医疗设备与IT系统互操作架构

将临床IT基础设施连接到医疗设备的面向服务的架构

摘要

新的医疗设备通信协议IEEE 11073 SDC非常适用于（外科）床旁设备的集成，而现有的健康等级七（HL7）V2和医学数字成像与通信（DICOM）标准则适用于临床IT基础设施（CITI）中系统的通信。然而，集成手术室（OR）及其他集成临床环境需要这两个领域之间的互操作性，才能充分释放其在提升医疗质量和临床工作流程方面的潜力。因此，本文提出了将临床和管理数据传播至医疗设备、生理测量和设备参数传输至临床IT系统，以及图像和多媒体内容双向传输的概念。所推导组件的原型实现已证明能够很好地与联网医疗设备系统及临床IT基础设施（CITI）集成，有效连接这些异构领域。我们的定性评估表明，这些互操作性概念适合集成到临床工作流程中，并有望使患者和临床医生均受益。

即将推出的HL7快速医疗互操作性资源（FHIR）通信标准可能会显著改变临床IT领域。因此，向其资源模型进行直接映射可确保这些概念在可预见的需求和要求变化下仍具备可持续性。

引言

医院的运作由众多信息系统支持。为了使临床、行政或影像数据在不同部门之间无缝流转，已在临床IT基础设施（CITI）中定义并建立了多种用于信息交换的通信标准。然而，医疗设备的功能日益增多，但在数据交换方面的互联互通却仍然十分有限。

为了克服这种互操作性不足，近年来已开展了大量研究工作。在这些研究中，部分工作聚焦于集成化手术室（OR）[10, 24] ，因为这是一个尤其具有挑战性的临床环境，需要实现设备连接。然而，仅关注一个领域——信息系统 or 设备——对于互操作性问题而言，永远只能解决一半的问题。

为了制定一个全面解决此问题的概念，德国国家旗舰项目OR.NET启动了关于医疗设备与临床信息系统（CISs）安全动态组网的计划。OR.NET主要目标是实现床旁医疗设备互操作性，不仅限于集成化的手术室。

为实现这一目标，采用了基于现代通信技术的面向服务的架构（SOA），并同时连接了传统系统。

该项目的范围非常广泛，因此除本架构与临床IT基础设施的连接外，其他方面也在本期特刊的其他文章以及之前的出版物中进行了探讨。广泛的需求分析明确包含了评估设备与IT系统之间的互操作性需求[6]。医疗设备基于服务的架构由卡斯帕里克等人详细描述[23] ，而具有实时要求的设备集成则由普费弗等人讨论[27]。这些新颖的集成概念也对风险管理产生了影响由卡尔等 [20]分析，并提出了设备型式批准的新方法建议。此外，还进一步努力将OR.NET [2]中开发的通信协议标准化，并制定相关概念，以推动运营商在临床现实中需求并集成这些解决方案 [35]。最后，在多个示范点对这些概念进行了验证，以确认其可行性 [29]。

本研究的重点是两个本质上不同的领域之间的接口——联网医疗设备系统与临床信息系统（CIS）网络。为了实现两者之间边界上的数据交换（例如患者人口统计数据、临床发现或文档信息）所带来的优势，需要在三个层面上实现互操作性[14]：
– 基础性互操作性，也称为 技术互操作性，指机器之间交换数据的能力；
– 结构互操作性，也称为 语法互操作性，指机器读取已交换数据的能力；以及
– 语义互操作性，指机器解释所读取数据的能力。

利用医疗设备的标准化通信协议相较于专有方案所带来的优势，我们描述了这种跨域通信两个方向的解决方案。

下一节介绍了临床信息系统（CIS）的通信标准以及新引入的医疗设备通信标准，重点在于对共通元素的建模。关于这两个领域之间的通信如何实现，分别在“从临床IT系统到医疗设备的数据传播”一节中描述患者和管理数据的传输，在“向临床IT系统报告设备观测数据”一节中描述设备观测，在“通过面向服务的设备连接（SDC）实现医学数字成像和通信（DICOM）配置”一节中描述医疗影像相关内容。这些概念实施结果见“结果”部分，其评估见“评估”部分。最后，“结论与未来工作”部分给出了总结，并讨论了后续工作。

