食堂刷卡機物理架構

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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余年醫院信息化建設進程可以看出，信息化能力已經成為醫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院管理和運行方式。由于醫院的業務架構與信息技術（IT）架構有較強的映射關系，醫院的業務架構成為了IT架構設計的首要輸入。

所以，醫院信息化發展既有技術進步的外在動力，也有醫院業務模式轉型的內部推動，呈現了“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院信息化建設的影響，理清在不同技術條件下醫院信息化發展的實施路徑，旨在更好地迎接新技術的挑戰。

1.1、單體架構階段

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

醫院多采用個人電腦（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據交互，最多以磁盤（3.5寸或5寸）進行數據和軟件復制。在某些條件較好的醫院，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為代表的平面數據庫作為主要數據庫。二十世紀90年代以后，FoxPro逐漸占據主導地位。形成以DOS+FoxPro為主流的數據庫應用開發平臺[1]。數據庫管理系統（DBMS）以平面數據庫為主，數據存儲在二維表中，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。垂直架構是隨著項目增加而逐漸擴大的單體架構，也使得醫院的應用問題暴露出來，開發維護成本變高，部署效率降低。已有垂直架構模式下無法對復雜的業務進行拆分，醫院提出的新功能上線周期變長，需要由專門部門管理、專門業務人員進行協調。系統之間的數據冗余、耦合性較大，系統采用接口完成數據同步。實施的復雜性使醫院對廠商服務非常依賴。有的軟件公司采取“項目組制”，軟件開發直接在醫院。優點是醫院需求響應好、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，項目組只負責現場實施。優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

隨著醫院信息化建設從單體階段向網絡化方向發展，網絡使信息在部門間進行共享。初期網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，后期多采用Windows NT。關系數據庫成為醫院數據管理的主流，如MSSQL等。關系數據庫相對于平面數據庫，其在數據的管理規模、關聯性和一致性、性能和使用便捷性等方面都有質的飛躍，也奠定了醫院信息化后續10余年數據管理的基礎。醫院管理信息系統數據管理主要以關系數據庫服務為主。

后期，隨著以太網架構被廣泛采用，以Windows為代表的圖形界面操作系統、以SQL Server為代表的各種大型關系數據庫、以PowerBuilder為代表的C/S架構應用軟件，成為醫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

隨著互聯網（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、系統資源的耗費大等缺點，醫院出現了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主要完成醫院高頻率更新數據、需要高可靠的應用環境，如醫院信息系統（HIS）、電子病歷等。B/S主要針對統計分析、綜合查詢、互聯網及移動應用等，以實現不同的人員，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據。

1.3、SOA架構階段

自2008年，SOA架構逐步成為醫院信息化的主流IT架構。SOA架構即面向服務的架構，它將HIS、實驗室信息系統（LIS）、影像歸檔和通信系統（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系起來，獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。在建立并遵循信息標準體系和安全體系的基礎上，解決不同系統之間的信息交互。通過統一的數據中心，涵蓋臨床數據、科研數據、運營數據和患者數據等，對數據進行集中化管理。完成外部信息交換，如醫保結算、互聯網掛號、遠程會診等業務協同等，并開始面向基層醫療機構和個人提供相關服務。

這種架構有利于改善醫院傳統的應用集成方式。當醫院的垂直應用越來越多，應用之間交互不可避免，需要將核心業務抽取出來作為獨立的服務，使之逐漸形成穩定的服務中心，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界接受。它強調“業務需求徹底的組件化及服務化”，這將成為醫院IT架構的發展方向。原單個業務系統會被拆分為多個可以獨立開發、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。在數字化、智能化時代，醫院信息系統將成為現代化醫院的重要基礎設施，數據將成為醫院信息化的核心，無論是技術，還是應用都將圍繞數據進行，數據利用將在惠民、惠醫和惠管上產生更大的價值，數據服務價值將遠遠大于應用系統服務。

