醫(yī)療信息集成平臺技術(shù)研究

時間:2022-07-28 10:31:55

導語:醫(yī)療信息集成平臺技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

醫(yī)療信息集成平臺技術(shù)研究

醫(yī)院信息一體化建設促進了醫(yī)療服務體系的改革,對于建立合理的醫(yī)療服務體系,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,為大型集團醫(yī)院信息集成平臺的構(gòu)建帶來較大困難。因此筆者提出了信息集成平臺的解決方案。

1信息集成平臺簡述

傳統(tǒng)的信息集成平臺往往局限于數(shù)據(jù)集成,解決了信息集成的技術(shù)兼容性問題[1],很難實現(xiàn)各異構(gòu)系統(tǒng)間的業(yè)務集成。這種集成方案缺乏標準的臨床語意數(shù)據(jù)集,只能實現(xiàn)數(shù)據(jù)間點對點的轉(zhuǎn)換,導致集成平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,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。國內(nèi)醫(yī)院的信息系統(tǒng)建設大多以實現(xiàn)需求為基礎,沒有統(tǒng)一的建設標準與臨床標準數(shù)據(jù)集約束,導致各異構(gòu)系統(tǒng)的封閉性。因此本平臺采用HL7-CDA與衛(wèi)計委臨床標準數(shù)據(jù)集相結(jié)合來保障臨床數(shù)據(jù)語義的標準性?;贖L7-CDA的信息集成平臺采用SOA架構(gòu),其是一種粗粒度、低耦合服務架構(gòu),能實現(xiàn)各項功能集以服務的形式平滑接入[2],不涉及底層的系統(tǒng)接口。本信息平臺對現(xiàn)有的檢驗系統(tǒng)、影像系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)等子系統(tǒng)實現(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準化管理。

2基于HL7-CDA標準和XML技術(shù)的通信模型

2.1HL7-CDA及臨床標準數(shù)據(jù)標準HL7-CDA是HL7標準的補充協(xié)議,是以信息交互為目標的具有特定語法和臨床語義的文檔標記模型。CDA文檔通過<ClinicalDocument>標簽進行標記,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。每個結(jié)構(gòu)體都可以由多個可遞歸嵌套的部分(section)組成[3]。另外為了保障CDA標準的本地化,系統(tǒng)同時參考衛(wèi)計委臨床標準數(shù)據(jù)集來進行補充。標準數(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、住院信息以及檢驗信息等不同業(yè)務場景。2.2XML和Schema技術(shù)XML(ExtensibleMarkupLanguage)是一種可拓展性的標記語言,是由W3c制定的一種標準。XML可以定義臨床文檔的結(jié)構(gòu)信息,便于異構(gòu)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互,已經(jīng)成數(shù)據(jù)交換領域的通用語言。使用XML語言標記的文檔對象稱為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進行表述。但是DTD有獨立的語法結(jié)構(gòu);其支持的數(shù)據(jù)類型較為有限;DTD不支持動態(tài)擴展。所以本系統(tǒng)采用XMLSchema進行文檔驗證,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;其可擴展性較強。HL7V3消息格式和CDA文本都可以通過XML進行描述,它們都可以作為一個XML文檔。通過Schema對文檔結(jié)構(gòu)的預定義,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,同時也對XML文檔進行數(shù)據(jù)校驗?;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標準,通過XML技術(shù)構(gòu)建,實現(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)務場景設計的數(shù)據(jù)元按照HL7-CDA的Header和Body進行分類處理,其中Body部分由多個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標準進行CDABody不同章節(jié)的定義,同時完成上述數(shù)據(jù)元與CDABody的映射。④當業(yè)務數(shù)據(jù)元與CDA完成映射時,通過XMLSchema對CDA文檔進行校驗,形成正確的CDA文檔。通過上述轉(zhuǎn)換,實現(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信息集成平臺的實現(xiàn)本平臺采用

muleESB實現(xiàn)企業(yè)服務總線(ESB)的構(gòu)建,從而實現(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引擎實現(xiàn)CDA文檔的構(gòu)建與解析。圖1是信息集成平臺的系統(tǒng)架構(gòu)圖,該架構(gòu)可應用于院級醫(yī)院異構(gòu)系統(tǒng)的集成,也可建立區(qū)域級的醫(yī)療信息集成平臺。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)實時提供。基于SOA架構(gòu)的醫(yī)療信息集成平臺主要包括集成服務引擎、企業(yè)服務總線(ESB)和HL7-CDA引擎等3部分。3.1集成服務引擎與ESB服務ESB服務是基于SOA架構(gòu)的信息集成平臺的核心控制模塊,它通過對現(xiàn)有的WebServices服務進行注冊,形成一個服務調(diào)度中心,其屏蔽了服務提供者的信息,向外暴露統(tǒng)一的服務接口,從而實現(xiàn)了服務的松耦合,保證了服務的平滑接入和修改。集成服務引擎包含了WebServices服務的具體實現(xiàn),為集成平臺提供數(shù)據(jù)請求服務。其具體工作流程為:ESB接收Hl7-CDA引擎發(fā)送的標準化消息請求,ESB通過WebServices調(diào)度中心完成注冊服務的尋址與調(diào)用,集成服務引擎接收上述Web-Services調(diào)用,并通過與后臺數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)的交互獲得相應數(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)元進行映射,形成標準的HL7-CDA文檔,同時完成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),對大型XML文檔的解析性能有較大提升,提高了平臺的用戶體驗。

4總結(jié)和展望

醫(yī)療信息集成平臺以HL7-CDA標準為主,同時參考衛(wèi)計委臨床標準數(shù)據(jù)集,制定了本地化的CDA模板。同時提出了基于SOA架構(gòu)的信息集成框架,具有良好的靈活性和可擴展性。但是由于目前大部分醫(yī)院的信息系統(tǒng)建設處于發(fā)展階段,患者臨床信息難以完全實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化,并且缺乏統(tǒng)一的臨床標準數(shù)據(jù)集,所以本平臺的CDA模板很難實現(xiàn)完全結(jié)構(gòu)化。因此要加快醫(yī)院基礎信息設施建設,構(gòu)建完全符合HL7-CDA文檔結(jié)構(gòu)的臨床模板實現(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