医学信息学中的通信标准

对于集成的手术室，需要考虑两个不同的网络网段：医疗设备网络和临床信息系统网络。由于安全和安保问题[31],，这些网络必须严格隔离[23]。然而，两者之间仍需进行数据交换。

除了网络隔离之外，还有另一个挑战：两个领域的通信协议本质上不同。IT基础设施内的通信基于Health Level Seven（HL7）和DICOM等标准，而OR.NET项目为医疗设备之间的通信引入了一种新的通信协议规范，该规范在IEEE 11073 卫生信息学系列中被标准化为所谓的IEEE 11073 SDC系列。其目的是补充信息系统通信标准而非与之竞争，但仍需提供机制以传输基本的患者和管理信息以及设备观察数据，从而连接这两个领域。

CITI通信

医疗保健领域的几乎每个业务流程都可以通过信息技术（IT）来支持。具有复杂内部结构的医疗服务提供者（如大型医院）因此需要在其不同部门和多厂商子系统之间进行电子数据交换的协议。成熟的通信标准包括用于行政和临床任务的HL7，以及用于图像及相关内容的DICOM。

健康等级七

20世纪80年代末推出的HL7为电子健康及相关数据的交换提供了结构化标准，以支持临床实践与管理，包括患者人口统计信息、医嘱管理和计费信息的通信。为了传达所交换数据的语义，HL7主要依赖于外部受控词汇表的使用，例如逻辑观察标识符名称与代码（LOINC）。

基于全面参考信息模型的HL7第3版（V3）仅在临床文档架构（CDA）中得到广泛应用，而更简单且限制较少的第2版（V2）[1]则继续主导基于消息的数据交换。这两种版本都仅规定了数据结构，对较低抽象层的通信协议不作要求。

最近，HL7 推出了第三个主要版本：快速医疗互操作性资源（FHIR）[13] ，它通过使用资源（即模块化构建块）来灵活定义数据结构，并可进一步细化以覆盖各种数据交换场景。

DICOM

对于医疗影像交换，DICOM [25]是目前唯一广泛认可的标准。它起源于美国放射学会与美国电气制造商协会（ACR-NEMA）标准，这是一种独立于制造商的医疗影像交换格式，于20世纪80年代初随着数字成像技术的重要性日益增加而出现[28]。

尽管该标准的核心仍然定义了医疗图像的交换、显示和管理方式，但过去24年来，DICOM整体已从750页扩展到5600多页[25], ，这不仅反映了成像设备及其相关IT系统日益增长的复杂性，还体现了其扩展至原始医疗图像通信范围之外的众多领域。这些领域包括在整个成像工作流程中传递行政信息（例如患者人口统计数据）的工作列表管理、通过呈现状态实现一致的图像显示，以及DICOM结构化报告，后者不仅可用于创建诊断影像报告，还可用于传输语义上可互操作的图像注释，例如辐射剂量信息[11]。

面向服务的医疗设备架构

HL7 和 DICOM 非常适用于信息系统和成像设备之间的通信，但它们并未针对设备间通信的具体需求进行设计，也不适用于许多应用场景，例如安全的远程控制，因为这些场景未被涵盖。为此目的，已开发了第三个主要系列标准，即 ISO/IEEE 11073 Health Informatics – Medical/Health Device Communication Standards [8] ，以补充上述标准。然而，其最初的床旁医疗设备通信协议规定的是点对点连接，这种方式已不再代表当前的技术水平。因此，IEEE 11073 中又开发了另一个子系列，以利用现代技术实现医疗设备的通信 [22]

IEEE 11073 SDC系列 遵循源自面向服务架构（SOA）的面向服务的医疗设备架构（SOMDA）范式。它由三个标准组成：
– IEEE 11073-20701 面向服务的医疗设备交换架构和协议绑定标准 [18]
– IEEE 11073-20702 医疗设备Web服务通信配置文件（MDPWS）[16]
– IEEE 11073-10207 面向服务的床旁医疗设备通信领域信息和服务模型 [17]

