基于HL7中间件的多参数监护仪设计

　　1引言

　　医疗仪器存在着巨大的经济利益，导致生产监护仪产品的厂家竞争激烈。中国厂家要想获得全球医疗仪器的利润，必须使得自己的产品的数据传输符合HL7标准(healthlever7是一个医疗产业信息交换的国际标准)。多参数监护仪广泛应用于ICu、ccu，是一种以心电监护为主，同时提供多种可选生理参数监护的监护仪器。目前市场上绝大部分多参数监护仪采用嵌入式技术。由于嵌人式产品的种类繁多，而多种监护仪提供的监护参数数据类似;所以希望将多参数监护仪的数据传输部分单独设计，使其符合HL7标准;并且应用中间件的思想，将该数据传输部分设计成基于HL7的中间件，使其可应用到大多数嵌人式系统。

　　2监护系统的数据传输

　　多参数监护仪所提供的监护参数由各个厂家生产监护数据采样板提供。这些模块板提供某种生理数据，如心电板、有创血压模块、心向量模块等。这些模块大都按照一定的协议通过串口向母板发送数据包。母板收到数据包后，分析得到结果。对于独立的多参数监护仪，其没有向其他产品传输数据，没有遵守HL7的需要。但是对于一套完整的监护系统(多台多参数监护仪和一台中央机组网，形成医疗监护系统)，其需要与医院的HIS进行数据交换，所以必须遵守HL7标准。因此多参数监护仪和中央机中应该存在HL7处理模块，其包括HL7消息的构建、解析和传输。数据传输如图1所示。

　　3监护仪中HL7消息

　　HL7消息由消息段、字段、成分、子成分、消息分隔符以及一些特定的表中的元素组成。HL7消息的编码规则以及消息的构建/解析方法是HL7消息的设计中必不可少的一个环节。多参数监护仪中的消息主要类型为三种，各个观察模块数据向中央机发送主动观察报告(ORu)、多参数监护仪从中央机收到的观察请求(OBR)和确认消息(ACK)。观察存在两种方式，主动和被动(unsolieitedandsolieited)。多参数监护仪将各个模块接收的病人监护数据以主动模式传向中央机，同时根据中央机发送过来的OBR，进行相应处理并发送确认消息。

　　4监护仪中基于HL7标准中间件的设计

　　中间件是一类软件，它独立于操作系统之上，提供相应的接口，供应用程序访问。文中基于HL7标准的中间件的主要功能为:HL7消息的构建、解析和传输。其不仅能在多种嵌人式操作系统上运行，而且有着较低的资源占有率。以下为该中间件主要功能的设计:

　　4.1HL7消息的传输中间件的设计

　　早期的医疗监护产品使用串口进行网络通信，由于服务器中并没有足够的串口，所以需要一块串口扩展卡将多台监护仪连人。随着网络接口在嵌人式平台中的使用，TcP/IP成为了主流的嵌人式网络通信协议。针对网络的复杂情况，中间件中需要一个配置文件来定制具体的网络参数，如网络协议、Sock地址、消息最大长度等。传输中间件根据配置文件创建相应的应用接口，提供通信的API供设计人员调用。该中间件提供负责存储发送消息和接收消息的两个队列。系统设计人员只需将需发送的HL7消息送人发送队列，中间件会将HL7消息发送至目的节点。同样，传输中间件将接收到的HL7消息存人消息接收队列，并发送信号通知系统收到新的HL7消息。这样程序开发员只需要关心这两个消息队列，而不用了解具体网络的实现。