基于Sysmex_UF10...0i检验仪器的数据通信分析_屈华炎.pdf

Vol22 No1Mar 2023第22卷第1期2023年3月浙江工商职业技术学院学报Journal of Zhejiang Business Technology Institute0引言随着现代化医院的不断建设，医院信息系统由原来的单一化向着智能化、集成化方向发展。在医院LIS系统建设的过程中，传统的检验设备已无法与现阶段高度信息化、集成化的检验系统相匹配1。随着检验标本的不断增多，仪器的处理速度却无法跟上，导致大量时间浪费在标本检验过程中2。因此，近些年仪器公司不断推出全自动化的检验仪器来匹配HIS和LIS系统的数据交互，从而减少人工干预程度，增加标本处理速度，加快推进检验信息化的建设3。通过对仪器通信原理以及数据交互进行分析，设计仪器接口实现数据的实时交互。这一方面实现了检验结果数据采集，另一方面也实时进行了双向通信数据交互4。其目的是用软件实现检验设备全自动化交互，提高标本数据处理效率，实现LIS系统的智能化、集成化。1LIS接口和UF1000i通信连接UF1000i仪器是希森美康公司生产的全自动尿液分析仪，如图1所示。通过对UF1000i通信进行分析，了解其数据交互原理，推进仪器全自动化的数据分析和处理。Analysis of Data Communication Based on Sysmex UF1000i Inspection InstrumentQU Hua-yan（Zhejiang Business Technology Institute，Ningbo 315012，China）Abstract：With the rapid development of hospital information construction，the requirements for data processingspeed of patient laboratory specimens are becoming increasingly high.At this stage，the number of instrumentsand laboratory specimens in the hospital laboratory is increasing and the speed of specimen processing is con-stantly slowing.Therefore，it is necessary to achieve automation and integrated management of inspection instru-ments and improve data processing speed and efficiency.For the medical laboratory instrument UF1000i UrineAnalyzer，through analyzing the data format and interaction process，the instrument is connected to the LIS sys-tem to achieve real-time data interaction.The ultimate goal is to improve data processing speed and personnel ef-ficiency and promote the construction of hospital informatization as well.Key words：inspection instrument；data communication；data transmission；data analysis基于 Sysmex UF1000i 检验仪器的数据通信分析屈华炎（浙江工商职业技术学院，浙江 宁波315012）摘要：随着医院信息化建设的快速发展，对于病人化验标本的数据处理速度要求也越来越高。现阶段，医院检验科仪器及化验标本不断增多，标本处理速度却不断变慢。因此，必须要实现检验仪器的自动化和集成化管理，提高数据处理速度和效率。可对医学检验仪器UF1000i尿液分析仪进行分析数据格式及交互过程的分析，把仪器接入到LIS系统中，实现数据实时交互。最终目的是提高数据处理速度和人员工作效率，推进医院信息化的建设。关键词：检验仪器；数据通信；数据传输；数据分析中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1671-9565（2023）01-027-04收稿日期：2023-02-04基金项目：浙江工商职业技术学院科研项目“基于SysmexUF1000i全自动尿液分析仪的通讯数据传输与分析”（编号KYND202105）阶段性研究成果。作者简介：屈华炎（1984-），男，浙江海宁人，浙江工商职业技术学院电子信息学院实验师，主要从事数据通信方面研究。27Vol22 No1Mar 2023第22卷第1期2023年3月LIS的接口原理如图2所示。接口根据设置获取通讯参数，和仪器建立连接。如果获取参数错误，则会进行报错提醒，表明连接不成功。当通信建立后，接口一直处于等待接收状态。一旦获取到数据则进行解析响应，然后又处在等待接收状态。仪器和LIS接口进行数据传输和交互，UF1000i必须和接口软件进行硬件连接。UF1000i常用的连接方式有串口连接和TCP/IP连接。串口连接需要用到特定的串口连接线，通过连接线实现仪器和电脑主机的相互通信。连接线主要使用的是9针RS-232C串口通信线，具体引脚功能如表1所示。串口通信有两种数据传输方式：单工通信传输方式和双工通信传输方式。单工通信是指数据只能单项传输，双工通信是指数据可以双向传输。双工通信是数据交互的前提条件，只有在双工通信模式下，才能进行数据实时交互处理。因此，为了实现设备的全自动化和集成化，现在越来越多的仪器支持双工通信传输方式。