取“項目組制”，軟件開發(fā)直接在醫(yī)院。優(yōu)點是醫(yī)院需求響應好、滿意度比較高，缺點是對項目經理和成員依賴較大，對軟件代碼版本管控力度差。還有的公司采取了“產品制”，通常在公司集中開發(fā)，項目組只負責現(xiàn)場實施。優(yōu)點是軟件質量控制得比較好，但是客戶需求的響應速度較慢。

1.2.1、客戶端/服務器（C/S）成為主流應用模式

隨著醫(yī)院信息化建設從單體階段向網(wǎng)絡化方向發(fā)展，網(wǎng)絡使信息在部門間進行共享。初期網(wǎng)絡主要采用同軸電纜技術，將多臺客戶端計算機連接到服務器，服務器前期多采用Netware和UNIX操作系統(tǒng)，后期多采用Windows NT。關系數(shù)據(jù)庫成為醫(yī)院數(shù)據(jù)管理的主流，如MSSQL等。關系數(shù)據(jù)庫相對于平面數(shù)據(jù)庫，其在數(shù)據(jù)的管理規(guī)模、關聯(lián)性和一致性、性能和使用便捷性等方面都有質的飛躍，也奠定了醫(yī)院信息化后續(xù)10余年數(shù)據(jù)管理的基礎。醫(yī)院管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理主要以關系數(shù)據(jù)庫服務為主。

后期，隨著以太網(wǎng)架構被廣泛采用，以Windows為代表的圖形界面操作系統(tǒng)、以SQL Server為代表的各種大型關系數(shù)據(jù)庫、以PowerBuilder為代表的C/S架構應用軟件，成為醫(yī)院信息化的主流應用部署模式。

1.2.2、C/S、C/S/S、B/S等混合應用模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)（Internet）技術的興起，瀏覽器/服務器（B/S）成為對C/S模式應用的擴展，避免了C/S應用模式的維護升級困難、跨平臺性差、開放性差、系統(tǒng)資源的耗費大等缺點，醫(yī)院出現(xiàn)了C/S、客戶端/服務器/服務器（C/S/S）、B/S等混合應用模式。C/S、C/S/S主要完成醫(yī)院高頻率更新數(shù)據(jù)、需要高可靠的應用環(huán)境，如醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、電子病歷等。B/S主要針對統(tǒng)計分析、綜合查詢、互聯(lián)網(wǎng)及移動應用等，以實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式通過瀏覽器來訪問和操作共同的數(shù)據(jù)。

1.3、SOA架構階段

自2008年，SOA架構逐步成為醫(yī)院信息化的主流IT架構。SOA架構即面向服務的架構，它將HIS、實驗室信息系統(tǒng)（LIS）、影像歸檔和通信系統(tǒng)（PACS）、電子病歷（EMR）等應用程序中的不同功能單元（稱為服務）通過定義接口和契約聯(lián)系起來，獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。在建立并遵循信息標準體系和安全體系的基礎上，解決不同系統(tǒng)之間的信息交互。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，涵蓋臨床數(shù)據(jù)、科研數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)和患者數(shù)據(jù)等，對數(shù)據(jù)進行集中化管理。完成外部信息交換，如醫(yī)保結算、互聯(lián)網(wǎng)掛號、遠程會診等業(yè)務協(xié)同等，并開始面向基層醫(yī)療機構和個人提供相關服務。

這種架構有利于改善醫(yī)院傳統(tǒng)的應用集成方式。當醫(yī)院的垂直應用越來越多，應用之間交互不可避免，需要將核心業(yè)務抽取出來作為獨立的服務，使之逐漸形成穩(wěn)定的服務中心，保證前端應用能更快速的響應多變的應用和滿足管理需求。

