電子病歷互操作性的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

◆孟曉陽

1 電子病歷互操作性

互操作性源自英文單詞 In teroperability,意指交互及協(xié)同工作的能力。在信息技術(shù)領(lǐng)域,互操作性指兩個或多個系統(tǒng)或組件之間交換信息以及對所交換的信息加以使用的能力[2]。也有專家認(rèn)為應(yīng)將 In teroperab ility譯為互聯(lián)互通性,以強(qiáng)調(diào)甲系統(tǒng)是通過與乙系統(tǒng)建立連接的方式,來實(shí)現(xiàn)的對乙系統(tǒng)信息的交換和處理,而不是甲系統(tǒng)直接操作乙系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

從用戶的角度看,互操作性就是使任何地方、任何醫(yī)院的任何醫(yī)生,都可以隨時(shí)交換和共享電子健康檔案的結(jié)果。

2 實(shí)現(xiàn)電子病歷互操作性的必要性

電子病歷的廣泛應(yīng)用,節(jié)省了成本,減少了醫(yī)療差錯,減輕了醫(yī)生的工作量。但其對于病人歷次就診的信息完整性、信息獲取的方便性卻沒有得到加強(qiáng)。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)情況是,信息系統(tǒng)都是以醫(yī)院為單位的,數(shù)據(jù)存儲于各個醫(yī)院獨(dú)立的信息系統(tǒng)中,當(dāng)病人到第二家醫(yī)院就診時(shí),無法得到病人在其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)就診的信息。為了保持信息的可靠性和完整性,醫(yī)生需要重新記錄患者的基本信息和主訴、既往史,并建議病人重新做檢查。

有研究認(rèn)為,缺乏互操作性是衛(wèi)生信息技術(shù)未能獲得期望收益的重要原因[3]。從數(shù)據(jù)上看也是如此。根據(jù)最新的《中國醫(yī)院信息化狀況調(diào)查總報(bào)告 2009～2010》,三級以上醫(yī)院已實(shí)施和準(zhǔn)備建的各有35.65%和 34.75%,與之相對應(yīng),已參與區(qū)域醫(yī)療信息化的醫(yī)院只有25.88%。也就是說,絕大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu),包括已經(jīng)實(shí)施了電子病歷的醫(yī)療機(jī)構(gòu),尚不能通過信息系統(tǒng)共享其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)的病人信息。

對此,美國第一任醫(yī)療信息技術(shù)協(xié)調(diào)官戴維·布萊勒博士認(rèn)為:除非我們能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療信息系統(tǒng)的互操作性,否則醫(yī)生們就會抵制信息化,潛在的臨床與經(jīng)濟(jì)效益就不可能實(shí)現(xiàn),眾人苦盼的醫(yī)療體制改革亦無從談起。[4]

3 互操作性的實(shí)現(xiàn)

通常認(rèn)為,在物理鏈路互聯(lián)的基礎(chǔ)上,互操作包括兩個層次的內(nèi)容:語法的互操作和語義的互操作。

3.1 語法的互操作性

語法的互操作性是指不同的系統(tǒng)或應(yīng)用程序之間可以交換數(shù)據(jù)。

在不同的信息系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)更多的依賴于信息技術(shù),其目的是解決如何傳輸數(shù)據(jù)而不關(guān)心數(shù)據(jù)的含義。事實(shí)上,這種技術(shù)上互操作性需求并非僅僅存在于醫(yī)療信息化領(lǐng)域,其也是當(dāng)今整個 IT業(yè)界的熱門話題,這就是 SOA (Service-O rien ted A rchitec tu re)。

面向服務(wù)的架構(gòu) (SOA)是一種軟件設(shè)計(jì)思想,它將應(yīng)用程序的不同功能單元稱為服務(wù),通過這些服務(wù)之間良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的,它獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構(gòu)建在這樣系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。

SOA中最核心的概念就是"服務(wù)"。我們可以將"服務(wù)"理解為一種跨平臺的接口調(diào)用方式。它具有明確的功能和邊界,通常封裝著高級的業(yè)務(wù)概念。服務(wù)的核心理念是:一個計(jì)算機(jī)程序可以無縫可控地調(diào)用另一個遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的程序。

