基于HL7和XML的區(qū)域醫(yī)療平臺電子病歷數(shù)據(jù)共享

黎　明,施　濤,李　琳,徐軍榮,李四海

(甘肅中醫(yī)藥大學(xué)信息工程學(xué)院，甘肅　蘭州　730000)

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基于HL7和XML的區(qū)域醫(yī)療平臺電子病歷數(shù)據(jù)共享

黎明,施濤,李琳,徐軍榮,李四?！?/p>

(甘肅中醫(yī)藥大學(xué)信息工程學(xué)院，甘肅蘭州730000)

摘要：建立以居民健康檔案和電子病歷為基礎(chǔ)的區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生平臺是醫(yī)院信息化未來的發(fā)展方向，但目前醫(yī)院信息系統(tǒng)所使用的軟件不同、電子病歷的標(biāo)準(zhǔn)不同，給各級醫(yī)院病歷數(shù)據(jù)共享帶來困難。針對各個醫(yī)院使用的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的異構(gòu)性，設(shè)計了一種基于HL7和XML語言的電子病歷數(shù)據(jù)共享方法，討論了XML文檔的結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)XML文檔的存儲及解析問題。

關(guān)鍵詞：電子病歷；XML;區(qū)域衛(wèi)生信息平臺

近年來，我國醫(yī)療信息化建設(shè)取得了較大的進(jìn)展，90%以上的縣級及以上醫(yī)院建立了以掛號收費、藥品器械、醫(yī)院管理為主要內(nèi)容的HIS系統(tǒng)；30%以上的醫(yī)院建立了以病人為中心、以電子病歷為基礎(chǔ)的掛號、收費、處方及診療一體化的管理信息系統(tǒng)[1]。但由于各級醫(yī)療機構(gòu)所使用的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（HIS）的平臺不同、數(shù)據(jù)庫環(huán)境不同，造成各自醫(yī)院存儲的病歷檔案數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)，無法實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的共享。

建立以健康檔案和電子病歷為基礎(chǔ)的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺，不僅可以實現(xiàn)各級醫(yī)療機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)共享，減少患者的重復(fù)檢查；也能夠滿足醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘的需要，為疾病的診治提供一種新的模式。建立區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的一個關(guān)鍵問題是實現(xiàn)各級醫(yī)療機構(gòu)之間異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享。

本文以HL7標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，以XML語言作為電子病歷內(nèi)容的描述性語言，通過定義XML文檔的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了不同醫(yī)院電子病歷數(shù)據(jù)的共享，解決了建立區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)一致性問題。

1　電子病歷國際標(biāo)準(zhǔn)(HL7)[1]

HL7是醫(yī)療領(lǐng)域不同應(yīng)用之間電子傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。HL7匯集了不同廠商用來設(shè)計應(yīng)用軟件之間接口的標(biāo)準(zhǔn)格式，它將允許各個醫(yī)療機構(gòu)在異構(gòu)系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交互。

HL7的主要應(yīng)用領(lǐng)域是醫(yī)院管理信息系統(tǒng)，它涉及到病房和病人信息管理、LIS系統(tǒng)、藥房系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、收費系統(tǒng)等各個方面。HL7的宗旨是開發(fā)和研制醫(yī)院數(shù)據(jù)信息傳輸協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范臨床醫(yī)學(xué)和管理信息格式，降低醫(yī)院信息系統(tǒng)互連的成本，提高醫(yī)院信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)信息共享的程度。

HL7是作為規(guī)范各醫(yī)療機構(gòu)之間，醫(yī)療機構(gòu)與病人、醫(yī)療事業(yè)行政單位之間各種不同信息系統(tǒng)之間進(jìn)行醫(yī)療數(shù)據(jù)傳遞的標(biāo)準(zhǔn)。作為標(biāo)準(zhǔn)，它是開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)協(xié)議的第七層，即應(yīng)用層。在HL7通信協(xié)議中，消息（Message）是數(shù)據(jù)交換的基本單位。消息包括規(guī)則數(shù)據(jù)庫和程序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代碼。具體通信則由構(gòu)造器(Builder）和解析器（Parser）負(fù)責(zé)。

2　XML技術(shù)

XML即可擴展置標(biāo)語言(Extensible Markup Language)，它是一種標(biāo)記文件的語言，這種語言具有較強的數(shù)據(jù)描述功能、可擴展性以及一定的結(jié)構(gòu)性。XML是由W3C（全球資訊網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定組織）在1998年2月制定并推薦。在它之前有兩種較為熟悉的標(biāo)志語言：SGML（第一個標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)化技術(shù)語言）和HTML（超文本標(biāo)記語言）。

XML語言的特點主要有[2-3]：

1)XML為純文本文件，與操作系統(tǒng)及軟件平臺無關(guān)。

2)XML采用樹形結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，運用標(biāo)記定義數(shù)據(jù)對象，在描述復(fù)雜的病歷數(shù)據(jù)時具有巨大的優(yōu)勢。

3)XML使數(shù)據(jù)內(nèi)容和表現(xiàn)形式相分離，便于數(shù)據(jù)的存儲、傳遞和顯示。

基于XML的數(shù)據(jù)共享和交互關(guān)鍵問題是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化。首先要將被交換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XML文檔，接收方只需具有和發(fā)送方相同的XML規(guī)范文檔，雙方就可以進(jìn)行與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)共享和交互。

3　基于XML的電子病歷數(shù)據(jù)共享

3.1應(yīng)用流程圖

基于HL7和XML的電子病歷數(shù)據(jù)共享分包括以下兩個方面：

1)以HL7為標(biāo)準(zhǔn)，將醫(yī)院病歷數(shù)據(jù)規(guī)范化為標(biāo)準(zhǔn)的電子病歷。

2)定義XML文檔結(jié)構(gòu)，將異構(gòu)的電子病歷集成到區(qū)域醫(yī)療平臺數(shù)據(jù)中心，設(shè)計XML文檔的存儲結(jié)構(gòu)；利用XML的平臺無關(guān)性，就可以實現(xiàn)對XML格式的電子病歷數(shù)據(jù)的解析。

圖1給出了電子病歷數(shù)據(jù)共享流程圖。

3.2數(shù)據(jù)解析

3.2.1XML文檔結(jié)構(gòu)

本文基于Web表格的方法定義了XML文檔的格式，便于實現(xiàn)XML數(shù)據(jù)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的映射。要將不同醫(yī)療平臺異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)化后的XML文檔導(dǎo)入到中心數(shù)據(jù)庫中，要首先定義XML文檔的結(jié)構(gòu)。

以下給出一個XML文檔的例子：

＜?xml version=”1.0”encoding=”GB2312”?＞

＜Patient Info＞

＜id＞GSSRM0000001＜/id＞

＜Name＞張三＜/Name＞

＜Sex＞男＜/Sex＞

＜Age＞30歲＜/Age＞

＜病區(qū)＞城關(guān)區(qū)＜/病區(qū)＞

＜病案號＞30010＜/病案號＞

＜床號＞010＜/床號＞

＜術(shù)前診斷＞闌尾炎＜/術(shù)前診斷＞

＜/Patient Info＞

……

從中可以看出XML文檔的結(jié)構(gòu)。在XML文件中的每一個XML元素就代表數(shù)據(jù)庫中的一個數(shù)據(jù)項，一個XML文檔就代表關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一張表。一個XML文檔是由帶有起始標(biāo)記和結(jié)束標(biāo)記的XML元素(element)組成，文檔信息包含在這兩個標(biāo)記之間。在XML文件中可以用＜ElementTypename=”屬性名稱”content=“xxx”＞…＜/ElementType＞來聲明元素的內(nèi)容類型，可以用＜AttributeTypename=“元素類型”type=“xxx”＞＜/AttributeType＞來聲明元素的數(shù)據(jù)類型。

3.2.2XML文檔的存儲與解析

區(qū)域醫(yī)療平臺中的XML文檔的存儲方式有三種：(1)以文件形式存儲。(2)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲。(3)文件和數(shù)據(jù)庫形式并存。三種存儲方式本質(zhì)上都是將XML模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型，便于病歷查詢和統(tǒng)計分析[4-5]。

對XML文檔的解析主要有三種方法，本文采用DOM解析XML數(shù)據(jù)，由于DOM在解析XML數(shù)據(jù)的時候是內(nèi)存消耗很大，特別是多文檔任務(wù)解析時容易引起內(nèi)存空間溢出。因此，在解析時要定義XML文檔的大小。

為了便于分批執(zhí)行數(shù)據(jù)加載，將解析的XML數(shù)據(jù)存為數(shù)據(jù)對象，每個對象中包括表名，字段名，字段類型和記錄。之后需要查詢?nèi)蝿?wù)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)表映射查找到原表對應(yīng)的目標(biāo)表；根據(jù)字段映射查找到原字段對應(yīng)的目標(biāo)字段。最后將數(shù)據(jù)對象中的記錄存入目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的目標(biāo)表[6]。

4　結(jié)束語

本文以HL7標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，以XML為電子病歷的描述性語言，實現(xiàn)了不同醫(yī)院電子病歷數(shù)據(jù)的共享，結(jié)構(gòu)化的共享數(shù)據(jù)可以表達(dá)任意復(fù)雜的病歷數(shù)據(jù)，也可以基于Internet實現(xiàn)基于Web的病歷瀏覽，使得醫(yī)院電子病歷數(shù)據(jù)的交互變得更為流暢。

XML作為一個中間件技術(shù)，非常適合于描述半結(jié)構(gòu)化的病歷數(shù)據(jù)，

圖1　電子病歷數(shù)據(jù)共享

通過與醫(yī)療數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)HL7相結(jié)合，為區(qū)域醫(yī)療平臺的數(shù)據(jù)共享提供了一種便捷、有效的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜騰．基于電子病歷的醫(yī)院衛(wèi)生信息平臺的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)交換的研究[D].中國海洋大學(xué),2013,5．

[2]李君,郭幽燕.基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的居民健康檔案研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程,2011,30(5):516-519.

[3]李艷軍,李初民.基于XML的HIS接口模型設(shè)計[J].重慶醫(yī)學(xué)，2011，40(35):3553－3555．

[4]方潔,劉廣鐘.XML模式到關(guān)系數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換的研究[J].計算機工程與應(yīng)用，2009，45(9):157－160．

[5]耿飆,宋余慶,梁成全，陳健美.XML文檔到關(guān)系數(shù)據(jù)庫映射方法的研究[J].計算機應(yīng)用研究,2010,27(3):951－954．

[6]徐亮，宋海濤，杜軍平.電子病歷共享系統(tǒng)中數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].計算機仿真，2012,29(3):40-43．

通訊作者：△李四海，男，副教授。

中圖分類號：R319