1.4、微服務架構

2018年起，微服務架構逐步被業(yè)界接受。它強調“業(yè)務需求徹底的組件化及服務化”，這將成為醫(yī)院IT架構的發(fā)展方向。原單個業(yè)務系統(tǒng)會被拆分為多個可以獨立開發(fā)、設計、部署運行的小應用，這些小應用間通過服務化完成交互和集成。在數(shù)字化、智能化時代，醫(yī)院信息系統(tǒng)將成為現(xiàn)代化醫(yī)院的重要基礎設施，數(shù)據(jù)將成為醫(yī)院信息化的核心，無論是技術，還是應用都將圍繞數(shù)據(jù)進行，數(shù)據(jù)利用將在惠民、惠醫(yī)和惠管上產生更大的價值，數(shù)據(jù)服務價值將遠遠大于應用系統(tǒng)服務。

隨著技術進步與業(yè)務需求拓展，醫(yī)院信息系統(tǒng)的應用環(huán)境變得越來越復雜，傳統(tǒng)固定周期的信息化建設規(guī)劃方式，無法跟上快速發(fā)展的技術要求，從而影響醫(yī)院的業(yè)務應用。醫(yī)院信息化需要從衛(wèi)生事業(yè)的政策高度，認清自身組織管理和業(yè)務需求，認真審視信息技術的作用特點，才能推動醫(yī)院信息化在應用中不斷深化。不同時代IT架構對醫(yī)院信息化應用模式有較大影響，還涉及到信息系統(tǒng)應用推進、技術人員配備、標準化宣貫和應用效果評價等諸多方面。

2.1、單機應用使得醫(yī)院步入計算機應用時代

單體架構支撐單機應用模式，其應用主要是以單一業(yè)務為基礎的簡單管理，涉及到醫(yī)院的收費管理、藥品劃價管理、工資管理、病案首頁管理與醫(yī)療統(tǒng)計等單一功能。這個階段完成了手工到計算機的轉變，也成為醫(yī)院信息化建設發(fā)展的起步與初始階段。

2.2、條塊應用推動醫(yī)院業(yè)務流程和管理方法

信息化垂直架構支撐條塊業(yè)務應用模式，使得單系統(tǒng)或單流程的信息系統(tǒng)建設快速推進。大部分醫(yī)院完成了門診患者管理、住院患者管理、檢驗信息管理、檢查信息管理、藥品管理（藥庫、門診藥房）等流程類管理子系統(tǒng)。但系統(tǒng)的開發(fā)往往從局部功能出發(fā)，缺乏對全局的把握，導致信息系統(tǒng)的規(guī)模擴大時，原有的系統(tǒng)不能有效地與系統(tǒng)集成為一個整體[3]。在此階段，信息系統(tǒng)管理研究提到重要日程。

2.2.1、信息化建設的復雜性被廣泛關注

通過實踐，信息系統(tǒng)技術與業(yè)務應用的關聯(lián)，強化了人們對醫(yī)院信息化的認識，把信息化規(guī)劃提高到了醫(yī)院發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的層面。醫(yī)院信息化建設的組織領導、總體規(guī)劃和整體參與度受到高度重視。對信息系統(tǒng)廠商的選擇，也跳出計算機硬件供貨等單純貿易類公司的思維，不再認為“購買信息系統(tǒng)與買CT等大型設備一樣”，開始關注廠商的總體方案、軟件開發(fā)實力和培訓實施等服務能力[4]。醫(yī)院自行開發(fā)的軟件或與公司聯(lián)合開發(fā)醫(yī)院信息系統(tǒng)的情況逐步減少。

2.2.2、統(tǒng)一標準規(guī)范在工程實施環(huán)節(jié)得到重視

為了在多個項目實施中保持系統(tǒng)信息的真實、準確、及時、高效，通過建立各項標準和規(guī)范，以保證技術環(huán)境的適應性、數(shù)據(jù)集合的規(guī)范性和錄入編碼的統(tǒng)一性。但是，當時的統(tǒng)一標準規(guī)范還停留在工程實施層面，與后來互聯(lián)互通等對標準規(guī)范的認識還有一定差距。