SOA的實(shí)現(xiàn)并不限于某一種技術(shù)手段,可以是消息隊(duì)列、數(shù)據(jù)庫中間表、API調(diào)用,甚至最簡單的文檔復(fù)制的方式。就現(xiàn)有的信息技術(shù)手段而言,W eb Services是最有效的一種方式。W eb Services是一個可以用 UR I來標(biāo)志的軟件系統(tǒng),而且它的公共接口和綁定可以用 XM L(Extensib leM arkup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語言)格式的信息來定義和描述,它的定義可以被其它軟件系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),并且其它軟件系統(tǒng)可以通過使用基于 XML的消息借助 Internet協(xié)議、通過在W eb Services的定義中描述的方式與其交互。

作為傳輸數(shù)據(jù)的載體,W eb Services的消息是基于 XML實(shí)現(xiàn)的。XM L是一種符合規(guī)定的語法和文法的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記符集合,是一種跨平臺的數(shù)據(jù)描述語言。由于 XML是自描述的,可以說,XM L基本上是 IT行業(yè)可以達(dá)成的最小公分母。

3.2 語義的互操作性

語義的互操作性是指不同的系統(tǒng)或應(yīng)用程序之間交換的信息,可以被理解和使用。

要想正確的理解和使用信息,必須就如何理解和使用這些信息達(dá)成一致。這與不同行業(yè)的知識相關(guān),涉及到不同行業(yè)特有的操作規(guī)范、術(shù)語、代碼表、數(shù)據(jù)類型等。

在醫(yī)療信息化領(lǐng)域,HL 7(Health Level Seven)是一種被廣泛認(rèn)同的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。正如其名,"Seven"表示該標(biāo)準(zhǔn)是基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)所公布的網(wǎng)絡(luò)開放系統(tǒng)互連模型 (OSI)的第 7層 (應(yīng)用層)。HL 7是醫(yī)療行業(yè)信息交換的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),它來源于醫(yī)療業(yè)務(wù)實(shí)踐,其制定者多為具有醫(yī)學(xué)背景的管理專家,在美國有90%的大型醫(yī)院和醫(yī)療集團(tuán)采用這一標(biāo)準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)交換。

在 HL 7標(biāo)準(zhǔn)集中,臨床文檔架構(gòu)(CDA,C linical Docum ent A rchitecture)正是為了解決電子病歷在傳輸過程中的語義問題而制定的標(biāo)準(zhǔn)。HL7 CDA采用 XML描述,結(jié)構(gòu)上分為文檔頭 (Header)與文檔體 (Body)兩部分。文檔頭標(biāo)識的是病人的基本信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、參與者等,主要用于檢索。文檔體可以是大型的二進(jìn)制對象,也可以是結(jié)構(gòu)化的信息,如文檔體中嵌套著文檔段 (Section),文檔段中包含著敘述性文本塊 (Narrative)及一系列臨床報(bào)表(C linical Statem ent),臨床報(bào)表是由 CDA條目(CDA Entry)構(gòu)成的。

同時(shí),按 CDA標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)奈募€必須使用統(tǒng)一的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)和值域,如數(shù)值、單位、測量或觀察條件等。在這個層次上,HL7規(guī)定了統(tǒng)一的術(shù)語詞匯集,如:醫(yī)學(xué)術(shù)語系統(tǒng) (System atized Nom enc lature ofM edicine,SNOM ED)、觀測指標(biāo)標(biāo)識符邏輯命名與編碼系統(tǒng)(Logical observation Identifiers Nam es and Codes,LO INC)等。

綜上,語法是語言表示的規(guī)則,即怎么說的問題;語義是語言的含義,即說什么的問題。對于信息系統(tǒng)間的互操作性而言,SOA解決的是技術(shù)層面的問題,是語法;HL 7是內(nèi)容的規(guī)范,是語義。打個比喻,就好像 SOA規(guī)定了我們都說中文 (統(tǒng)一的技術(shù)手段 ),但 "就診號 "、"住院號 "、"病案號 "指的是病人的唯一身份標(biāo)示,HL 7就是將這些名詞都規(guī)范為 "病人 ID"(標(biāo)準(zhǔn) )。

4 電子病歷互操作實(shí)例

下面舉出一個實(shí)例,用以描述在理想狀況下,電子病歷的互操作性是如何實(shí)現(xiàn)的。

場景:

B市居民王先生平時(shí)主要在本市的人民醫(yī)院就醫(yī),某日在 A市旅游時(shí)感到不適,到附近的一個小診所A’去看病。在診斷過程中,醫(yī)生通過信息系統(tǒng)連接到 B市的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺,查閱了王先生的既往病史和近期的檢查檢驗(yàn)報(bào)告,并就此進(jìn)行了進(jìn)一步的醫(yī)療檢查。

