HL7卫生信息交换标准介绍

1、1、1、HL7简介一、建立 HL7标准的目的这个标准主要用于医疗保健领域的电子数据交换， 特别是在住院病人急需的医护设施领域内 （如：医院）进行电子数据交换时用到。它总结了一个由卫生工作者、销售商、顾问组成的委员会 的工作，该委员会于 1987年 3月在宾西法尼亚大学医院由 Dr.Sam Schultz 主持召开的一次会议上 成立。参加者也是相互竞争的设备厂商，他们共有一个唯一目标：就是在不同的计算机应用程序之 间实施公用的接口。这个委员会，后来就成为著名的 HL7工作组，它致力于使那些在医疗应用系统 中交换的某些关键数据集合的格式和协议标准化。 这个会议大约每 4个月都会在美国各地举行。 H

2、L7 审核国际工作组在美国以外的很多国家都存在，包括澳大利亚，德国，日本，荷兰，新西兰和加拿 大。自从上个版本 （2.2 版本）发布以后. ，这两年一直存在两种并行的努力。首先， 2.3 版本代表 了在 1994年12月发布的 2.2 版本上的一种优化改进。 2.2 版本发布以后， 2.3 版本是 HL7成员两 年多时间、上千小时义务工作的成果。它主要的目标就是继续与 2.2 版本兼容，纠正出版后的 2.2 版本中发现的错误，并对 2.2 版本内的格式和内容进行扩展。HL7是在正式的细则和投票过程下操作的。这些过程是在其他有关的医疗工业计算机信息标 准组织（如 ASTM）投票过程中被作为模型的

3、，设计这些以符合美国国家标准学会（ANSI）的需求。1994年6月，HL7成为一家 ANSI授权标准发展组织。 HL7参加了 ANSI的卫生信息标准委员会（Health Information Standards Board （HISB）.）。作为一个组织， HL7在近两年中有了重要的进步。 现在，HL7已有了超过 1500名的各类会员， 而且每三年一次的会议都会吸引 250-300 个会员和非会员参加。 截止 1996 年中期，HL7证明已有几 百家医疗机构实现了基于 HL7标准的计算机接口。 对一个医疗机构来说， 有可能通过销售商或通过 购买 HL7 标准来使用 HL7，而不需要加入 HL

4、7组织。二、建立 HL7标准的背景第七层是国际标准组织（ ISO）的开放式系统互联 （OSI）模型的最高层。这不是说 HL7与 ISO 定义的 OSI 的第七层原理完全一致。而且， HL7也没有指定一套 ISO批准的规范，以便占领 HL7抽 象消息规范作用的 1-6 层。但是 HL7符合位于 OSI模型的第 7 层内的这种从应用端到应用端接口的 概念定义。在 OSI概念模型中，通讯软件和硬件的功能被分在第 7 层。 HL7标准主要关注在第 7层发生的 或是应用层发生的问题。 这些就是在应用程序之间被交换的数据、 交换时间以及应用程序间通讯的 特殊应用程序错误的定义。 然而，与 OSI模型协议低

5、层有关的协议有时也被提到帮助系统理解标准 的上下文，这是必须的。他们有时也被提到以帮助实现者建立基于HL7工作的系统。HL7工作组是由志愿者组成的，他们是在个人时间或雇主倡导的时间内做的。HL7 工作组的成员已经，并且愿意继续为那些有志于建设、发展、精炼医疗系统网络技术的第7 层接口标准的人开放。这个标准可以在不同的系统中进行接口的编址，这些系统可以发送或接收一些信息，包括： 就诊者入院 / 登记，出院或转院 （ADT）数据，查询，就诊者的资源和计划安排表，医嘱，诊断结果临 床观察，费用，主文件的更新信息，医学记录，安排，就诊者的治疗安排以及就诊者的护理。这不 是试图假设一个在应用程序中与数据

