VistA医院信息系统与技术架构的特色与启示
<br>王 继 中
<br>中国医药信息学会M技术专题委员会
<br> (E-Mail: jzw808@yahoo.com.cn )
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<br>关键词： 医院信息系统 M 技术 后关系数据库 EHR
<br>摘要：当前正是美国积极组织和加速医疗信息技术工作的十分不同于寻常的年代。2004年1月美国布什总统在国情咨文中强调了电子病历的重要性。4月27日，它签署发布了13335号总统执行命令，再次明确要求在10年以内让大多数美国人拥有可以互操作的电子健康记录（EHR）。这个执行命令指示设立国家医疗信息技术协调官员职位，要求制定策略行动计划以推进信息技术在美国医疗领域应用，并明确指名要求VA即美国退伍军人事务部等联邦机构给出如何向其他医疗机构推广医疗信息技术的报告。5月份，David Brailer被任命为国家医疗信息技术协调主管之后，于7月21日通过美国卫生部向布什提出了一份关于医疗信息技术策略的框架报告，该报告并全文附有VA等单位的建议。我们还知道就在布什签署13335号命令的前一天他亲自到过VA所属的巴尔的摩医疗中心视察，并发表了有关推进医疗信息技术的重要讲话，在讲话中他充分肯定了VA在开发和应用医疗信息系统上取得的出色成就。由此可见VA这个联邦最大的医疗机构在医疗信息技术方面的地位与作用的确非同一般。那么VA为什么这样引人瞩目和为什么要以和能够以VA医疗信息系统与技术架构作为范例加以大力推广呢？在这篇文章中我们将简要论述有关VistA发展的历史回顾、功能特点和推广前景、以及它对我们的参考价值。
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<br>引言
<br>美国退伍军人事务部（Department of Veterans Affairs，VA）所属的遍布各地的医疗机构是美国联邦政府最大的医疗体系，它的医疗服务的工作是通过下属的VHA（Veterans Health Administration ）医疗管理部来组织进行的，它每年为500多万退伍军人及其家属患者提供医疗服务。VHA总共拥有1300个医疗单位，其中包括163所医院、800多所社区临床诊所、和135个护理之家。
<br>VA在医疗信息化建设上，已有20多年历史，被公认为是最成功的应用之一。而且VistA 正在以前所未有的力度成为联邦政府手中一张作为示范样板的王牌向美国非VA的医疗机构推广应用。
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<br>VistA的由来
<br>1982年，VHA就正式建立了一个医疗信息化基础技术架构，叫做DHCP（Decentralized Hospital Computer Program）分布式医院计算机项目。其关注的焦点是在一个统一的以数据库为核心的架构上实现易于集成和实用的各种应用软件，来组成完善的可扩充发展的医院信息系统。VA选定了MUMPS (Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System)作为DHCP的主要程序设计语言。并且由VHA程序员们直接和用户小组在软件试点开发环境中一起工作。MUMPS即M技术，它不仅是美国ANSI标准和联邦信息处理标准（FIPS）。而且在1992年成为国际标准组织的ISO M标准语言。
<br>VA成功设计的DHCP基础架构，包括有MUMPS为基础的FileMan等主要部件组成Kennel核心层。以它们作为基础和核心平台来构建医院信息系统（见图1和图2示意图）。其中 FileMan是一个非常受到用户欢迎的易学易用数据管理层软件，Fileman能提供前所不曾有过的不依赖于平台的独立的数据库服务。第一线的医护人员也可以方便地利用FileMan中开发应用软件，通过使用者和程序用户界面之间的交互会话问答方式，就可以定义出数据库结构、输入用的格式和输出用的各种报表，而可以不必另行编写数据库应用程序代码。这就为医护人员参与开发切合实际需要的各种应用提供了很好的条件。既使医院信息系统的采用受到了广大医护人员的欢迎，也使系统有了旺盛的持久生命力。
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<br>图1 DHCP/架构示意图
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<br>图2 DHCP所用的架构与应用
<br>从1990年开始，VA全面进行对计算机的软硬件能力的提升工作。到1996年，VHA已成功开发出在继承DHCP核心软件的基础上采用一些更现代化技术的医疗信息技术架构。并重新命名为VistA(Veterans Health Information Systems and Technology Architecture)，即退伍军人部医疗信息系统与技术架构。
<br>VistA 的特色
