Ⅲ最后一點,通訊。
從字面意義來看,通訊是一種溝通形式,信息交互的媒介。在LIS中,通訊主要指的是儀器通訊,也就是儀器與電腦-LIS系統的信息交互方式,也可以稱為儀器接口。
在LIS中,通訊是最基礎也是最重要的功能之一,可以說有通訊才能叫做LIS,沒有通訊只能叫做中文報告系統。通訊的內容比較煩雜,就一點一點的進行梳理。
1. 常見的硬件通訊部分
常見的儀器與PC工作站連接方式有3中:串口、網卡、USB,其中USB已經非常少了,以串口、網卡為主。
1.1 串口模式:
早期以及現在大部分儀器使用的依然是串口模式,傳統的9針9孔,
優點是:只需要一對傳輸線就可以進行通訊,成本較低;
缺點:傳輸速度較低,距離過遠數據存在丟失的情況。但是在實驗室中PC工作站一般與儀器設備的距離都比較近,所以距離過遠的問題基本可以忽略。
串口通訊的方式:儀器的出口與PC工作站的入口是相對的,儀器將信息由3號線輸出,3號線另一端連接PC的2號口進行接收,反之亦然。這樣描述可能十分繞口,下面用圖文方式描述:
(例圖取自網絡)
由前圖可以看出串口頭中1~9號線的含義,而我們常用的只有2、3、5三線,其中2號線代表“接收數據”,3號線代表“傳送數據”,5號線代表“地線”,標注說明已經很明確。
由后圖可以看出儀器設備與PC的傳輸線工作模式,儀器3號線發送數據,PC2號線接收數據,反之亦然。 所以在現場需要制作交叉串口線的時候,要按照上圖所示的線序進行制作,這里有一個小口訣:“2、3交叉,5直連。”
1.2 網卡模式
這里所說的網卡模式,為儀器與PC都是通過網線傳輸,在儀器端也配置了網卡,使用的即是常用的TCP/IP協議,
優點:傳輸速度高,幾乎沒有距離的過遠導致數據丟失的問題;
缺點:網線的成本隨着網絡的普及已經可以忽略,但是儀器和PC都需要額外配置網卡,增加了一定的成本,並且還需要額外開發TCP/IP的通訊;
綜合上述兩點,可以得出:市場上大部分的儀器設備還是以傳統的串口模式通訊,部分新型儀器已經開始轉向網卡模式,但是隨着醫療技術和信息化的飛速發展,實驗室的日檢測量會越來越大,傳統的串口模式傳輸速度慢的問題會逐步放大,所以儀器傳輸轉向網卡模式是大勢所趨。
2. 常見的通訊功能方式
2.1 單向工作模式
也可簡稱為單工,是最基本的設備通訊模式,意思為PC只被動接收結果數據,和做簡單應答,不對儀器設備做指令控制。
2.2 雙向工作模式
也可簡稱為雙工,是較單工而言更高級的通訊模式,在包含了單工的基本功能之外,還可以對儀器設備發送請求和指令控制,目前大型實驗室基本都以這種模式為主。
樣本號雙工:儀器無法使用條碼雙工的時候,在儀器工作台,指定一批標本順序的樣本號作為請求標識,發送給LIS,LIS根據樣本號(與儀器樣本號一一對應)組織標本項目等信息回傳給儀器。
2.3 流水線模式
更高級的一種模式,但是相對於LIS來說,可以理解為功能更豐富的雙工模式,LIS主要與流水線中間控制體對接,LIS進行請求發送以及多種結果的控制接收,中間體則是檢驗設備功能機群的總控制台,由中間體調配標本的流向和檢驗分配。
由於流水線可以將多種儀器進行串聯組合(離心機、拔蓋機、分杯儀、血球儀、生化儀、發光儀等等),極大的減少了檢驗人員人工處理標本的時間消耗和生物接觸危險,並且統一了設備,避免了因為設備差異化導致的結果差異性,目前大型先進的實驗室已經逐步開始使用流水線作業模式,當然成本也是相當高昂。
(簡圖)
3. 常見通訊協議
目前檢驗儀器主要的通訊協議有:HL7、ASTM等等,部分廠家會定義特殊的通訊協議,如貝克曼的LX20等等,還有部分國產儀器不與LIS直接進行數據交互,而是生成本地文件供LIS讀取。
從LIS實施工程師角度看,HL7和ASTM在數據的格式上十分相似,且大部分廠家依然使用ASTM格式的數據,所以現在拿ASTM格式進行舉例說明。
3.1 單工
1H|\^&|||7600^1|||||HOST|RSUPL^BATCH|P|1
P|1
O|1|1601^ ^1^5001^1|R1|^^^8/\^^^10/\^^^40/|
R||||||N||||SC||| |^^^^|||19990913115533|||F
R|1|^^^8/|188|umol/l||N||F|||||P1 C|1|I|0|I
R|2|^^^10/|83|umol/l||N||F|||||P1 C|1|I|0|I
R|3 4C
2|^^^40/|8.39|mmol/l||H||F|||||P1 C|1|I|0|I L|1|N
上方為儀器發送,通過通訊程序監控到並轉碼后的可識別數據,為方便對比說明,再進行了換行排列處理,不會影響數據的內容。
H:主機信息標識符,代表儀器型號等設備信息;
P:患者信息,一般包含患者ID等,儀器自身有患者結果存儲管理,用作歷史對比分析;
O:申請信息,包括患者的條碼/樣本號、項目等;
R:結果信息,包含項目通道號、結果值、單位、結果類型等,其中1、2、3代表數據行號,8、10、40代表項目通道號,188、83、8.39代表結果值,umol/l、mmol/l代表結果單位;
3.2 雙工
儀器請求:
收到:收到HOST詢問
發送:回復HOST確認
收到:1H|\^&|||H7600^1|||||host|TSREQ^REAL|P|1 P|1 Q|1|^^0/ A20020001/1/1001/1/R1/R||||||||||O L|1|N
發送:確認收到項目
收到:收到HOST結束信息
LIS通訊發送項目信息:
發送:HOST詢問
收到:儀器確認
發送:1H|\^&|||host^2|||||H7600|TSDWN^REPLY|P|1 P|1 O|1|0^ A20020001^1^1001^1|R1|^^^96/\^^^12/\^^^41/\^^^42/|R||||||N||^^||||||^^^^||||||O L|1|N
收到:儀器確認
發送:結束信息
解釋說明:
A20020001:樣本條碼號;
1001:樣本架子號;
1:1001架的1號標本;
96,12,41,42:項目通道號
幾乎大部分的數據傳輸協議,都有特有的固定格式、段位長度、開始/結束提示符等,所以不僅要詳讀儀器廠家提供的通訊協議說明書,還要經常的積累經驗,比如羅氏、日立等廠家的檢驗儀器基本都是使用ASTM格式,邁瑞早期和后期有很大不同等等。
這樣在進行儀器聯機的時候,可以提高效率,並且需要進行開發的時候也會少走很多彎路。