通信技术和数据结构在此分离，以方便两者之一或同时进行替换。因此，第20701部分仅定义了通用架构，以及描述技术传输细节的第20702部分和包含医疗设备建模领域特定定义的第10207部分的绑定。

MDPWS基于OASIS标准Web服务设备配置文件（DPWS）[26]，描述了设备和服务的动态发现、数据交换等机制。此外，还定义了与医疗设备相关的扩展和限制，例如安全数据传输（如单一故障安全）、数据流传输（如波形）或紧凑数据传输。有关MDPWS的更详细信息，请参见[21]。

IEEE 11073‐10207 规定了域信息和服务模型（ DIM），用于描述医疗设备的功能和交互：测量、参数、警报、远程控制操作等被建模，并使用（外部）受控词汇表中的术语进行注释。这种进一步的分离确保了数据结构可以包含在其他地方精确定义的各种语义。在此模型中，编码系统默认采用 IEEE 11073‐10101 命名法 [19], ，但也允许使用 LOINC、SNOMED CT 等。

上下文信息

除了设备功能外，还需要对医疗设备与其环境之间的不同关系进行建模，以将交换的信息置于上下文中，即通过包含性信息来修改其语义。以下上下文描述符在即时护理环境中尤为重要：
– 位置上下文 描述设备的物理位置，
– 组合上下文 定义共同实现特定功能的一组医疗设备，例如内窥镜摄像系统与其光源，甚至整个内窥镜设备架，
– 患者上下文 包含有关正在接受治疗的患者的信息，
– 工作流上下文 包括关于手术操作和工作流程的临床及行政信息。

后两种上下文描述符可用于传输与床旁设备相关的临床信息系统中的数据。除了实例标识符（例如社会保障号码、护照号码或驾驶证号码）外，患者上下文还可包含患者人口统计核心数据。这些基本信息包括姓氏和名字、出生日期和性别。

工作流上下文 可以包含 订单详情 元素。该部分表示治疗所需的管理信息，例如接受治疗的患者和下单人编号。此外，还可以添加相关的临床信息（例如病史）和危险代码（例如感染）。此类信息可以在手术室内向临床工作人员显示，甚至可用于医疗设备的配置。

在SDC引入之前，只有实现DICOM或HL7的高性能设备才能访问患者和医嘱相关的信息。然而，新的协议标准使得资源受限设备也能接收该数据的基本子集。它们无需实现多个协议栈即可与信息系统及其他医疗设备进行通信。如果某设备根本不处理上下文信息，则无需实现上述所有上下文。

此外，设备信息模型（DIM）允许上下文信息具有不同的关联状态。因此，一个设备可以例如与其当前正在运行的工作流程相关联，同时预关联到下一个将要执行的工作流程。

根据这一处理和传递上下文信息的概念，设备可以为特定上下文提供远程控制操作。通过这些操作，其他网络参与者可以将上下文信息推送给该设备。否则，设备本身必须调用由其他提供此类信息的网络参与者所提供的服务。优点和两种变体的缺点也分别在“人口统计与订单分发器（ DOD）”和“人口统计与订单提供者（DOP）”章节中进行了讨论。

从临床IT系统到医疗设备的数据传播

临床IT基础设施领域和床旁设备所使用的固有不同通信协议，导致两者之间需要交换数据时面临重大困难。包括但不限于手术室的床旁环境，可从患者人口统计数据的电子化传播中显著受益，从而避免在每台设备上进行手动输入。此外，若在设备领域中可获得一定量的订单管理信息，则有助于数据检索以及观察数据整合。

在手术室环境中，还存在需要显示实验室检查结果或术前诊断信息的使用场景。此外，通过利用这些信息不仅用于显示，还可用于上下文感知的设备初始化（即针对患者、医生和操作特异性的设备初始化），从而进一步简化手术操作的准备工作。

然而，在大多数床旁医疗设备上实现HL7通信堆栈并将其集成到临床IT网络中，会给设备带来过重负担，并破坏网络隔离。因此，有必要在领域之间进行中介，使所有组件仍能使用其原生交换协议进行通信。