对于使用TCP/IP连接方式的仪器，则需要特定的网线进行直连，通过直连网线进行数据通信。TCP/IP连接以LIS系统作为服务端，UF-1000i作为客户端。UF-1000i在系统进行启动后，首先确认TCP/IP是否已连接。如果仪器提示连接失败，则UF-1000i将尝试在一定时间内再次建立链接。双方一旦连接建立，LIS服务端和UF-1000i客户端会进行应答交互。如果一直连接建立不成功，仪器界面会提示连接失败。UF1000i通讯设置界面相关参数如图3所示。如果使用串口连接线进行数据通信，则需在设置界面中选择串行口。根据电脑上对应的串行接口，进行接口参数的设定，一般常用的是COM1-COM4。端口设定卡片中，需要设置相应的通信端口参数。波特率、代码长度、停止位、校验位必须和LIS系统的接口软件设置一样。只有当通信双方的设置参数值都一样时，通信连接才能生效。协议类别主要包括Class A和Class B两个类别。Class A是以无信号交换的形式与主计算机通讯，对应的是单工通信传输方式。这种传输类别仅针对无交互模式的单一LIS接口。Class B是以信号交换的形式与主计算机通讯，对应的是双工通信传输方式。Class B协议支持双向交互模式下集成化的LIS接口。为了实现信息化的管理，设备和LIS系统进行数据交互时通常使用Class B协议。在这种协议下可以使用双工通信模式进行数据交互，提高相互之间的响应效率。图3UF1000i通讯设置界面图1UF1000i仪器装置图2接口原理表19针引脚功能引脚号含义信号方向1空2接收数据（RxD）输入3传输数据（TxD）输出4数据终端就绪（DTR）输出5信号接地（SG）6数据准备（DSR）输入7请求发送（RTS）输出8清空发送（CTS）输入9空屈华炎：基于Sysmex UF1000i检验仪器的数据通信分析28Vol22 No1Mar 2023第22卷第1期2023年3月浙江工商职业技术学院学报如果选择TCP/IP通信模式，则需在电脑上安装两块网卡。网卡分别连接到仪器设备及数据服务器。对于连接到仪器的网卡，在UF1000i通讯界面设置电脑对应的IP地址和端口号。IP地址默认为：192.168.28.151，端口号默认设置为5000。当全部设置完毕，仪器就可以进行标本检验。标本检验过程中数据处理流程如图4所示，主要包括数据采集、数据分析、数据交互、结果处理等几个方面。2样本检验信息数据交互当检验试管放在UF1000i架位上时，仪器通过自 动 扫 描 试 管 上 的 条 形 码 来 获 取 样 本 信 息。UF1000i在进行查询样本检验信息时，严格按照格式进行发送。发送文本数据格式由STX开头以ETX结 尾，中 间 包 括 需 要 查 询 的 样 本 信 息。UF1000i向LIS系统查询样本检验信息时，整个数据交互过程如图5所示。UF1000i将样本信息查询文本发送至LIS接口。LIS接口如果检测到信息，则立即给出响应。如果检测到传输正确，LIS接口返回ACK，否则LIS接口返回NAK。当返回ACK后，说明仪器发送的样本查询信息格式正确，接下来仪器等待LIS系统发送回来检验项目。LIS系统则发送样本请求信息给HIS系统。HIS在系统里面查询该样本具体的检验项目，并把结果返回给LIS接口。LIS接口再把具体检验项目发送给UF1000i仪器，UF1000i接收到样本信息后获取检验项目。接下来仪器根据检验项目自动进行化验操作，并扫描下一个试管的条形码。在查询样本检验信息过程中，仪器扫描到条码后发送请求信息给LIS接口，主要目的是为了获取医生医嘱信息。整个信息以STX开始，ETX结束。为了区分不同种类的请求信息，UF-1000i发送的文本识别代码为R。内部信息主要包括查询模式、条码号、试管架位号、管位号等等。具体格式说明如表2所示。LIS接口根据UF1000i发送过来的数据，解析出需要查询条码号。通过HIS接口到数据库中查询对应病人的医嘱信息。LIS根据医嘱信息查询对应的标本信息，发送给UF1000i。整个信息包括病人信息、标本基础信息、检验信息等。具体标本需要做哪些项目，全部都在检验信息中。仪器通过获取项目通道号自动进行标本检验。等UF1000i获取到相关信息后开始对标本进行检验。从仪器扫描条形码开始到标本化验为止的整个过程，数据响应非常迅速，这样就大大减少了中间所花费的时间，提高检验仪器的效率。3检验结果格式分析等UF1000i标本检验完成后，仪器把检验数据传输给LIS系统，具体数据如图6所示。检验数据主要包含样本信息、粒子计数块1、粒子计数块2、注表2分析样本查询格式说明参数位数数据格式STX1(02H)Text Distinction Code 11“R”(fixed)Text Distinction Code 21“1”(fixed)Text Distinction Code 32“44”:UF-1000iInquiry Mode1“1”:Realtime,“2”:BatchInquiry Sample ID15“”Rack Number6“1234”Tube Position Number28”（Reserved）18“0000”:ETX1(03H)图4数据流程图图5数据交互过程29Vol22 No1Mar 2023第22卷第1期2023年3月释块1、注释块2等。其中样本信息块标识符为S、粒子计数块1标识符为P、粒子计数块2为Q、注释块1为C、注释块2为D。不同的标识符是为了识别数据种类，以便进行格式分析。样本信息是以STX开始，ETX结束，具体如表3所示。主要包含仪器的相关信息，标本相关信息、项目信息、图像信息等。仪器信息包括仪器型号、架位号、试管号、仪器模式等。标本信息包括采集时间、分析时间、样本来源、样本颜色、性别年龄等。项目信息包括项目通道号、项目结果、项目高低标识符。图像信息包括散点图数据。UF1000i把结果发送给LIS接口后，LIS接口通过解析数据分析出检验结果，如图7所示。接口把检验结果发送给LIS