隨著技術進步與業務需求拓展，醫院信息系統的應用環境變得越來越復雜，傳統固定周期的信息化建設規劃方式，無法跟上快速發展的技術要求，從而影響醫院的業務應用。醫院信息化需要從衛生事業的政策高度，認清自身組織管理和業務需求，認真審視信息技術的作用特點，才能推動醫院信息化在應用中不斷深化。不同時代IT架構對醫院信息化應用模式有較大影響，還涉及到信息系統應用推進、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務為基礎的簡單管理，涉及到醫院的收費管理、藥品劃價管理、工資管理、病案首頁管理與醫療統計等單一功能。這個階段完成了手工到計算機的轉變，也成為醫院信息化建設發展的起步與初始階段。

2.2、條塊應用推動醫院業務流程和管理方法

信息化垂直架構支撐條塊業務應用模式，使得單系統或單流程的信息系統建設快速推進。大部分醫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。但系統的開發往往從局部功能出發，缺乏對全局的把握，導致信息系統的規模擴大時，原有的系統不能有效地與系統集成為一個整體[3]。在此階段，信息系統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，信息系統技術與業務應用的關聯，強化了人們對醫院信息化的認識，把信息化規劃提高到了醫院發展戰略規劃的層面。醫院信息化建設的組織領導、總體規劃和整體參與度受到高度重視。對信息系統廠商的選擇，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、軟件開發實力和培訓實施等服務能力[4]。醫院自行開發的軟件或與公司聯合開發醫院信息系統的情況逐步減少。

2.2.2、統一標準規范在工程實施環節得到重視

為了在多個項目實施中保持系統信息的真實、準確、及時、高效，通過建立各項標準和規范，以保證技術環境的適應性、數據集合的規范性和錄入編碼的統一性。但是，當時的統一標準規范還停留在工程實施層面，與后來互聯互通等對標準規范的認識還有一定差距。

2.2.3、首次提出設立醫院信息主管

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，設立醫院信息主管（Chief Information Officer，CIO）[5]成為共識。醫院中的CIO除了參與到整個醫療工作過程中，還要參與到醫院管理的核心層和決策層中，使其成為醫院決策的一個重要部分。

2.2.4、醫療保險制度改革給醫院信息化帶來機遇與挑戰

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

2.3、混合應用模式支撐醫院向臨床信息化演變

臨床信息系統(Clinical Information System, CIS)是醫院信息系統的核心內容，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，系統開始滲透到醫生和護士工作站，電子病歷、臨床檢驗系統、臨床用藥咨詢、手術室麻醉系統、重癥監護信息系統等，與臨床相關的大量業務系統開始在醫院普及應用，產生的診療數據與信息大量增加，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，臨床信息化成為醫院信息化建設發展的重要階段，信息系統應用水平也成為了醫院現代化建設的重要標志之一。

2.3.1、三級醫院與三級以下醫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，資金投入成為醫院信息化能否快速持續開展的首要因素[7]。三級醫院信息化應用系統覆蓋面和數量、工作站數、網絡帶寬、新技術采用率都遠遠高于三級以下醫院。三級醫院加大投入，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，部分基層醫療衛生機構采用云HIS完成信息化管理。

2.3.2、開始關注信息系統的數據利用及安全

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，但對醫院數據的管理提出了更高要求，需要更加關注數據處理效率、數據利用和數據安全[8]。醫院開始建立主題數據庫，并制定嚴密的規章制度確保數據訪問和使用安全，為醫院科研與質量管理提供數據分析利用。

2.3.3、醫院信息化應用綜合評價體系研究成為共識

由于醫院不同的經濟基礎和人文環境，信息化發展階段和地域差異，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院信息化發展水平達到共識。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、醫院信息化客觀條件等不同維度開展研究[9]。這些研究對醫院整體建設、科學發展提供了重要的參考依據。

