醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器聯(lián)機(jī)通信的探索與實(shí)現(xiàn)

侯艷等

【摘要】 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器是目前各大醫(yī)院必不可少的設(shè)備，它能夠?qū)⒎睆?fù)的檢驗(yàn)操作變得更加智能化、規(guī)范化，提高了檢驗(yàn)效率。論文重點(diǎn)探析了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器的通信模式，首先簡單分析了普通的串口連接通信模式，提出其弊端，再基于ASTM的一維消息傳遞，提出了四層結(jié)構(gòu)通信模型，為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)間的通信提出新的途徑，具有一定的應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器 通信 探索

現(xiàn)代化的檢驗(yàn)手段，往往能給醫(yī)生確診提供更加準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)，而檢驗(yàn)信息系統(tǒng)（LIS）作為醫(yī)院檢驗(yàn)科的信息管理系統(tǒng)，更是將以往繁復(fù)的檢驗(yàn)操作智能化、自動化、簡潔化、規(guī)范化，大大提供了檢驗(yàn)效率，有效的降低了人工檢驗(yàn)的錯誤率。

一、 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器普通通信模式分析

普通的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器的通信模式都是通過串口實(shí)現(xiàn)的，即利用串口線與電腦相連，在進(jìn)入醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)。這種方式的儀器通信程序多采用COM接口模式，實(shí)現(xiàn)與檢驗(yàn)儀器間的通信，具體如下圖所示[1]：

圖1 普通醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器的串口通信方式

根據(jù)上圖所示可知，這樣的LIS系統(tǒng)通信模式，對電腦具有較強(qiáng)的依賴性，在電腦出現(xiàn)故障，就會大大影響檢驗(yàn)儀器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，甚至導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，帶來諸多不便。

二、四層結(jié)構(gòu)聯(lián)機(jī)通信實(shí)踐探析

近年來，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）為檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)提出一種新的通信方式，在二者的通信中，語句是重要的組成元素，包含多名患者的檢驗(yàn)請求以及檢驗(yàn)結(jié)果等。通常，這些信息都會以垂直狀進(jìn)行呈現(xiàn)。這里的通信信息語句中，可能包含多名患者，使得每個樣本中包含多條命令，又產(chǎn)生多個檢驗(yàn)結(jié)果。而檢驗(yàn)通信程序通過語句信息發(fā)現(xiàn)結(jié)果，就會視其為最近的檢驗(yàn)請求結(jié)果，將樣本、檢驗(yàn)請求、檢驗(yàn)結(jié)果等都通過語句表達(dá)出來。而不同環(huán)節(jié)的第一個數(shù)字將被記為序列號，以此檢驗(yàn)當(dāng)前層次的串行順序，垂直結(jié)構(gòu)的通信信息通過一維方式呈現(xiàn)，利于其進(jìn)行串行傳輸。例如：上圖的檢驗(yàn)信息垂直關(guān)系中的病患1可以用語言表述為：語句開始-病患（病患1）-檢驗(yàn)請求（檢驗(yàn)請求11）-檢驗(yàn)結(jié)果（檢驗(yàn)結(jié)果111）-檢驗(yàn)結(jié)果（檢驗(yàn)結(jié)果112）-語句結(jié)束[2]。基于ASTM的一維通信方式，進(jìn)一步提出了四層結(jié)構(gòu)通信模型，將醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)的通信過程準(zhǔn)確進(jìn)行描述，從低層到高層，通信結(jié)構(gòu)分別為物理層ASTM低層、ASTM高層和應(yīng)用層，其中ASTM高層將來自應(yīng)用層的需求構(gòu)建成消息，并傳遞給ASTM低層，低層在接收到消息后，將對消息進(jìn)一步解讀，處理成數(shù)據(jù)幀格式后，再轉(zhuǎn)發(fā)給物理層[3]。同時，低層接收來自物理層的數(shù)據(jù)幀，也會將其構(gòu)建成消息，再分解為與傳輸特性相符的數(shù)據(jù)幀格式，再利用物理層的傳輸媒介，將接收到的消息進(jìn)行傳輸，以此完成醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)間的聯(lián)機(jī)通信。而四層結(jié)構(gòu)中的消息構(gòu)建與解構(gòu)，都是依照一定的語法進(jìn)行的，也就是需要依據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行編碼。通常來說，消息都是通過記錄組成的，也是消息傳送的最小組成單位，以“消息頭記錄”作為通信結(jié)構(gòu)的開始，“消息結(jié)束記錄”為結(jié)束。

四層結(jié)構(gòu)中的通信消息單條記錄的第一個字符，往往都是記錄的ID，接著按照要求寫入每個規(guī)定域內(nèi)，在此之前要先寫入域分隔符，在沒有其他數(shù)據(jù)的情況下，可以不寫入，而輸入了無效值，就需要寫入雙引號。當(dāng)然，如果輸入的是元素域，它的編碼過程則不同，在兩個及其以上元素的情況下，要使用元素分隔符將其隔開，無效值也要寫入雙引號；而沒有域存在的話，則元素域也將為空。在四層通信結(jié)構(gòu)中，反復(fù)出現(xiàn)多次的域要用重復(fù)分隔符分隔，如果還有其他數(shù)據(jù)，就循環(huán)重復(fù)上述步驟，直至所有的消息記錄完成，這時才能夠?qū)懭胗涗浗Y(jié)束符“CR”，表示整條消息記錄結(jié)束。

在四層聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)中，消息的構(gòu)建與解析過程正好相反，解析消息時作為接收方，將會自動忽略不必要的重復(fù)，在不存在有效記錄的時候，將會默認(rèn)為沒有數(shù)據(jù)。域和元素同樣，出現(xiàn)無效情況下，就自動認(rèn)為不存在域和元素，當(dāng)然無法判斷的數(shù)據(jù)，也認(rèn)為是無效值。排除所有的無效值后，才能通過系統(tǒng)程序解析處理所接收的數(shù)據(jù)消息，完成檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)間的通信。利用四層聯(lián)機(jī)通信結(jié)構(gòu)，在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器向計(jì)算機(jī)發(fā)出查詢檢驗(yàn)類別的消息后，計(jì)算機(jī)通過信息的解析會向檢驗(yàn)儀器反饋檢驗(yàn)類別的全過程。在這一過程中，首先檢驗(yàn)儀器需要發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過程序接收并確認(rèn)，這時醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器就開始發(fā)送樣本消息，消息發(fā)送完成后，就會向計(jì)算機(jī)發(fā)送 ，確認(rèn)消息發(fā)送結(jié)束。計(jì)算機(jī)在接收到檢驗(yàn)儀器的消息后，通過程序解析構(gòu)建將發(fā)送檢驗(yàn)類別的信息給檢驗(yàn)儀器，而計(jì)算機(jī)反饋消息的發(fā)送過程與檢驗(yàn)儀器相同，需經(jīng)過，檢驗(yàn)儀器確認(rèn)，確認(rèn)消息發(fā)送完畢等步驟。在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)整個聯(lián)機(jī)通信過程中，消息的構(gòu)建、解析都是至關(guān)重要的，通過四層結(jié)構(gòu)保證通信的順利完成。

三、結(jié)語

綜上所述，通過四層聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)模型的建立，能夠更好的利用語法解決醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)通信的兼容性、局限性問題，并有效的完成二者間的通信，具有廣泛的實(shí)踐推廣應(yīng)用價值。這樣將大大提高醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器的工作效率，進(jìn)一步為醫(yī)生確診提供可靠依據(jù)，有效的降低因人工檢驗(yàn)而出現(xiàn)的錯誤，為廣大病患提供安全保障。