6、的布置有关的特殊体系结构， 而是被设计用来支持一个中心就 诊者护理系统，以及支持数据在部门系统中的分布式环境 。如果我们认为多数的医护信息系统应用程序和传送医疗的各种环境一样 , 那么很明显这会有 很多接口可以受益于这种标准化的定义。参与了编写标准过程的成员对接口的选择有很高的优先 权。 HL7的目的就是为这些接口准备一个完整的标准，其建立在可以有力的支持很多其它接口的一 般构架的基础上。 这个标准已经投入使用而且做为扩展现存接口定义的基础， 并增加了一些其它定 义。这篇文档是按以下方式编排的。本章的余下部分包括：发展标准的基本理由，标准的发展 目标，工作组从属的范围和操作入门的方法。希望可以

7、帮助读者理解决定发展此标准的依据。以后 的章节分别说明：a）所有接口（包括通用查询接口）的全部结构b）就诊者入院，出院，转院和登记c）医嘱输入d）就诊者记帐（帐目）系统e）临床观察数据，如化验结果，做为能识别的数据元素被发送（而不是显示定向文本）f）为同步的公共参考文件（主文件）设立的通用接口g）医学信息管理h）就诊者和资源的安排计划i）有关两个机构间的转诊病人的转诊消息j）支持面向问题通讯的就诊者护理消息，在计算机信息系统中为临床途径的实施提供功能三、医院对标准的需求这个组织和医疗服务的提供是信息集中化的结果。 通常认为医护操作的功效受信息管理功能自 动化程度的影响。许多人相信如果医护提供机

8、构不能使他们的信息系统自动化，那么在 90 年代的 医疗市场中就不能进行有效的竞争。在过去的 20 年中，医疗机构，尤其是医院，已经开始在他们的信息管理方面进行自动化处理。 最初，是朝着减少纸张的加工，增加资金的流动以及改善管理决策方面发展。在以后的几年中，发 展的焦点在于合理化改造临床服务和辅助服务， 这些服务包括临床的（在医院和其它住院病人环境 中）和病人方面（在非固定的设置中）的系统。在近几年，热点在于发展综合所有与传送就诊者一 生的护理信息（如：一个电子医学记录）有关的信息。可以想象全部或部分电子医学记录将在任何 需要的时候和地点进行电子通讯。现在，一般的医院都安装了计算机系统，可以进

9、行入院、出院、转院、临床检验、放射、开 票以及记帐功能。 这些应用时常由不同厂商或组织开发， 这些厂商或组织的每个产品都有非常特别 的信息格式。随着医院逐渐扩展信息管理操作，在系统中共享关键数据就应运而生了。被选中的销 售商所制作的综合系统都是针对大部分医疗信息管理的实施， 即使并不完善。 这些系统可以被设计 在一个集中或分布式的体系结构中，然而，从某种程度上来说，这样的系统是十分完整的，其用途 是减轻了对外部数据交换标准（如 HL7）的需要。然而，在模块化的基础上发展或获得单个部门应用程序的机构会有很多压力， 压力的来源之一 是由于广泛的销售商不能很好的（或全部）提供一些特殊部门的需要，另外

10、一方面的压力就是需要 通过一系列的增长、各部门的决心而非一个单一的、革命性获得物来发展医院的整体系统环境。压 力会在包含一个由各部门系统相互补充的综合系统或一个完整的离散系统的环境中产生。网络技术作为一种可用的、 接近功能综合以及在医学环境中技术变化的计算机应用程序已经出 现。然而，这些应用程序与其通过一个相近的逻辑系统发展起来，不如依靠市场结构发展，因此他 们经常是很特别的。 为了这些应用程序在网络环境中的接口， 扩展的特殊定位编程和程序维护是很 必要的。这对用户 / 买方来说，都需要有相当的费用，从而阻碍了销售商员工的创新，例如新产品 的开发。如果医疗环境中的网络接口标准是可以获得的，并被