从基于消息的数据交换到SOMDA中的上下文生成

在解决句法和语义互操作性问题之前，必须克服通信范式上的差异：来自临床IT基础设施（CITI）的消息中包含的信息必须能够提供给SOMDA中的松散耦合设备集合。以患者人口统计信息和订单管理为例，这是通过将此类数据解释为上下文信息来实现的，该上下文信息在语义上修改参与设备所发布的状态，从而将信息转化为知识。

为了避免繁琐地手动选择所有要在相同上下文中运行的设备，此本节假设设备被分组为一个设备组，或更优地，分组为一个会话，即在某一操作范围内协同工作的专用设备集合。有关SOMDA中会话管理的总体讨论见[23]；本文假设其由会话管理器组件处理。

将设备分配给患者和手术操作的任务因此被简化为仅通过患者和医嘱信息来扩展现有上下文。为此，指定了一种网关组件，该组件连接到临床IT基础设施网络以及联网的医疗设备系统。它实现了HL7 V2接口，从而从临床信息系统接收患者和订单数据，并将其本地存储。

这种HL7通信的首选消息格式由全球性倡议“整合医疗企业”（IHE）通过集成配置文件和事务定义，这些配置型和事务需针对特定用例进行实施。其IT基础设施（ITI）技术框架在ITI‐30和ITI‐31事务中规定了患者身份和就诊管理，而医嘱发起方管理则由放射学（ RAD）技术框架中的RAD‐2事务涵盖。该网关遵循这些规范。

下一步，从接收到的数据中生成上下文。这需要解析接收到的数据，并将从消息字段中提取的内容映射到上下文对象的属性中。人口统计学信息体现在患者上下文中，而就诊和医嘱信息则成为工作流上下文的一部分。

该过程中所需的唯一用户交互是选择要将患者和工作流上下文分配到的组合/会话上下文。这可以通过多种方式实现：与计算机终端交互、扫描患者腕带上的条形码和/或近场通信（NFC）标签等。理想情况下，此交互所使用的用户界面应与用于生成和传播会话上下文的界面相同。

在接下来的章节中，讨论了患者和工作流上下文的两种传播策略。在“人口统计与订单分发器（DOD）” 一节中，描述了一种由人口统计与订单网关（DOG）将上下文数据推送到设备组中每个设备的方法。而在“人口统计与订单提供者（DOP）”一节中提出了一种基于发布/订阅模式的替代方案。第二种设计基于电子健康记录的分发协议[12] ，并通过多会话支持加以增强。这两种策略均可实现以符合IEEE 11073‐20701通信要求。

协议，而每种协议适用于不同的临床应用场景。图1展示了上述组件交互，这是以下两种实现变体的前提条件。

人口统计与订单分发器（DOD）

如果网关需要管理上下文信息向设备的分发，则必须编译并维护一份在相同设备组、患者和工作流上下文中运行的设备列表。（若网关属于同时管理会话上下文的中央实体，则此过程得以简化。）通过“上下文信息”一节中描述的控制功能，网关将患者和工作流上下文推送到支持该功能的设备，从而使之前关联的上下文信息被解除关联或覆盖。

因此，网关还需要确保所有相关设备的上下文和关联状态保持最新，在设备发生故障并恢复后重新分发，在手术操作后期加入的设备接收分发，以及在离开设备组时解除关联或移除。图2 展示了将网关实现为主动分发器后所产生的上下文数据交互模式。

尽管这种集中式方法免除了（被动的）提供服务的医疗设备——尤其是那些小型且资源受限的设备——实现额外的服务消费者功能和上下文处理业务逻辑的需要，但它也将责任从设备扩散到了中心组件：网关需要持续监控所有设备并做出相应反应。然而，这一要求与 SOMDA中松耦合的理念相冲突，并将一种中心化架构强加于本质上是分布式系统工程方法之上。

人口统计与订单提供者（DOP）

这种替代方法[5]使网关仅作为上下文信息的提供者，而将上下文和关联状态的检索与管理交由设备处理。因此，网关在网络中发布一个设备表示，将其自身标识为上下文提供者，并表达与组合/会话上下文相关联的患者和工作流程上下文。为了为多个设备组合提供信息，网关可以发布任意数量的只要设备组标识符到患者、就诊和订单标识符的映射保持单射，实例的数量就可以如此。