2.2.3、首次提出設立醫(yī)院信息主管

面對垂直架構及條塊應用模式，其項目管理的復雜程度明顯提高，設立醫(yī)院信息主管（Chief Information Officer，CIO）[5]成為共識。醫(yī)院中的CIO除了參與到整個醫(yī)療工作過程中，還要參與到醫(yī)院管理的核心層和決策層中，使其成為醫(yī)院決策的一個重要部分。

2.2.4、醫(yī)療保險制度改革給醫(yī)院信息化帶來機遇與挑戰(zhàn)

條塊應用模式的拓展，使業(yè)務流程信息化的范圍與功能不斷延伸，滿足了醫(yī)院信息化建設的階段性需求。但隨著醫(yī)療保險制度在全國緊鑼密鼓地實施，醫(yī)院信息系統(tǒng)應用面臨較大的挑戰(zhàn)。如醫(yī)保數(shù)據(jù)字典、醫(yī)保接口改造等，成為醫(yī)院信息系統(tǒng)面臨的復雜問題。同時，醫(yī)院信息系統(tǒng)完全封閉的網(wǎng)絡環(huán)境也因需要聯(lián)通醫(yī)保機構，開始部分開放外聯(lián)，網(wǎng)絡安全受到關注。

2.3、混合應用模式支撐醫(yī)院向臨床信息化演變

臨床信息系統(tǒng)(Clinical Information System, CIS)是醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心內容，C/S、C/S/S、B/S等技術架構滿足了患者全流程、全過程、全方位診療服務的綜合應用，系統(tǒng)開始滲透到醫(yī)生和護士工作站，電子病歷、臨床檢驗系統(tǒng)、臨床用藥咨詢、手術室麻醉系統(tǒng)、重癥監(jiān)護信息系統(tǒng)等，與臨床相關的大量業(yè)務系統(tǒng)開始在醫(yī)院普及應用，產生的診療數(shù)據(jù)與信息大量增加，信息采集除一般文本信息外，還包含大量圖形、視頻、語音信息[6]等，臨床信息化成為醫(yī)院信息化建設發(fā)展的重要階段，信息系統(tǒng)應用水平也成為了醫(yī)院現(xiàn)代化建設的重要標志之一。

2.3.1、三級醫(yī)院與三級以下醫(yī)院信息化水平差距加大

進入混合應用模式階段，高投入、高產出成為信息化建設的明顯特點。因此，資金投入成為醫(yī)院信息化能否快速持續(xù)開展的首要因素[7]。三級醫(yī)院信息化應用系統(tǒng)覆蓋面和數(shù)量、工作站數(shù)、網(wǎng)絡帶寬、新技術采用率都遠遠高于三級以下醫(yī)院。三級醫(yī)院加大投入，更加關注臨床和科研的深化應用，特別對廠商現(xiàn)場服務能力提出較高要求，在項目建設方式上大多采用“產品+項目”的實施方式進行。二級及以下醫(yī)院為了解決人力、財力問題，開始更多采用功能固定的產品型信息化服務，部分基層醫(yī)療衛(wèi)生機構采用云HIS完成信息化管理。

2.3.2、開始關注信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)利用及安全

混合應用模式基本解決了門診“三長一短”“跑冒滴漏”、信息不透明的問題，但對醫(yī)院數(shù)據(jù)的管理提出了更高要求，需要更加關注數(shù)據(jù)處理效率、數(shù)據(jù)利用和數(shù)據(jù)安全[8]。醫(yī)院開始建立主題數(shù)據(jù)庫，并制定嚴密的規(guī)章制度確保數(shù)據(jù)訪問和使用安全，為醫(yī)院科研與質量管理提供數(shù)據(jù)分析利用。

2.3.3、醫(yī)院信息化應用綜合評價體系研究成為共識

由于醫(yī)院不同的經濟基礎和人文環(huán)境，信息化發(fā)展階段和地域差異，加之廠商產品架構、實施服務能力不同，使得正確評價和比較醫(yī)院信息化發(fā)展水平達到共識。部分專家開始對信息化的評價方法、評價標準、評價內容、評價指標體系、醫(yī)院信息化客觀條件等不同維度開展研究[9]。這些研究對醫(yī)院整體建設、科學發(fā)展提供了重要的參考依據(jù)。

