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| 淺論基于HL7,CDA標準和XML技術在電子病歷系統中的應用 |
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淺論基于HL7,CDA標準和XML技術在電子病歷系統中的應用
北京大學第三醫院 孫震 梁秀娟
1 引言
隨著醫療信息化建設的不斷深入以及區域衛生醫療體系的建立，對于醫院信息系統(Hospital Information System, HIS)之間的互通性(Interoperability)，即醫院系統內部來自多個供應商的軟硬件間通訊以及各醫院系統之間的數據共享、交換能力的要求日益增加。
電子病歷(Electronic Medical Record, EMR)技術，是HIS發展到一定階段的要求和產物。EMR技術實質上是醫療過程的全面信息化，它能夠實現患者病歷信息的采集、存儲、傳遞、表示和加工利用，其優點是顯而易見的。但是，由于患者醫療信息數據類型的多樣性和內容的復雜性，傳統的EMR在患者醫療信息的內部表示、存儲管理、閱讀工具、數據交換、安全控制等環節上存在著很多不足。
作為患者醫療信息的集合，如何構建電子病歷系統軟件體系架構，使得不同醫療機構間、異構的醫療信息數據能夠更直接且無障礙的被交換和共享以及如何使得電子醫療文檔具有高可讀性(Human-readable)是我們當前迫切需要考量的問題。
2 電子病歷的臨床結構文檔
2.1 臨床醫療文檔的互通性
電子病歷作為患者醫療信息的集合，是由一組具有法律效應臨床信息組成的集合。它包括大量文本、圖像、聲音和其它多媒體內容。臨床文檔是具有持續性的文檔，一個臨床文檔在被定義好的某個范圍內會在一個時間段內保持穩定不變，并且臨床文檔擁有一個組織或個人對其進行維護并應具有良好的可讀性。
醫療文檔的良好互通性，是建立在醫療文檔的統一語法和語義以及詞匯集之上的。語法是數據交換或消息傳輸的標準，如HL7標準，語義是數據或文檔格式的標準，如HL7 Clinical Document Architecture (CDA) 臨床文檔結構標準；詞匯集是組成醫療文檔的詞匯以及這些詞匯的含義，如醫學術語系統(Systematized Nomenclature of Medicine. SNOMED)、觀測指標標識符邏輯命名與編碼系統(Logical Observation Identifiers Names and Codes LOINC)等標準。本文就是圍繞上面提到的HL7 CDA標準進行論述。
2.2 HL7 CDA標準
HL7 CDA臨床文檔結構是HL7組織發布的第一個基于XML的醫療行業標準。CDA是一種指定以交換為目的的臨床文檔結構和語意的文檔標記標準，且以該標準構件的臨床文檔可以在HL7消息中進行傳輸。CDA標準的建立旨在實現在多個異構的系統中交換技術復雜度不同的具可讀性的患者醫療文檔，因此制定的獨立于傳輸和儲存機制的醫療文檔結構標準。CDA 能夠使病歷文檔既能夠被機器處理，也能夠被人閱讀，易于檢索和使用。借助于XML 分析器,編寫相關的處理程序,就可以將病歷存入到本地數據庫中或進行相關的操作。CDA標準有助于我們構建基于XML技術的更高效、靈活的電子病歷系統，實現在用戶需要時按需獲得患者的臨床信息，使得患者臨床信息成為醫療行為的中心。
CDA繼承了HL7 RIM和HL7 V3版發布的數據類型第一版，大致繼承關系見示意圖1。
圖1 CDA與HL7 RIM的繼承關系示意
其中，CDA的詞匯集是由HL7詞匯集以及受到HL7認可的LOINC, SNOMED等術語標準詞匯集組成。CDA標準的層級描述(Hierarchial Description, HD)是源自HL7 RIM(Reference Information Model)，RIM是HL7 V3標準的基礎，它將所有醫療數據模型標準化為共享、通用的模型。CDA XML實現規范亦繼承了HL7的實現技術規范(ITS)，CDA的數據類型也是從HL7 V3數據類型(Data Types)上發展起來。
但是CDA標準只是臨床文檔標記標準，CDA文檔實例如何打包和交換并不在該標準的研究范圍之內，而HL7標準研究的包含臨床文檔在內的所有醫療信息的傳輸交換，兩者的研究范疇是不同的。一個CDA文檔是一個已定義的可以存在于HL7消息內容以外或在HL7消息中以多用途網際郵件擴充協議(Multipurpose Internet Mail Extensions, MIME)編碼承載的完整信息對象。因此，CDA標準是HL7標準在臨床文檔方面的補充，兩者的結合可以使得臨床文檔能夠合理的組織、交換并被接收方無誤解釋。
CDA文檔都由要素封裝，它包括頭(Header)和體(Body)。
CDA頭共有四個邏輯成份：文檔信息、資料數據、服務提供者和服務接受者，文檔信息標識了文檔，定義了機密性狀態，描述了與其它文檔或單據間的關系；資料數據描述了文檔受訪的開始:服務提供者包括了誰鑒別這個文檔，誰要獲取這個文檔的拷貝，誰是文檔的生成者和錄入者，誰是參與健康醫療的提供者等，這些都被一記錄在內；服務接受者包括患者，其它有意義的參與者，如患者家屬，和那些可能產生部分內容的設備。
CDA體中所包括的是詳細的臨床報告，它可以是一個非結構化的大型二進制對象，也可以由結構化體(Structured Body)所組成。結構化體被封裝成多個遞歸可嵌套的文檔部分(section)，每個部分可以包含一個單獨的敘述塊(Narrative Block)，以及任何數量的CDA條目(Entry)和外部引用。圖2 為CDA文檔結構示意，圖3 為CDA文檔舉例。
在CDA標準中,根據患者醫療文檔信息的結構化程度，依次將標準劃分為三級：
第一級，規定醫療文檔頭信息的語義,指定醫療文檔類型的代碼和包含章節的文檔內容。
第二級，在第一級的基礎上，要求醫療文檔和章節使用相同的代碼，允許增加進一步的約束條件。
第三級，允許在醫療文檔的內容上增加醫療觀察報告和醫療服務的信息。
圖2 CDA主要結構示意
圖3 CDA文檔舉例
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