然后，设备会收到其所属设备组/会话的提供者实例的通知；或者，在后续向设备组添加设备的情况下，设备现在可以主动探测提供者实例。根据具体设备的复杂程度，该过程可以是自动进行的，也可以通过用户交互来启动。遵循SOMDA范式，设备随后订阅提供者实例的上下文和关联状态，从而通过间歇性通知即时获知信息并自动保持更新。该过程如图3所示。

该管理策略充分利用了SOMDA原则，并由于对正确行为的分布式责任而具有高容错性。然而，这些优势的代价是要求即使是资源受限设备也要实现一定程度的上下文获取业务逻辑。

向临床IT系统报告设备观测数据

许多床旁医疗设备，尤其是在手术室环境中，会测量并生成大量的生理观测数据、操作参数和警报。这些观测数据往往不仅在测量时具有意义，其持久化和后续使用还有助于更好地支持护理过程的后期阶段，提升医疗质量与文档记录水平，并通过数据分析被重新用于临床研究。计费、设备维护或材料消耗追踪等行政流程也可以因此得到简化。因此，将设备数据传输至临床IT基础设施领域进行持久化和进一步使用具有显著优势。然而，同样需要解决上一节中所述的障碍——只是方向相反。

从原始设备数据到汇总报告和发现
通信协议不仅差异很大，临床IT基础设施通常也难以处理原始的设备观测数据，更不用说大量此类数据了。除了明显的聚合需求外，这也为在SOMDA与临床IT基础设施网络之间实现智能分析功能提供了机会，从而生成有用的知识。

这导致了另一个组件的规范，该组件可能与“从临床IT系统到医疗设备的数据传播”一节中描述的网关集成，也可能不集成。此设备观察报告器（DOR）将通过与SOMDA中的医疗设备直接通信来记录数据，并生成可在临床IT基础设施领域读取和重用的输出。因此，它需要使用IEEE 11073 SDC规范中定义的服务之一来检索数据：简单的get操作允许检索单个值，而subscribe机制则有助于接收对相关值的间歇性或周期性更新。

在其最简单的实现中，报告人将此数据进行聚合，并使用HL7 V2发送至临床信息系统。更合适的解决方案允许用户与报告人交互，以选择需要记录的信号以及聚合方式。操作人员可以选择例如简单的时序、某个值的均值或中位数，或涉及来自不同设备的任意数量信号和数值的更复杂计算。用于临床用途的DOR实现还可包括分析功能，能够自动评估原始设备观测数据，推导出临床发现，从而支持（计算机辅助）诊断[15]和治疗。

设备数据的报告还需要集成到临床工作流程和业务流程中，并实现系统互操作性。为了正确识别记录目标，必须使用患者以及观察发生时的工作流上下文状态，以生成HL7 V2消息中的识别段。观察及参数值已从设备指标中记录并汇总的数据，随后将按照IHE在其患者护理设备（PCD‐01）交易中推荐的消息结构进行映射，从而实现与临床信息系统（CIS）的语法互操作性。

为了保持内容的含义，进而确保语义互操作性同样如此，IEEE 11073‐1010X 系列术语表中的描述性编码保留在生成的消息 [3] 中。

关于记录组件的部署，图4中展示了三种不同的集成场景，并在以下部分进行描述。

集成报告功能的医疗设备

一种解决方案是将报告功能集成到设备固件中。这种方案目前已经商业化可用，但通常不涉及从提供此服务的设备以外的其他设备进行数据检索[35]。这些解决方案例如在IHE的PCD框架中的设备企业通信（DEC）配置文件中有所描述，为实现者提供了高度的自由度，因为它们不一定受限于IEEE 11073 SDC中间通信。它们还可以针对特定设备的通信需求进行精确定制，但通常以专有软件的形式实现，未能充分利用公开标准化的SOMDA以及关联编码系统的优点。

