基于集成平臺和HL7標準的危急值系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

徐 進 屈曉暉 陳洞天

(華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院計算機中心 武漢 430030) (國家衛(wèi)生健康委員會統(tǒng)計信息中心 北京 100032) (華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院計算機中心 武漢 430030)

1 引言

危急值是指可能危及生命的檢驗檢查異常結(jié)果。當危急值出現(xiàn)時表明患者可能正處于有生命危險的邊緣狀態(tài)，需要臨床醫(yī)師及時給予有效干預措施或治療，挽救患者生命，否則可能會出現(xiàn)嚴重后果，失去最佳搶救機會[1]。危急值概念最早由美國學者George Lunderberg于1972年提出[2]。國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《三級醫(yī)院評審標準(2020年版)》[3]規(guī)定三級醫(yī)院需建立危急值報告制度，《醫(yī)療質(zhì)量安全核心制度要點》要求醫(yī)療機構(gòu)建立住院和門急診患者危急值報告具體管理流程和記錄規(guī)范，確保危急值信息準確、傳遞及時、信息傳遞各環(huán)節(jié)無縫銜接且可追溯[4]。大部分醫(yī)院采用人工方式傳遞、記錄和管理危急值，該方式容易導致晚報、誤報和漏報等問題，在醫(yī)療質(zhì)量管控方面也會消耗大量人力和時間對危急值應用情況進行調(diào)查和統(tǒng)計[5]，因此亟需建設電子危急值系統(tǒng)以替代人工危急值傳遞模式。此外由于醫(yī)技系統(tǒng)數(shù)量眾多且院內(nèi)各信息系統(tǒng)架構(gòu)差異較大，危急值在各信息系統(tǒng)間的流通難度較高，需要設計標準化的危急值消息格式，并通過統(tǒng)一平臺對危急值信息進行集中管理。

2 集成平臺與HL7信息交換標準

2.1 通信模式選擇

醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)量繁多，傳統(tǒng)點對點接口通信模式存在對接復雜、耦合度高等問題。對于N個不同的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)全面系統(tǒng)交互需要進行N*(N-1)/2次對接，使用中心化的集成平臺作為信息中樞，將院內(nèi)所有信息系統(tǒng)連接集成，則只需要進行N次對接，并且實現(xiàn)院內(nèi)信息統(tǒng)一管控和跨平臺數(shù)據(jù)整合[6]，見圖1。

圖1 點對點通信與集成平臺整合通信模式對比

2.2 基于HL7標準的集成平臺

華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院(以下簡稱同濟醫(yī)院)采用Intersystems Ensemble作為院內(nèi)信息系統(tǒng)集成平臺。Ensemble以Caché數(shù)據(jù)庫為核心，支持數(shù)據(jù)實時訪問和監(jiān)管，具有高性能消息引擎，并且支持各種主流通信協(xié)議和信息標準，包括傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，TCP)、簡單對象訪問協(xié)議(Simple Object Access Protocol，SOAP)、HL7等[7]。其中HL7[8]作為衛(wèi)生信息傳輸協(xié)議，支持異構(gòu)系統(tǒng)間醫(yī)療數(shù)據(jù)交互[9]，使得醫(yī)療信息在院內(nèi)各系統(tǒng)間流通無阻?；贖L7標準，通過集成平臺搭建院內(nèi)醫(yī)療消息總線，可以實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)解耦，以及跨系統(tǒng)甚至跨地域的醫(yī)療信息互聯(lián)互通。HL7消息(Message)由1個或多個段(Segment)組成，通過回車符(/r)分隔；每個段由1個或多個域(Field)組成，通過豎線(|)分隔；每個域由1個或多個元素(Component)組成，通過脫字符(^)分隔。以下是HL7消息示例：