分析:

設(shè)想中的區(qū)域醫(yī)療是以市或地區(qū)為單位的,所以,王先生的個人電子健康記錄保存在 B市的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺中。個人電子健康記錄物理上可以集中保存在區(qū)域衛(wèi)生信息中心,也可以分布式的保存在臨床文檔的發(fā)生地 (如 B市人民醫(yī)院);但在邏輯上必須是唯一的,在臨床文檔注冊中心中注冊其位置和調(diào)用方法。

在語法層面上,B市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺作為 SOA服務(wù)的提供者,對外提供需要認(rèn)證的W eb Services調(diào)用,有權(quán)限的用戶可以通過這一接口,獲得 B信息系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)。服務(wù)的定義說明發(fā)布在統(tǒng)一的注冊中心 UDD I(Universal Description D iscovery and In tegration),從而使開發(fā)者和應(yīng)用程序可以搜索并使用該服務(wù)。對于診所 A’,它需要通過服務(wù)注冊中心尋找到他們所需的這個W eb Services,下載定義服務(wù)的W SDL (W eb Services Descrip tion Language)文檔,W SDL文檔是 XML格式的、描述服務(wù)的位置和方法的文件,并且根據(jù)服務(wù)定義來綁定和調(diào)用該服務(wù)。無論其信息系統(tǒng)采用何種計(jì)算機(jī)語言開發(fā),均可采用相同的方式調(diào)用。

在這個實(shí)例中,診所 A’首先通過身份證號等信息在 B市的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺中獲取到王先生的患者區(qū)域主 ID。之后,經(jīng)患者王先生本人授權(quán),通過王先生區(qū)域主 ID,在區(qū)域臨床文檔注冊中心檢索臨床文檔,臨床文檔可能并不存儲在區(qū)域衛(wèi)生信息平臺中,根據(jù)注冊中心提供的文檔的存儲位置和調(diào)用方法,最終在臨床文檔庫中獲取文檔的內(nèi)容 ,過程見圖1。

在語義層面上的任務(wù)是保證XML可以被理解和使用。這里使用HL 7 CDA作為語義描述的規(guī)范。以檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告為例,可以采用 IHE XD-LAB集成規(guī)范,其中的檢驗(yàn)項(xiàng)目必須是 LO INC的 O ID編碼,顯示名稱也為 LO INC的名稱。該模板為,形如圖2:

其它臨床文檔的處理方法與檢驗(yàn)報(bào)告相同,相關(guān)約定應(yīng)由最高級的醫(yī)療主管部門統(tǒng)一定義和管理,保持更新和一致性。相關(guān)的醫(yī)學(xué)術(shù)語字典也應(yīng)如此。

圖1 醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲取臨床文檔的時(shí)序圖

圖2 模板編碼

[1] 孟曉陽.基于 SOA與 HL7的醫(yī)院信息系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[D].清華大學(xué)碩士論文,2008.6.

[2] 李包羅.區(qū)域衛(wèi)生信息共享需要正確的技術(shù)路線[R].區(qū)域醫(yī)療研討會,2009.11.

[3] 衛(wèi)生部電子病歷委員會.國外電子病歷應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展策略[M].西安:第四軍醫(yī)大學(xué)出版社,2009.6.

[4] 衛(wèi)生部電子病歷委員會.電子健康檔案藍(lán)圖[R].CH IMA內(nèi)部資料,2008.8.

[5] CH IMA.中國醫(yī)院信息化狀況調(diào)查總報(bào)告 2009～2010[R].2010.

[6] 孫震,梁秀娟.淺論基于 HL7 CDA標(biāo)準(zhǔn)和XML技術(shù)在電子病歷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2007(6).

[7] 衛(wèi)生部.基于健康檔案的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺建設(shè)技術(shù)解決方案[S].2009.12.

[8] M icrosoftO ffice InfoPath 2003 HL7 CDA Demo 2.0 TechnicalReference[EB/OL].http://www.m icrosoft.com/down loads/details.aspx?Fam ily ID=d5491451-4b26-48aa-960b-f6218c95f682&disp laylang=en.

[9] Health Level Seven(HL7Version 2.4)[EB/OL].http://www.hl7.org.

[10] IHE[EB/OL].http://www.IHE.net.通訊作者: