第4部分ESB在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用-健康服務(wù)總線

1、區(qū)域醫(yī)療SOA解決方案第4部分：ESB在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用-健康服務(wù)總線健康服務(wù)總線是企業(yè)服務(wù)總線在醫(yī)療行業(yè)的實(shí)現(xiàn)，它使用SOA架構(gòu)和醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，將醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)流程、應(yīng)用系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)據(jù)整合起來(lái)，提供統(tǒng)一的訪問(wèn)總線。本文給出了舊MWebSphereMessageBroker為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的參考架構(gòu)，并詳細(xì)介紹了與舊M其他產(chǎn)品進(jìn)行集成以提供健康服務(wù)總線的相關(guān)功能。背景介紹區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多系統(tǒng)的整合在區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息網(wǎng)絡(luò)（RegionalHealthcareInformationNetwork,RHN內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間共享臨床與醫(yī)療健康信息的能力是當(dāng)今醫(yī)療行業(yè)內(nèi)面臨的主要挑戰(zhàn)之一，現(xiàn)有的

2、醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)由于采用了不同標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)模型或者實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，在需要數(shù)據(jù)共享時(shí)候，常常根據(jù)某些特定需求實(shí)現(xiàn)了特定方式的連接，由于系統(tǒng)的異構(gòu)性以及集成需求的變化和增加，這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息交換模式越來(lái)越復(fù)雜而且難以維護(hù)，逐漸不能滿足日益復(fù)雜的數(shù)據(jù)共享和交換要求，現(xiàn)有的系統(tǒng)整合和集成需要一種統(tǒng)一的應(yīng)用架構(gòu)來(lái)解決上述挑戰(zhàn)，從而形成一個(gè)互聯(lián)互通的醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務(wù)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)市民在各醫(yī)療機(jī)構(gòu)間（例如醫(yī)院與醫(yī)院之間，醫(yī)院與社區(qū)中心之間，社區(qū)中心與社區(qū)中心之間）的診療資料的共享和交換。健康服務(wù)總線概念在面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA中，企業(yè)服務(wù)總線（EnterpriseServiceBus,ESB）是一個(gè)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間集成和

3、互聯(lián)互通的重要技術(shù)架構(gòu)，它提供一個(gè)基于企業(yè)總線的先進(jìn)應(yīng)用整合理念，最大限度地減少應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)所面臨的復(fù)雜性，降低集成和維護(hù)成本。在區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息整合環(huán)境下，構(gòu)建統(tǒng)一的企業(yè)服務(wù)總線是實(shí)現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多系統(tǒng)整合的重要實(shí)現(xiàn)手段，在這里，我們把企業(yè)服務(wù)總線在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)內(nèi)特定的實(shí)現(xiàn)稱之為健康服務(wù)總線（HealthServiceBus,HSB。健康服務(wù)總線在實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)總線基本特點(diǎn)的同時(shí)，例如消息轉(zhuǎn)換、路由、協(xié)議接入等，還需要滿足醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)內(nèi)的特定需求，例如病人隱私保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支持等。健康服務(wù)總線總體架構(gòu)結(jié)合ESB的技術(shù)特定、舊M相關(guān)的軟件支持以及醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的業(yè)務(wù)需求，圖1給出了健

4、康服務(wù)總線HSB的參考架構(gòu)圖，中間部分是以舊MWebSphereMessageBroker為核心的總線實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，在該架構(gòu)圖中，在HSB上面的部分包括 醫(yī)療衛(wèi)生提供者應(yīng)用：也稱之為業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)POS(PointOfService),包括HIS,EMRCIS,LIS等，這些應(yīng)用可以直接接入到HSB,也可以在適配器的幫助下接入至UHSB。 訪問(wèn)渠道整合：醫(yī)療從業(yè)者、患者、管理人員等可以多種渠道訪問(wèn)后臺(tái)系統(tǒng)，例如Portal、移動(dòng)設(shè)備等。 應(yīng)用平臺(tái)：醫(yī)療業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)，例如雙向轉(zhuǎn)診、遠(yuǎn)程會(huì)診、流程和協(xié)作應(yīng)用等，都可以接入到HSB。圖1.HSB總體架構(gòu)圖在HSB下面的部分包括居民主索引，EHR數(shù)據(jù)服務(wù)，和

5、EHR分析服務(wù)，在該系列的文章中有詳細(xì)解釋，在此不做解釋。IBMWebSphereMessageBroker(WMB產(chǎn)品提供了實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)總線的平臺(tái)，結(jié)合WMB提供的強(qiáng)大集成功能，HSB可以提供 路由：請(qǐng)求的消息可以根據(jù)消息內(nèi)容自動(dòng)路由到相應(yīng)的后臺(tái)服務(wù)，而不需要專門指定端點(diǎn)地址，通過(guò)集成WSRR(WebSphereServiceRegistryandRepository)可以實(shí)現(xiàn)WMB的動(dòng)態(tài)路由功能。 轉(zhuǎn)換：消息的轉(zhuǎn)換功能是HSB提供的重要能力，如果請(qǐng)求消息不符合目標(biāo)服務(wù)的格式要求，HSB可以使用WMB提供的內(nèi)置節(jié)點(diǎn)例如Compute>XSLTransformMapping實(shí)現(xiàn)消息的格式

6、轉(zhuǎn)換；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)常見(jiàn)的消息交換標(biāo)準(zhǔn)是HL7消息，通過(guò)集成轉(zhuǎn)換引擎WTX(WebSphereTransformationExtender)和WTXHL7Pack,HSB可以實(shí)現(xiàn)對(duì)HL7的解析和轉(zhuǎn)換的支持，特別是HL7V2.X格式的消息。 協(xié)議綁定：HL7通常是以MLLP(MinimalLowerLayerProtocol)協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)?，HSB通過(guò)內(nèi)置的TCPIP進(jìn)行配置可以支持MLLP協(xié)議的接入，同時(shí)也支持常見(jiàn)的傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)協(xié)議如SOAP,XML,HTTP等。 發(fā)布/訂閱功能：發(fā)布/訂閱是一種異步消息傳輸機(jī)制，它定義的應(yīng)用程序模型以松耦合的方式把消息的發(fā)布者(Publisher)與消息的訂

7、閱者(Subscriber)聯(lián)系在一起。參與發(fā)布訂閱模式的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)可以定義主題(Topic),把患者的醫(yī)療事件發(fā)布到HSB,而HSB可以將醫(yī)療事件發(fā)布給訂閱了該主題的訂閱者。例如，患者在醫(yī)院出院后，出院事件可以發(fā)布到HSB,而訂閱了該事件的社區(qū)中心在接受到該事件后，可以安排社區(qū)醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行隨訪。 服務(wù)組合：服務(wù)的請(qǐng)求可能會(huì)涉及到多個(gè)服務(wù)提供者，HSB可以將多個(gè)服務(wù)提供者進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)短流程，從而滿足一些更復(fù)雜的需求。 安全網(wǎng)關(guān)：使用SSL等技術(shù)保證通道的安全性傳輸，通過(guò)集成TDS(TivoliDirectoryServer)和TSPM(TivoliSecurityPolicyMana

8、ger)實(shí)現(xiàn)了對(duì)請(qǐng)求用戶的身份認(rèn)證和隱私保護(hù)。在下面的章節(jié)中，將詳細(xì)介紹對(duì)其他產(chǎn)品的集成來(lái)實(shí)現(xiàn)HSB的一些特定功能?；仨?yè)首集成WTX轉(zhuǎn)換HL7消息HL7是醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)內(nèi)常用的交換標(biāo)準(zhǔn)，包括HL7V2.X和V3幾個(gè)版本，由于HL7V.2X推出較早，在目前應(yīng)用更加廣泛。HL7V3是標(biāo)準(zhǔn)的XML格式，WM翻以非常容易地支持。在2.X版本中，HL7的數(shù)據(jù)以消息(Message為基本構(gòu)成單位，一個(gè)消息由多個(gè)段(Segments)組成，一個(gè)段由多個(gè)字段(Fields)組成，字段是由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元組成的字符串。由于HL7V2.X是一種特殊的線性格式，對(duì)于其解析和轉(zhuǎn)換不像XML一樣方便。而IBM的WebSp

9、hereTransformationExtender(WTX以及HL7Pack提供了HL7消息處理的全面支持，WME&提供了內(nèi)置的WTXMap節(jié)點(diǎn)和WTX進(jìn)行直接的集成，這樣使得HSB對(duì)HL7消息的處理變得非常容易。如何在WMB中集成WTX和WTXPack支持HL7消息處理，請(qǐng)參考在WebSphereMessageBroker中集成WebSphereTransformationExtender轉(zhuǎn)換行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)消息一文。集成TDS和TSPM提供安全網(wǎng)關(guān)IBMTivoliDirectoryServer(TDS提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的輕量級(jí)目錄訪問(wèn)協(xié)議(LightweightDirectoryAcc

10、essProtocol,LDAP身份基礎(chǔ)設(shè)施，接入到HSB的應(yīng)用系統(tǒng)可以將患者和醫(yī)生的用戶身份注冊(cè)到TDS進(jìn)行統(tǒng)一管理，在運(yùn)行時(shí)候WMB和TDS進(jìn)行集成實(shí)現(xiàn)對(duì)請(qǐng)求用戶的身份驗(yàn)證，認(rèn)證方式可以采用簡(jiǎn)單的用戶名/密碼方式，也可以采用更安全的基于數(shù)字證書(shū)的身份驗(yàn)證結(jié)構(gòu)，具體的驗(yàn)證過(guò)程可以由WMB自己執(zhí)行，而HSB開(kāi)發(fā)者僅僅需要在WMB配置一下連接參數(shù)即可。圖2給出了如何在WMBToolkit中配置與TDS連接的一個(gè)示例。圖2.在WMB配置SecurityProfile集成TDS對(duì)請(qǐng)求用戶的認(rèn)證的典型例子是，醫(yī)生使用醫(yī)院的應(yīng)用系統(tǒng)訪問(wèn)某個(gè)病人的病歷文檔，應(yīng)用系統(tǒng)使用IHE定義的標(biāo)準(zhǔn)消息XDSQuery

11、Document(SOAP格式)通過(guò)HSB請(qǐng)求EHR數(shù)據(jù)服務(wù)，WMBft接受到SOAP請(qǐng)求后，將SOAP頭部的請(qǐng)求用戶名和密碼取出，并使用LDAP進(jìn)行驗(yàn)證，只有驗(yàn)證通過(guò)才允許調(diào)用EHR提供的服務(wù)。HSB驗(yàn)證用戶的身份僅僅是安全網(wǎng)關(guān)的第一步，在用戶身份驗(yàn)證之后，還需要確定該用戶是否有權(quán)限調(diào)用該服務(wù)以及訪問(wèn)某些特定的資源。對(duì)于診療文檔的瀏覽、提交或者修改需要支持更復(fù)雜的授權(quán)規(guī)則，例如授權(quán)某用戶僅僅有權(quán)限查看病人的某個(gè)文檔甚至是某個(gè)文檔的某部分特定內(nèi)容，從而更好地保護(hù)病人隱私。XACML(ExtensibleAccessControlMarkupLanguage)是OASIS組織制定的基于XML的開(kāi)

12、放標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言，它提出了一種通用訪問(wèn)控制策略語(yǔ)言和執(zhí)行授權(quán)策略的框架。舊M的TSPM(TivoliSecurityPolicyManager)產(chǎn)品支持XACML語(yǔ)言來(lái)定義授權(quán)策略模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同角色的權(quán)限管理。在HSB中，我們通過(guò)WMB集成TSPM實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)決策權(quán)限的支持，從而保證在共享病人電子健康信息的同時(shí)維護(hù)病人的隱私權(quán)。具體請(qǐng)參考該系列的基于TivoliSecurityPolicyManager開(kāi)發(fā)權(quán)限管理服務(wù)一文。回頁(yè)首使用適配器集成醫(yī)療服務(wù)提供者應(yīng)用醫(yī)療服務(wù)提供者應(yīng)用由各個(gè)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)，不同的供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)平臺(tái)、采用的技術(shù)和接口都不盡相同。為了方便醫(yī)療服務(wù)提供者應(yīng)用接入到HSB而盡量地減少改

13、造現(xiàn)有系統(tǒng)的代價(jià)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的適配器并部署到各醫(yī)療機(jī)構(gòu)是一個(gè)較好的實(shí)現(xiàn)方式，適配器可以傳入提供者應(yīng)用傳入的特定請(qǐng)求而將其轉(zhuǎn)換為HSB要求的消息類型，例如HL7、IHEXDS等，適配器根據(jù)要適配的原數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)可以有多種類型： MLLP(MinimalLowerLayerProtocol)是傳輸HL7消息最常用的傳輸消息，MLLP適配器可以將應(yīng)用傳入的消息封裝成MLLP報(bào)文并以MLLP傳輸通道接入到HSR File適配器支持CDA文件的提交，CDA文件可以放在文件夾下，由File適配器進(jìn)行定時(shí)偵測(cè)并構(gòu)造成IHEProvider&RegisterDocument請(qǐng)求通過(guò)HSB發(fā)送到EHR數(shù)

14、據(jù)服務(wù)。 IHE適配器是以開(kāi)源工具OHT(OpenHealthTooling)IHE為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的適配器，它提供API和WebService接口兩種方式，幫助提供者應(yīng)用系統(tǒng)以IHE客戶端的方式構(gòu)造IHE請(qǐng)求消息。例如，如果調(diào)用EMPI系統(tǒng)，IHE適配器可以將應(yīng)用系統(tǒng)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)構(gòu)造成符合IHEPIX/PDQ的標(biāo)準(zhǔn)消息格式；如果調(diào)用EHR數(shù)據(jù)服務(wù)，IHE適配器可以將應(yīng)用系統(tǒng)的t#求數(shù)據(jù)構(gòu)造成符合IHEXDS的標(biāo)準(zhǔn)消息格式。使用適配器可以降低因開(kāi)發(fā)架構(gòu)不同導(dǎo)致的業(yè)務(wù)應(yīng)用側(cè)編程復(fù)雜性，允許醫(yī)療服務(wù)提供者應(yīng)用快速接入HSB,實(shí)現(xiàn)消息的安全、可靠傳遞，并可以支持流量控制、日志紀(jì)錄、本地化定制等功能?；仨?yè)首集

15、成WSRR提供服務(wù)管理在區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生解決方案中，接入HSB實(shí)現(xiàn)電子健康信息共享的系統(tǒng)有各醫(yī)療機(jī)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)、EHR系統(tǒng)、EMPI等，這些系統(tǒng)都是以服務(wù)的方式提供對(duì)外接口，最常見(jiàn)的WSDL方式的描述接口。作為服務(wù)元數(shù)據(jù)的注冊(cè)中心和存儲(chǔ)庫(kù)，WSRR(WebSphereServiceRegistryandRepository)建立了一個(gè)中心位置，用于查找和管理從多種來(lái)源獲取的服務(wù)元數(shù)據(jù)，例如服務(wù)端點(diǎn)地址、服務(wù)描述、策略生命等。WSRRT以幫助業(yè)務(wù)分析人員、解決方案架構(gòu)師和開(kāi)發(fā)人員更好地管理維護(hù)這些服務(wù)，充分挖掘SOA的業(yè)務(wù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)SOA治理功能。在HSB的運(yùn)行過(guò)程中，WMBT以和WSRR進(jìn)行集成，

16、根據(jù)服務(wù)的元數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)選擇服務(wù)端點(diǎn)地址，從而提高了企業(yè)服務(wù)總線整合的應(yīng)用靈活性。如果目標(biāo)服務(wù)端點(diǎn)地址發(fā)生變化，WSRRfc許管理人員更新服務(wù)元數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)控制WMB消息流的路由和轉(zhuǎn)換。WMBAV6.1起提供了兩個(gè)與WSRR集成的新節(jié)點(diǎn)RegistryLookup和EndpointLookup來(lái)支持服務(wù)端點(diǎn)地址的檢索。回頁(yè)首總結(jié)本文首先介紹了區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)系統(tǒng)集成的需求，并給出了健康服務(wù)總線HSB的介紹，然后具體地介紹了健康服務(wù)總線的總體參考架構(gòu)以及各功能組件，并重點(diǎn)描述了WMB與其他產(chǎn)品的集成來(lái)實(shí)現(xiàn)健康服務(wù)總線的相關(guān)功能。參考資料 參考WebSphereMessageBroke門nformationCenter、學(xué)習(xí)掌握更多的WMB知識(shí)。 參考WebSphereTransformationExtende門nformationCenter、學(xué)習(xí)和掌握更多的WTX產(chǎn)品知識(shí) 參考在WebSphereMessageBroker中集成WebSphereTransformationExtender轉(zhuǎn)換行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)消息一文學(xué)習(xí)如何使用WMB和WTX轉(zhuǎn)換HL7消息 參考WebSphereServiceRegistryandRepositoryinfor