MSH|^～/&|EPIC|EPICADT|SMS|SMSADT|199912271408|CHARRIS|ADT^A04|1817457|D|2.5|

PID||0493575^^^2^ID 1|454721||DOE^JOHN^^^^|DOE^JOHN^^^^|19480203|M||B|254 MYSTREET AVE^^MYTOWN^OH^44123^USA||(216)123-4567|||M|NON|400003403～1129086|

NK1||ROE^MARIE^^^^|SPO||(216)123-4567||EC|||||||||||||||||||||||||||

PV1||O|168 ～219～C～PMA^^^^^^^^^||||277^ALLEN MYLASTNAME^BONNIE^^^^|||||||||| ||2688684|||||||||||||||||||||||||199912271408||||||002376853

此示例消息包含4個HL7段：消息頭(MSH)、患者信息(PID)、近親(NK1)和患者就診(PV1)。MSH段包含有關消息本身的信息。包括消息發(fā)送者和接收者、消息類型以及發(fā)送日期和時間。每條HL7消息都將MSH指定為其第1段。PID段包含有關患者的人口統(tǒng)計信息，例如姓名、患者ID和地址。NK1細分包含患者近親的聯(lián)系信息。PV1部分包含有關患者住院時的信息，例如分配的位置和推薦醫(yī)生。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

危急值系統(tǒng)以集成平臺作為消息中樞，連接所有產(chǎn)生危急值消息的醫(yī)技系統(tǒng)，將危急值消息實時轉(zhuǎn)發(fā)至相應業(yè)務系統(tǒng)，包括醫(yī)生工作站、護士工作站、護理文書、APP等，見圖2。其中醫(yī)生、護士工作站接收到危急值消息后實時彈框提醒醫(yī)護人員，并要求錄入處理人、處理措施等相關信息，生成相關病歷記錄及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從而確保危急值信息報告全流程的人員、時間、內(nèi)容等關鍵要素可追溯，為醫(yī)療質(zhì)量管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。

圖2 危急值系統(tǒng)架構(gòu)

4 HL7消息總體設計

4.1 概述

危急值消息在各醫(yī)技系統(tǒng)發(fā)布檢查結(jié)果時產(chǎn)生，隨檢查結(jié)果一同以標準HL7消息格式推送至集成平臺，集成平臺按照預設規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)至各臨床信息系統(tǒng)。HL7標準的最新版本為v3，在實際應用過程中存在設計過于復雜和實施成本高昂等問題[10]。目前HL7在醫(yī)療機構(gòu)中最常見的使用版本為v2.x，醫(yī)院集成平臺的消息集成規(guī)范按照HL7 v2.6進行設計和實施。

4.2 實驗室檢驗危急值消息

實驗室檢驗危急值并非1條獨立的HL7消息，而是檢驗結(jié)果發(fā)布時在檢驗結(jié)果消息體中對危急值內(nèi)容進行標記。參照HL7 v2.6第7章《觀察報告(Observation Reporting)》[11]，對檢驗結(jié)果消息結(jié)構(gòu)進行設計，見表1。關鍵內(nèi)容設置如下。MSH段：MSH段(Segment)第9域(Field)包括消息類型(Message Type)、觸發(fā)時間(Trigger Event)和消息結(jié)構(gòu)(Message Structure)3個元素(Component)，分別設置為“OUL”(表示實驗室觀察消息)、“R21”(表示實驗室觀察事件)和“OUL_R21”(表示實驗室觀察消息結(jié)構(gòu))。ORC段：第16域為醫(yī)囑控制原因描述(Order Control Code Reason)，用于對醫(yī)囑事件補充解釋說明，類型為編碼條目(Coded Element)。對于包含危急值的實驗室檢驗結(jié)果消息，添加自定義編碼條目“PV^危急值”。OBX段：第8域為異常標記(Abnormal Flags)，用于標記超出正常參考范圍的實驗室檢驗結(jié)果。該表值域取HL7 預定義表Table 0078，危急值結(jié)果的異常標記包括：“HH”(超出危急值范圍上限)，“LL”(低于危急值范圍下線)，“AA”(用于描述非數(shù)值類危急值)。