<br>目前，VistA的功能已有了很大的扩展，VistA系统中至少包括有99个应用软件包。其中有16个基础架构应用、28个行政管理和财务应用、和55个临床应用。在VistA系统中除了能完成在别的HIS中通常有的功能，如检验实验室、药房、放射科、ADT、和计划调度等以外，VistA还有两个特别引人注目的新应用：CPRS电子病历系统和BCMA条形码药物管理自动化系统；它们已经用在VHA每天的日常运行中。尽管和初期相比有了演变和发展，VistA的应用仍然都建立在一个共同的数据字典和数据库管理平台之上。在历史上曾经采用过不同厂商的基于MUMPS的数据库产品来支持DHCP或VistA；随着技术的发展，现在VistA系统是由MUMPS的后续产品即InterSystems公司的Caché后关系型数据库产品来支持的。在VA各个医疗机构中最常用的硬件结构则是Compaq Alpha Clusters集群机器，在这种计算机中使用的CPU的数量范围是1个到12个甚至更多的CPU。
<br>1) 核心的VistA体系架构
<br>采用VistA这种技术架构（图3）可以达到几个目的。第一，它便于在数据库层上集成各个应用。公共使用的数据是可以共享的，而且不需要复制，第二，便于保证各种应用系统的一致性；第三，它最大限度地减少了维护费用；第四，它提供了一个在应用系统和操作系统之间的稳定层面，来帮助使得各个应用可以和底层的变动隔离开。
<br>Kernel为VistA的各种应用系统提供了共享式服务、和系统管理工具。在系统功能工具中能够方便地对于现场参数进行客户化来满足本地特殊的各种需求。并且提供了系统状态报告、性能分析、和给出警示等功能。
<br> 图3 VistA的基础架构
<br>2) 计算机化电子病历系统
<br>CPRS（Computerized Patient Record System）是一个令人非常感兴趣的重要发展。首先，它是一个以病人为中心的临床信息处理方法。而不是一个以科室为中心的应用。其次，它是设计带有GUI用户界面的应用程序；再者，它使得工作流程从基于纸面的病历向基于计算机的电子病历的转变成为可能。CPRS系统最初发布于1996年，而在1999年推广到VA在全国的所有医疗机构中普遍采用。
<br>CPRS系统覆盖包容着许多应用的软件包，具有基于计算机的医嘱输入和支持临床决策功能，它的多种形态的电子病案之中包括有疾病问题列表、药房数据、医嘱、实验室、检查结果、医学影像、决策支持、治疗进展记录、生命征候信号、放射科检查结果、心电图等各种与临床有关的体检结果、预约挂号信息、入院转院出院信息、患者出院总结、会诊报告、和警示提醒等。这里所说的实验室包括临床化学、血库、微生物学、病理学、细胞学等科室。在CPRS应用中还提供了医嘱核对、警示核对、通知引擎、临床专门词汇、和临床备忘录功能。由此可见CPRS是一个相当全面与功能完备的电子病历系统。
<br>CPRS能够VistA可以全面支持门诊和住院医疗护理，并能将临床重要事件的信息立即通知临床医生。CPRS也是一个对患者的告知系统。在CPRS的屏面上能综合显示有关该病人的事项，包括危急注意事项、警告事项、副作用反应事项、预先提前指导等，能提醒临床医生和及时告知病人。CPRS还具有远距离数据察看功能，允许临床医生从全国其他VA医疗机构和医疗现场来全面查看一个患者的病历信息。
<br>和CPRS集成在一起的VistA影像系统（VistA Imaging）（图4）也已在VA绝大多数VA医疗中心运行。它能共享、存储、和检索临床影像。VistA影像是VA多媒体电子病历的一个组成部分，在这些集成影像中包括X-射线影像、病理切片显微镜图像、视频察看、被扫描的文档、心脏运动观察、受伤部位照片、牙科影像、和内窥镜图像等都已经进入电子病历。VistA Imaging也使用DICOM标准来直接和CT、MRI、超声、和X光等各种医疗影像设备相接口。VistA Imaging 能允许远距离会诊医生访问查看临床影像，用于诊断和治疗。
<br>图4 与CPRS集成在一起的VistA影像系统
<br>VistA是一个真正在实用和发挥效能的电子病历系统。CPRS系统的应用在VA已得到临床医务人员的普遍认可和广泛使用。据不完全统计，在这套系统中为VA各个医疗机构存储的由医生输入的医嘱总数超过了11亿份。与此同时所存储的各种医疗影像总数达到近2亿张。
<br>3) 条形码药物管理系统
<br>BCMA（Bar Code Medication Administration）是一个在患者床旁使用的应用软件，它用于核对药物的管理。是VA在1999到2000年期间为所属的全国范围各医疗机构中推广安装的。BCMA使护士们能在病人床边使用计算机化的药物管理记录（MAR），它通过无线通信的笔记本电脑或手持扫描器来使用；在病人识别用的手腕带子和护理人员用的识别卡上都是带有条形码的。药物也都用带有条形码内容识别符的特殊的塑料容器来包装，并且放在药品推车上。为了准确管理药品的发放，护士将扫描病人的腕带、特殊包装好的药品、以及自己的职工识别卡。数据会被立即传送给一个电子化的MAR信息系统进行处理。这种做法的好处是可以主动积极地核对患者的识别码和在现场核对所开出的药物。立即发送的警告提示能帮助防止发出错误的药物，及时给出规定的和补充的剂量通知等信息。
<br>VistA 的推广
