醫(yī)療信息集成平臺(tái)技術(shù)研究
時(shí)間:2022-07-28 10:31:55
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醫(yī)院信息一體化建設(shè)促進(jìn)了醫(yī)療服務(wù)體系的改革,對(duì)于建立合理的醫(yī)療服務(wù)體系,提高醫(yī)療信息的合理共享與信息資源深度利用具有重要意義。但是由于各異構(gòu)系統(tǒng)間信息的互聯(lián)互通具有較大難度,為大型集團(tuán)醫(yī)院信息集成平臺(tái)的構(gòu)建帶來較大困難。因此筆者提出了信息集成平臺(tái)的解決方案。
1信息集成平臺(tái)簡述
傳統(tǒng)的信息集成平臺(tái)往往局限于數(shù)據(jù)集成,解決了信息集成的技術(shù)兼容性問題[1],很難實(shí)現(xiàn)各異構(gòu)系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)集成。這種集成方案缺乏標(biāo)準(zhǔn)的臨床語意數(shù)據(jù)集,只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致集成平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,缺乏靈活性與可拓展性。所以筆者提出了一種基于HL7-CDA的醫(yī)療信息集成平臺(tái)。國內(nèi)醫(yī)院的信息系統(tǒng)建設(shè)大多以實(shí)現(xiàn)需求為基礎(chǔ),沒有統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集約束,導(dǎo)致各異構(gòu)系統(tǒng)的封閉性。因此本平臺(tái)采用HL7-CDA與衛(wèi)計(jì)委臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集相結(jié)合來保障臨床數(shù)據(jù)語義的標(biāo)準(zhǔn)性?;贖L7-CDA的信息集成平臺(tái)采用SOA架構(gòu),其是一種粗粒度、低耦合服務(wù)架構(gòu),能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能集以服務(wù)的形式平滑接入[2],不涉及底層的系統(tǒng)接口。本信息平臺(tái)對(duì)現(xiàn)有的檢驗(yàn)系統(tǒng)、影像系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)等子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效整合與共享,保證了院內(nèi)患者臨床信息與管理信息的標(biāo)準(zhǔn)化管理。
2基于HL7-CDA標(biāo)準(zhǔn)和XML技術(shù)的通信模型
2.1HL7-CDA及臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HL7-CDA是HL7標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充協(xié)議,是以信息交互為目標(biāo)的具有特定語法和臨床語義的文檔標(biāo)記模型。CDA文檔通過<ClinicalDocument>標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記,主要包括文檔頭(Header)和文檔體(Body)兩部分。其中Header由文檔概要、文檔數(shù)據(jù)、文檔提供者和文檔接受者4部分組成;Body主要是臨床文檔的詳細(xì)內(nèi)容。CDA文檔體中所包含的臨床文檔由結(jié)構(gòu)體(StructuredBody)構(gòu)成。每個(gè)結(jié)構(gòu)體都可以由多個(gè)可遞歸嵌套的部分(section)組成[3]。另外為了保障CDA標(biāo)準(zhǔn)的本地化,系統(tǒng)同時(shí)參考衛(wèi)計(jì)委臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集來進(jìn)行補(bǔ)充。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集包含了不同醫(yī)療信息的數(shù)據(jù)元及其值域,例如門診信息、住院信息以及檢驗(yàn)信息等不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景。2.2XML和Schema技術(shù)XML(ExtensibleMarkupLanguage)是一種可拓展性的標(biāo)記語言,是由W3c制定的一種標(biāo)準(zhǔn)。XML可以定義臨床文檔的結(jié)構(gòu)信息,便于異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,已經(jīng)成數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域的通用語言。使用XML語言標(biāo)記的文檔對(duì)象稱為XML文檔,并且文檔自身的結(jié)構(gòu)關(guān)系可以通過文檔定義類型(DTD)或XMLSchema進(jìn)行表述。但是DTD有獨(dú)立的語法結(jié)構(gòu);其支持的數(shù)據(jù)類型較為有限;DTD不支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。所以本系統(tǒng)采用XMLSchema進(jìn)行文檔驗(yàn)證,XMLSchema支持的數(shù)據(jù)類型豐富;XMLSchema和XML使用同樣的語法規(guī)則;其可擴(kuò)展性較強(qiáng)。HL7V3消息格式和CDA文本都可以通過XML進(jìn)行描述,它們都可以作為一個(gè)XML文檔。通過Schema對(duì)文檔結(jié)構(gòu)的預(yù)定義,保障了異構(gòu)系統(tǒng)間交換數(shù)據(jù)的語法和語義的一致性,同時(shí)也對(duì)XML文檔進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)?;诠餐腦MLSchema,保障了異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。2.3通信模型的構(gòu)建通信模型是基于HL7-CDA標(biāo)準(zhǔn),通過XML技術(shù)構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了院內(nèi)異構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。