表1 檢驗結(jié)果消息段

4.3 一般檢查危急值消息

與實驗室檢驗危急值相同，醫(yī)技檢查消息也并非1條獨立的HL7消息，同檢查結(jié)果一起發(fā)布，并在檢查結(jié)果消息體中添加危急值相關內(nèi)容。醫(yī)技檢查項目形式繁多，包括超聲、放射、心電圖、核醫(yī)學檢查、病理檢查等，其報告內(nèi)容結(jié)構(gòu)各不相同，共通點是除圖像或影像部分外主體內(nèi)容一般分為兩部分：檢查發(fā)現(xiàn)部分，描述檢查過程中發(fā)現(xiàn)的客觀事實；診斷意見部分，闡述醫(yī)技人員的主觀診斷意見。針對一般檢查報告形式，再附加上危急值內(nèi)容，可以設計通用的含危急值的檢查結(jié)果消息結(jié)構(gòu)。參照HL7 v2.6第7章《觀察報告(Observation Reporting)》[11]對檢查結(jié)果消息結(jié)構(gòu)進行設計，除各消息段具體內(nèi)容存在區(qū)別外，結(jié)構(gòu)與檢驗結(jié)果消息基本相同。對關鍵內(nèi)容進行以下設置。MSH段：第9域消息類型(Message Type)設置為“ORU(表示一般觀察消息)^R01(表示一般觀察事件)^OUL_R01(表示一般觀察消息結(jié)構(gòu))”。ORC段：第16域醫(yī)囑控制原因(Order Control Code Reason)設置為自定義編碼條目“PV^危急值”。OBX段：第8域異常標記(Abnormal Flag)設置為“AA”(用于描述非數(shù)值類危急值)，第5域觀察結(jié)果(Observation Value)作為一個可重復(Repeatable)域，將其重復3次，以波形號(～)隔開，分別表示檢查發(fā)現(xiàn)、診斷意見和危急值描述。

5 結(jié)語

通過建設以集成平臺為消息總線，以標準HL7消息為信息載體的危急值系統(tǒng)，打破院內(nèi)系統(tǒng)間信息壁壘，實現(xiàn)危急值在院內(nèi)信息系統(tǒng)間的流通，其成效包括：一是1次接入，多端推送，系統(tǒng)解耦。集成平臺為院內(nèi)各系統(tǒng)提供接口集成和消息路由服務，醫(yī)技系統(tǒng)的危急值消息僅需1次接入集成平臺，后續(xù)各系統(tǒng)即可通過集成平臺獲取危急值實時推送消息，大大降低各業(yè)務系統(tǒng)之間耦合度。二是實現(xiàn)接口標準化。設計并實現(xiàn)符合HL7 v2.6標準的危急值消息接口，完成危急值在各系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。若醫(yī)技系統(tǒng)實現(xiàn)基于HL7標準的檢驗檢查結(jié)果接口，則僅需在原接口上較小改動即可，無需開發(fā)新接口。三是降低危急值管理成本。危急值電子化管理可以顯著減少人力成本，數(shù)據(jù)追溯和管理統(tǒng)計也更加準確可靠。醫(yī)院信息系統(tǒng)復雜程度日益增加，以集成平臺作為消息總線對各系統(tǒng)信息進行集中一站式管理能有效實現(xiàn)系統(tǒng)解耦，降低信息化管理成本；同時信息交換標準是信息系統(tǒng)、醫(yī)療機構(gòu)、區(qū)域乃至國家之間醫(yī)療信息交互的基礎，HL7標準是達成醫(yī)療信息互聯(lián)互通和共享協(xié)同的最佳途徑?；诩善脚_和HL7標準建設的危急值系統(tǒng)是實現(xiàn)危急值信息化管理的良好解決方案。