2.3.4、醫院信息化專業人才培養問題得到重視

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

2.3.5、我國醫療健康信息標準體系形成

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

2.4、集成化應用模式助力醫院向數字化轉型

集成化應用模式主要表現為基礎服務管道化和業務服務組件化的特點，基于面向服務（SOA）的醫院IT架構更加靈活、標準化、松耦合，較好地滿足了醫院現代化建設不斷產生的業務新需求。信息化具有強調流程管理、重視控制監管和相對穩態等系統特點，而數字化則更關注網絡化、智能化、服務運營模式融合等。在新醫改的頂層設計中，首次將信息化作為重要支撐之一，醫院信息化迎來高速發展期。醫療、醫藥和醫保“三醫聯動”模式對醫院傳統相對封閉的網絡環境、垂直架構模式等都形成了極大挑戰，同時由于互聯網、數字化醫療設備等新技術發展，以及基于面向服務的應用推動了醫院從信息化向數字化的轉變。

2.4.1、醫院進入區域互聯互通的數字化時代

主要特征體現在“4個全”，即：全數字化，指院內醫療服務和管理的全面數字化；全網絡化，指院內各個系統高性能的全面網絡化；全要素化，指以醫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；全關聯化，指區域內醫院、保險、金融、社區、個人全面關聯。圍繞以患者為中心的理念，從醫院核心業務出發，統一規劃、統一設計、統一實施的整體信息化解決方案，在許多醫院實施并實現。

2.4.2、信息集成平臺和臨床數據中心(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據中心兩大核心平臺確保公共服務功能的實現，如基本信息的統一性（基礎碼表，診療項目，藥品，材料等）、用戶信息一致性、統一授權認證、患者信息的統一性、支付的統一性等，實現了患者診療信息的集中瀏覽和深度挖掘。基于平臺的臨床科研教學、醫療質量管理、醫療聯合體等方面的信息系統也開始建設。

2.4.3、國家級醫院信息化評價體系開始布局

由于醫院的系統數量增多、應用深化、聯通范圍擴大，如何評價醫院信息化建設成為迫切問題。“醫院信息互聯互通標準化成熟度測評”[12]實現對醫院信息標準化和平臺集成進行測評。“電子病歷系統應用水平分級評價”指導醫療機構科學、合理、有序地發展電子病歷系統。這兩個評價體系在醫院信息化的標準化、可量化方面發揮重要的作用。

2.4.4、便民惠民成為醫院信息化建設的熱點

信息化便民和惠民，是新時期醫院信息化建設和發展新的切入點，也是解決信息資源共享和信息互聯互通新的突破點[13]。充分利用醫院管理、臨床服務、疾病管理等系統產生的豐富信息資源，提供網上掛號、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，著力改善就醫服務信息的便捷性、實用性、時效性和準確性。

2.4.5、數據成為醫院重要的基礎類資源

醫療服務、醫療管理中產生的大量數據，除了支持醫院業務流程管理外，越來越多地被用于病種分析、精準醫療、科研項目、決策分析、績效考核、經營管理等方面。許多醫院通過院內數據的價值升華，使數據成為醫院提高管理水平、醫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院融合發展

微服務架構具有基礎設施自動化、業務組件去中心化的應用特點，隨著物聯網、云計算、人工智能、5G等技術的應用，助推醫院進入人機、機物、物物互聯的智慧醫療階段。主要表現在“三個鏈條、三個層面”，在廣度和深度上滿足醫院 “業務數字化和數字業務化”的發展要求。主要包括：以互聯網+便民惠民服務為形態，構建一站式集成的服務鏈，實現便民惠民在線化可及性；以流程再造為牽引，構建整合協同的業務鏈，完成醫院內部、醫聯體、醫療聯盟等業務協同服務；以數據共享為支撐，構建互聯互通的數據鏈，形成醫院數據治理體系構架，提升數據價值。同時，通過加強配套應用支撐建設，在基礎層構建穩健開放的新一代醫院數據中心；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據分析、人工智能等新應用。

信息化是一項艱巨而繁重的系統性工程，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院信息化可持續發展的重要基礎，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院信息化建設至關重要。實踐證明，IT架構與醫院信息化應用匹配時，醫院信息化建設可以快速、穩定、發展；IT架構與醫院信息化建設不相適應時，IT架構就成為醫院信息化建設的掣肘。可見，只有把握好信息技術與應用之間的特點、規律，才能有力、有效地推進醫院信息化建設與發展。

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