公共观察报告器作为独立组件

一种更灵活的变体是将报告人实现为设备无关的组件，并作为SOMDA [7]中的一个参与者。它使用IEEE 11073 SDC协议来收集观察和操作数据，充当通往临床IT基础设施领域的通用网关。与当前医院IT环境中针对每种专有协议重复存在的现有网关相比，该解决方案具有厂商独立性的优势：它能够对所有采用SDC的设备进行聚合，从而获取描述清晰的数据，这些数据使用IEEE 11073术语表或其他受控词汇表中的术语进行标注。

此类实现要么具有允许用户对设备数据进行后组合以生成检查报告的前端，要么具备可适应运营医疗机构需求的复杂业务逻辑，用于自动评估。尽管这种方法对未来产品开发具有广阔前景，但其功能在实现和型号认证方面也极为复杂。

ITI基础设施中的报告功能

将报告集成到属于IT基础设施而非设备领域的通信服务器或信息系统中，构成了部署的第三种方法。在这种情况下，由于IT系统本身成为SOMDA的参与者，因此不再需要网关组件。同时，这将使得临床IT基础设施与设备网络的分离几乎不可能。这种情况在出于安全和安保原因，传统的临床网络设置导致该集成场景截至目前仅有有限的应用范围。

通过SDC进行DICOM配置

为了传输手术室内设备（例如C型臂X光机）的图像，以及术中显示以往检查的图像，将DICOM设备集成到SOMDA中至关重要。为此任务，在OR.NET项目期间开发了一种新的集成概念：通过SDC传输配置DICOM设备所需的参数信息，从而使设备能够启动传统的DICOM通信。

一般来说，DICOM标准已经涉及设备配置的问题。一种用于管理临床网络内所有DICOM设备配置的解决方案已被开发并作为补充文档67 配置管理[9]发布，现已成为DICOM标准（第18部分）的正式组成部分。然而，DICOM配置管理的机制并不能直接适用于由SDC标准实现的松散耦合SOMDA中的设备。其核心问题在于需要一个中央配置服务器来管理DICOM网络内所有设备的配置。虽然这反映了大多数传统DICOM设置的实际情况，但它与SDC的理念有根本不同，在SDC中，每个设备本地管理和提供分布式信息。

因此，采用DICOM配置管理作为基础，在SDC中设计了一种新的DICOM设备模型。图5以实体关系图的形式展示了该模型的重要元素。值得注意的是，所有仅在集中式设置中才有意义的字段均已被移除，同时还去除了部分已包含在基本SDC实体中、否则会造成冗余重复的字段。此外，还进行了进一步修改，以容纳SDC中此前未提供的DICOM配置管理技术参数；详细描述请参见 [32]。

DICOM网关

上述DICOM设备模型支持将支持SOMDA的DICOM设备集成到手术室网络中。然而，仅靠这一点并不能解决位于手术室网络外部的DICOM参与方（例如图像归档和通信系统（PACS））的集成问题。这些系统需要能够从手术室中用于计划和导航，以及用于保存手术过程中生成的术中图像数据，例如来自内窥镜或显微镜的数据。

解决方案是采用一个网关来解决两个独立的问题：
– 在手术室与信息系统网络之间路由 DICOM 连接/关联。
– 管理非 SDC DICOM 设备的配置信息，并将其提供给 SOMDA 内的设备。

作为OR.NET项目的一部分，实现并评估了这样一个网关。还为HL7消息指定了一种类似的网关，该网关在SOMDA中作为与支持HL7的设备之间通信的代理。

结果

第“临床IT系统向医疗的数据传播”中所述概念的实现、“向临床IT系统报告设备观测数据”以及“通过SDC进行DICOM配置”产生了DOD、DOR和DICOM网关的参考原型，这些原型在临床演示环境的场景中得到了评估。由此成功实现了手术室环境中临床IT基础设施（CITI）与医疗设备领域的有效连接，并为需要跨域通信的最重要用例提供了互操作性解决方案。