<br>VistA的显著成功不仅表现为它是VA内部广泛实施和频繁使用着的医院信息系统。而且也表现为DHCP和VistA已经被世界范围许多医疗机构所采用。例如，芬兰政府将DHCP/VistA转换为支持芬兰语，在芬兰许多医院使用这套软件已达15年之久。VistA在德国、英国等国家中也都有不少成功应用案例，如德国已将这个系统德语化，在德国最大的医院和其他许多医院中运行和在医学院校里加以应用。在美国本土，推广采用VistA的成功实例更多，一些大型的联邦政府机构如DoD、IHS、NASA所属的医疗机构正在采用着DHCP/VistA或由其衍生的系统。
<br>需要着重指出的是，DHCP和VistA它们之所以能够推广使用，不仅因为它们是优秀杰出的医疗信息系统架构和动态的和具有可伸缩性的医院信息系统，另一个重要原因是得益于它们是放置于公共领域（Public Domain）的软件，VistA的本身的软件代码和文档大部分是公开开放的，可以在公共领域免费进行技术转移，因而容易获得。
<br>最近，VistA未来的普及推广又获得了新的推动和新的途径。为改变私人医生开业诊所和社区诊所目前在电子病历系统的应用上使用率很低的情况，按总统命令新成立的ONCHIT即全国医疗信息技术协调员办公室，和VA退伍军人事务部协商，已经共同决定由CMM联邦医保机构牵头和VHA共同推出一种基于VistA的电子病历的小型化软件，起名为VistA-Office EHR，这种软件包根据医生开业诊所和社区诊所的特殊需求，有针对性地扩充或修改了VistA功能。这套新软件是全部采用Caché数据库的，可在Windows OS的一些平台上运行。目前这套软件已在进行功能测试和现场试用测试。2005年7月即将正式推出这个软件包的第一版。由于它在推广应用上能得到CMM给予的激励措施的推动，和VA决定将它继续作为公共领域的软件提供，因而将会容易得到普及。这套软件和其后续版本都可以从指定网站下载获得。
<br>讨论
<br>分析研究VA的DHCP/VistA的建设经验对于我们会有很大的启示作用。使我们能够对医院信息系统及其建设规律能在观念上和实践上有一个全面的认识和借鉴。
<br>实际上以往我们就一直在跟踪M技术和VA医疗信息化的发展。例如，我们曾经在北京自然科学基金会的资助下对于DHCP的kernel核心架构进行过较深入的分析研究工作；在应用方面，我们在1987年就曾对VA的FileMan数据库工具进行过汉化，此后有了利用它来开发一些应用的经验，至今在北京大学的人民医院等单位一直运行着在汉化FileMan基础上自行开发的病案管理系统就是一个成功例证。现在，我国已有一些医疗软件开发企业在采用Caché后关系型多维数据库作为开发平台，利用这个有着多方面优点的先进而可靠的数据库开发我国自己的临床医疗信息系统，并且已经在设计开发电子病历和LIS系统产品上取得进展和成效。美国InterSystems公司也已在上海和北京相继设立了办事处，以便在近距离支持我国用户使用Caché数据库进行应用软件开发。
<br>无疑，VistA-Office EHR这套公共领域电子病历软件的推出将为我们提供一个更现实的样板，特别是可供我国中小医院和诊所的信息化作为参考。因此，积极研究和引进VA的经验及其医院信息系统架构和软件是非常有益的；虽然由于医疗体制和医院工作流程以及文化上存在差异，我们并不认为将VistA或其小型化软件简单下载后就能完全满足我国国情和实际需求，但在此引进基础上加以必要的汉化、吸收、和改进，是可以成为提升和发展我国医院信息系统的一条快速而节约的途径的。而且将会是一条性能优越和现实可行的佳径。
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<br>参考文献：
<br>1. President Bush Touts Benefits of Health Care Information Technology, April 27,2004. , <a href="http://www.whitehouse.gov/news/releases/2004/04/20040427-5.html" target="_blank">http://www.whitehouse.gov/news/releases...20040427-5.html</a>
<br>2. Leadership by Example: Coordinating Government Roles in Improving Health Care Quality，IOM， National Academy Press, October 30,2002
<br>3. 王继中：以M语言技术实现的现代化医院信息系统范例－VA DHCP经验的启示. 微机发展.专家论坛版.1996.
<br>4. 王继中：M与Caché后关系型数据库技术探讨－我国医院信息系统的发展佳径，第八届中国医药信息学大会论文集（电子工程师杂志增刊）.1999.10
<br>5. 王继中：消除HIS瓶颈 计算机世界报第45期C14医疗信息化观点与趋势，2002.7
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发表于 2005-8-29 04:38:14
发表于 2005-8-29 12:25:04
发表于 2005-8-29 14:49:58
sfinder @ 2005-08-29 14:49)</div><div class='quotemain'><!--quote1-->支持包老师的建议，希望能帮到忙。