其構(gòu)建流程如下:①將具體的醫(yī)療業(yè)務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)元按照HL7-CDA的Header和Body進(jìn)行分類處理,其中Body部分由多個(gè)Session組成,例如患者主訴、既往史、現(xiàn)病史等不同部分。②建立CDAHeader部分與上述頭部相關(guān)數(shù)據(jù)元的映射關(guān)系。③參考現(xiàn)有模板章節(jié)與CDAR-MIM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行CDABody不同章節(jié)的定義,同時(shí)完成上述數(shù)據(jù)元與CDABody的映射。④當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)元與CDA完成映射時(shí),通過XMLSchema對(duì)CDA文檔進(jìn)行校驗(yàn),形成正確的CDA文檔。通過上述轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了以數(shù)據(jù)類型為中心的數(shù)據(jù)庫文檔結(jié)構(gòu)到以患者為中心的CDA文檔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。
3信息集成平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)本平臺(tái)采用
muleESB實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)總線(ESB)的構(gòu)建,從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)松耦合模式下信息交互,構(gòu)建SOA架構(gòu)[4]。另外通過HL7-CDA引擎實(shí)現(xiàn)CDA文檔的構(gòu)建與解析。圖1是信息集成平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)圖,該架構(gòu)可應(yīng)用于院級(jí)醫(yī)院異構(gòu)系統(tǒng)的集成,也可建立區(qū)域級(jí)的醫(yī)療信息集成平臺(tái)。其中數(shù)據(jù)源可通過ETL技術(shù)建立統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)中心來提供,也可通過不同子系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供。基于SOA架構(gòu)的醫(yī)療信息集成平臺(tái)主要包括集成服務(wù)引擎、企業(yè)服務(wù)總線(ESB)和HL7-CDA引擎等3部分。3.1集成服務(wù)引擎與ESB服務(wù)ESB服務(wù)是基于SOA架構(gòu)的信息集成平臺(tái)的核心控制模塊,它通過對(duì)現(xiàn)有的WebServices服務(wù)進(jìn)行注冊(cè),形成一個(gè)服務(wù)調(diào)度中心,其屏蔽了服務(wù)提供者的信息,向外暴露統(tǒng)一的服務(wù)接口,從而實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的松耦合,保證了服務(wù)的平滑接入和修改。集成服務(wù)引擎包含了WebServices服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn),為集成平臺(tái)提供數(shù)據(jù)請(qǐng)求服務(wù)。其具體工作流程為:ESB接收Hl7-CDA引擎發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)化消息請(qǐng)求,ESB通過WebServices調(diào)度中心完成注冊(cè)服務(wù)的尋址與調(diào)用,集成服務(wù)引擎接收上述Web-Services調(diào)用,并通過與后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的交互獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)集,并向HL7-CDA引擎返回結(jié)果。3.2HL7-CDA引擎HL7-CDA引擎主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與CDA文檔間的相互轉(zhuǎn)換。HL7-CDA引擎主要分為HL7-CDA合成引擎與HL7-CDA解析引擎兩部分,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。HL7-CDA合成引擎主要是通過CDA文檔結(jié)構(gòu)與相關(guān)數(shù)據(jù)元進(jìn)行映射,形成標(biāo)準(zhǔn)的HL7-CDA文檔,同時(shí)完成HL7消息的封裝。HL7-CDA解析引擎主要是解析CDA文檔,將CDA各節(jié)點(diǎn)信息通過XML解析引擎解析為普通數(shù)據(jù)格式。為了提高XML文檔的解析性能,HL7-CDA解析引擎采用SAX解析技術(shù),對(duì)大型XML文檔的解析性能有較大提升,提高了平臺(tái)的用戶體驗(yàn)。
4總結(jié)和展望
醫(yī)療信息集成平臺(tái)以HL7-CDA標(biāo)準(zhǔn)為主,同時(shí)參考衛(wèi)計(jì)委臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,制定了本地化的CDA模板。同時(shí)提出了基于SOA架構(gòu)的信息集成框架,具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性。但是由于目前大部分醫(yī)院的信息系統(tǒng)建設(shè)處于發(fā)展階段,患者臨床信息難以完全實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化,并且缺乏統(tǒng)一的臨床標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,所以本平臺(tái)的CDA模板很難實(shí)現(xiàn)完全結(jié)構(gòu)化。因此要加快醫(yī)院基礎(chǔ)信息設(shè)施建設(shè),構(gòu)建完全符合HL7-CDA文檔結(jié)構(gòu)的臨床模板實(shí)現(xiàn)更高效率的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。
作者:翟西華 單位:徐州醫(yī)科大學(xué)