患者人口统计信息和订单数据的网关使得此类信息的传输比目前普遍采用的手工输入方式更加便捷、安全和可靠。同时，医疗设备观测数据在临床信息系统中的可用性，支持数据的再利用、改进文档记录以及开展临床研究。与以往的报告人不同，标准化的医疗设备通信协议允许以统一的形式聚合来自不同制造商设备的数据。此外，使用受控词汇表中的术语进行精确注释，有助于实现语义互操作性，从而进一步提升所收集设备数据的机器可处理潜力。DICOM的配置管理扩展以及该网关充分利用了已有的标准，使其在SOMDA中更易于部署。

这些概念的可行性为软件供应商提供了机会，使其能够基于本文所述的组件实施商业解决方案。在实际临床环境中，不同类型的网关可以实现为单一组件、独立实体，甚至采用分布式部署策略。

评估

本文提出的概念支持在设备网络与临床IT网络之间交换数据。在OR.NET项目建立的临床示范环境中，实现了所需组件和网关的原型实现。这些实现作为原型用于评估相关的设计决策。

在莱比锡计算机辅助外科创新中心（ICCAS）的示范站点展示期间，对来自11家德国医院的临床IT基础设施（CITI）管理器进行了一项问卷调查。参与者来自两个面向专业人士的活动：德国临床IT春季会议和医疗技术研讨会。在调查之前，与会者已通过互动方式深入了解了示范手术室的核心数据集成功能。

这种概念评估方法有助于系统地收集反馈。问题主要围绕上下文分发、人口统计网关范式以及通用独立DOR方法，后者尤其关注维护数据和设备观测对于临床IT基础设施的相关性。因此，涵盖了数据集成的两个方向。此外，还考虑了未来需求和风险管理问题，详见 [30]。

通过手术室中的集中式触摸屏，将患者人口统计信息和订单数据从临床IT基础设施自动化和标准化传输到医疗设备，被认为有助于简化工作流程，并通过消除容易出错且耗时的手动输入数据来提高患者安全。反之，通过通用DOR将维护数据和测量结果报告至临床IT基础设施，被认为有助于改进设备维护工作流程，并简化术后文档记录。

示范实现已证明了集成方法的技术可行性，初步的定性评估表明其适用于临床工作流程，并对日常临床实践具有潜在益处。总之，这些概念有望在全面性和灵活性方面，相较于专有方案提升临床IT基础设施与设备网络的集成。

结论与未来工作

本文提出了医疗设备与临床信息系统网络集成的概念，并展示了其可行性。研究结果将把制造商无关的互操作性引入临床环境，从而提高医疗质量以及医疗服务的效率。

与此同时，该领域还有其他一些有前景的发展。如“医疗信息学中的通信标准”一节中所介绍的，FHIR构成了临床IT系统通信标准的重要演进。在经历了多年对HL7 V3推广 largely 不成功之后，这一新兴方法被认为是对HL7 V2交换标准的合适继承者。FHIR在技术上并非其前身的增强版本，而是一种新方法，它将包括RESTful通信和noSQL存储在内的新技术栈与之前消息传递标准中的有用概念相结合。因此，它似乎是 best-of-breed 方法用于未来临床IT基础设施中的信息交换。

考虑到医疗设备通信，FHIR在床旁设备建模方面的方法与IEEE 11073‐10207 DIM具有极大的相似性。这两项标准是在同一时期设计的，明显在制定过程中相互影响。因此，已经开展了从该DIM到相应FHIR资源的映射工作[4]。所提出的转换方法利用FHIR提供的配置文件和扩展工具及方法，实现了资源的简单且可靠的定制。

因此，可以考虑实现一个网关组件，以在SDC和FHIR之间进行转换，类似于“从临床IT系统向医疗设备传播数据”和“向临床IT系统报告设备观测数据”章节中描述的组件，或者开发一个原生支持两种协议的通信库。尽管FHIR并未提供SDC所包含的所有设备特有功能，但它相比之前的HL7标准更适用于（有限的）设备集成。

此外，使用FHIR传输设备数据的可能性有助于将详细的观察和其他数据汇集到临床存储库中，从而实现常规数据的二次利用并开展临床研究。后者还将受益于将这些存储库扩展至包含其他相关信息，例如来自生物样本库的相应（遗传）数据等。[34]