2.3.4、醫(yī)院信息化專業(yè)人才培養(yǎng)問題得到重視

隨著臨床信息化階段的展開，既懂信息技術又熟悉醫(yī)療業(yè)務的復合型人才的培養(yǎng)提上重要日程，醫(yī)院信息化人才培養(yǎng)在高等院校中的重要地位日漸突出。醫(yī)學信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)逐漸體系化、專業(yè)化[10]。繼續(xù)教育、短期培訓和會議交流成為醫(yī)院信息人員接觸新知識、新方法，以及提高專業(yè)素質、崗位技能的學習途徑和主要渠道。

2.3.5、我國醫(yī)療健康信息標準體系形成

醫(yī)院信息系統(tǒng)的不斷應用牽引了衛(wèi)生標準的研究與落地。2009年，國家“衛(wèi)生信息標準體系概念框架”[11] 基本形成，按照基礎類、數(shù)據(jù)類、技術類、管理類、安全與隱私保護類分為5類，從業(yè)務領域、標準內容和標準級別分為3個維度，陸續(xù)出臺了醫(yī)院電子病歷數(shù)據(jù)資源等多個標準，滿足了醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設、綜合管理信息共享和業(yè)務協(xié)同應用的基本要求，推動醫(yī)院信息化向區(qū)域互聯(lián)邁進。

2.4、集成化應用模式助力醫(yī)院向數(shù)字化轉型

集成化應用模式主要表現(xiàn)為基礎服務管道化和業(yè)務服務組件化的特點，基于面向服務（SOA）的醫(yī)院IT架構更加靈活、標準化、松耦合，較好地滿足了醫(yī)院現(xiàn)代化建設不斷產生的業(yè)務新需求。信息化具有強調流程管理、重視控制監(jiān)管和相對穩(wěn)態(tài)等系統(tǒng)特點，而數(shù)字化則更關注網(wǎng)絡化、智能化、服務運營模式融合等。在新醫(yī)改的頂層設計中，首次將信息化作為重要支撐之一，醫(yī)院信息化迎來高速發(fā)展期。醫(yī)療、醫(yī)藥和醫(yī)?！叭t(yī)聯(lián)動”模式對醫(yī)院傳統(tǒng)相對封閉的網(wǎng)絡環(huán)境、垂直架構模式等都形成了極大挑戰(zhàn)，同時由于互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化醫(yī)療設備等新技術發(fā)展，以及基于面向服務的應用推動了醫(yī)院從信息化向數(shù)字化的轉變。

2.4.1、醫(yī)院進入?yún)^(qū)域互聯(lián)互通的數(shù)字化時代

主要特征體現(xiàn)在“4個全”，即：全數(shù)字化，指院內醫(yī)療服務和管理的全面數(shù)字化；全網(wǎng)絡化，指院內各個系統(tǒng)高性能的全面網(wǎng)絡化；全要素化，指以醫(yī)囑為基礎的經濟管理信息化，以電子病歷為基礎的臨床信息化等；全關聯(lián)化，指區(qū)域內醫(yī)院、保險、金融、社區(qū)、個人全面關聯(lián)。圍繞以患者為中心的理念，從醫(yī)院核心業(yè)務出發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一實施的整體信息化解決方案，在許多醫(yī)院實施并實現(xiàn)。

2.4.2、信息集成平臺和臨床數(shù)據(jù)中心(CDR)成為價值核心

SOA架構支撐集成應用模式，信息集成平臺和臨床數(shù)據(jù)中心兩大核心平臺確保公共服務功能的實現(xiàn)，如基本信息的統(tǒng)一性（基礎碼表，診療項目，藥品，材料等）、用戶信息一致性、統(tǒng)一授權認證、患者信息的統(tǒng)一性、支付的統(tǒng)一性等，實現(xiàn)了患者診療信息的集中瀏覽和深度挖掘?；谄脚_的臨床科研教學、醫(yī)療質量管理、醫(yī)療聯(lián)合體等方面的信息系統(tǒng)也開始建設。

2.4.3、國家級醫(yī)院信息化評價體系開始布局

由于醫(yī)院的系統(tǒng)數(shù)量增多、應用深化、聯(lián)通范圍擴大，如何評價醫(yī)院信息化建設成為迫切問題?！搬t(yī)院信息互聯(lián)互通標準化成熟度測評”[12]實現(xiàn)對醫(yī)院信息標準化和平臺集成進行測評?！半娮硬v系統(tǒng)應用水平分級評價”指導醫(yī)療機構科學、合理、有序地發(fā)展電子病歷系統(tǒng)。這兩個評價體系在醫(yī)院信息化的標準化、可量化方面發(fā)揮重要的作用。

2.4.4、便民惠民成為醫(yī)院信息化建設的熱點

信息化便民和惠民，是新時期醫(yī)院信息化建設和發(fā)展新的切入點，也是解決信息資源共享和信息互聯(lián)互通新的突破點[13]。充分利用醫(yī)院管理、臨床服務、疾病管理等系統(tǒng)產生的豐富信息資源，提供網(wǎng)上掛號、分時預約與自動分診，即時刷卡與結算，主動隨訪與指導等服務，著力改善就醫(yī)服務信息的便捷性、實用性、時效性和準確性。

2.4.5、數(shù)據(jù)成為醫(yī)院重要的基礎類資源

醫(yī)療服務、醫(yī)療管理中產生的大量數(shù)據(jù)，除了支持醫(yī)院業(yè)務流程管理外，越來越多地被用于病種分析、精準醫(yī)療、科研項目、決策分析、績效考核、經營管理等方面。許多醫(yī)院通過院內數(shù)據(jù)的價值升華，使數(shù)據(jù)成為醫(yī)院提高管理水平、醫(yī)療服務能力和服務質量的重要資源。

2.5、微服務架構及應用模式引領智慧醫(yī)院融合發(fā)展

微服務架構具有基礎設施自動化、業(yè)務組件去中心化的應用特點，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、5G等技術的應用，助推醫(yī)院進入人機、機物、物物互聯(lián)的智慧醫(yī)療階段。主要表現(xiàn)在“三個鏈條、三個層面”，在廣度和深度上滿足醫(yī)院 “業(yè)務數(shù)字化和數(shù)字業(yè)務化”的發(fā)展要求。主要包括：以互聯(lián)網(wǎng)+便民惠民服務為形態(tài)，構建一站式集成的服務鏈，實現(xiàn)便民惠民在線化可及性；以流程再造為牽引，構建整合協(xié)同的業(yè)務鏈，完成醫(yī)院內部、醫(yī)聯(lián)體、醫(yī)療聯(lián)盟等業(yè)務協(xié)同服務；以數(shù)據(jù)共享為支撐，構建互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)鏈，形成醫(yī)院數(shù)據(jù)治理體系構架，提升數(shù)據(jù)價值。同時，通過加強配套應用支撐建設，在基礎層構建穩(wěn)健開放的新一代醫(yī)院數(shù)據(jù)中心；在支撐調度層構建兼容、高可用、高性能中臺服務；在應用層構建催生大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新應用。

信息化是一項艱巨而繁重的系統(tǒng)性工程，雖然“一把手工程”的組織管理模式和相關管理因素對項目的成敗有明顯影響，但IT架構和適宜的應用模式是醫(yī)院信息化可持續(xù)發(fā)展的重要基礎，研究IT架構和應用模式的演變對正確、科學的推進和指導醫(yī)院信息化建設至關重要。實踐證明，IT架構與醫(yī)院信息化應用匹配時，醫(yī)院信息化建設可以快速、穩(wěn)定、發(fā)展；IT架構與醫(yī)院信息化建設不相適應時，IT架構就成為醫(yī)院信息化建設的掣肘?？梢?，只有把握好信息技術與應用之間的特點、規(guī)律，才能有力、有效地推進醫(yī)院信息化建設與發(fā)展。

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