11、销售商和用户接受的话，那么特殊地 址接口工作的需要就可以大大减少了。总的来说，销售商和用户不再面临支持不一致的处理 / 通讯结构这样的问题，这是很重要的 。 相反，在系统之间，具有最小不相容和最大的信息交换的框架已经发展起来了。有人建议把HL7建成一个这些领域中的最高标准以促进公共规范和规范方法。 这才是真正为医疗机构的计算机应用的 标准接口提供了切实的和经济的发展与保证。四、HL7标准的发展目标这个标准的规范是按 apriori 指定的目标发展的。标准未来的扩展也应该支持这些目标。HL7的目的是促进医疗环境中的通讯。主要的目标是提供在医疗计算机应用程序之间进行数据 交换的标准， 这些应用程序

12、是除去或从本质上减少用户接口编程和程序维护， 否则这些编程和维护 必不可少。这个主要目标可以用一系列目标来描述：a）这个标准应该支持使用在多种广泛的技术环境系统之间的数据交换。 它的实施可以应用在多种不同的编 程语言和操作系统上。 它也支持在广泛的多种通讯环境下的通讯， 可以支持从完整的遵循 OSI, 第 7 层网络 堆栈到不完整的环境包括基本的点到点的 RS-232C 的互连和由批量介质（如：软盘和磁带）传送数据。b）直接传送单个处理应当与多个处理的文件传送一样被支持。c）最大可能的标准化程度应该达到与用法变异位置和一定数据元素格式一致。这个标准应该适应特 殊地址变异的需要。这包括，特殊位置

13、（ site-specific ）表，编码定义和可能的特殊位置信息段。 （如： HL7 Z- 段）d）这个标准必须支持不断增长的获得确认的新要求。 这包括支持介绍扩展的程序并发布在已存在的操 作环境中。e）这个标准应该建立在现有的产品协议的经验上并且接受广泛的工业标准协议。 而不应该支持特定公 司的某些利益以至损害到其他用户。 同时 HL7 寻求保存这样一个唯一的特性， 即独立开发商的可以把 这种特性带向市场f）当它有用并与医院内部的信息系统有关时， 长期的目标就应该是定义所有医护环境中的应用程序的 格式与协议。g）存在于医疗传送系统中的不同商业过程的本质是阻止支持HL7目标环境的通用程序或数

14、据模型的发展。另外， HL7 并不预先假设医疗信息系统的结构，也不尝试去解决不同医疗信息系统间的结构差 异。 至少因为这些原因， HL7不能成为一个真正的即插即用的接口标准。HL7中的这些不同更像协商过的协议。h）HL7 工作组的主要兴趣已经尽可能转到了应用标准上。为达到这一点，HL7 也发展了一个支持一致投票过程的基层组织并已经由美国国家标准协会（ANSI）认可为一个授权的标准组织（ ASO）。i) 与其它相关的医护标准(如 ACR/NEMA DICOM, ASC X12, ASTM, IEEE/MEDIX, NCPDP等)一起合作 已成为 HL7的优先活动。 HL7自从 1992年建立后就

15、参与到 ANSI HISPP( 健康信息系统计划工作组 )进 程中。五、发展的历史从 1987 年 3 月以来，HL7 工作组大约每三到四个月就聚在一起来开发和讨论这个规范。 工作 组加入到委员会指定开发下的每个功能接口，另外， 辅助委员会指定所有的控制结构和小组的不同 管理。这些委员会有责任编制和维护 HL7界面标准中的章节。另外，在 HL7内部经常形成不同的兴 趣小组来发展他的思想， 并且发起一些专门委员会没有涉及的特殊看法。 如果一个特殊的兴趣小组 的行动得到批准并且一个新的章节经过讨论认为是必须的， 他们可能请求 HL7技术委员会主席和执 行委员会组建一个技术委员会。在最初的三个会议上

16、，版本 1.0 标准草稿准备覆盖所有接口的结构、 ADT、医嘱输入、面向 显示的查询。尽管就诊者记帐系统被认为非常重要，时间框架并不允许在第一个草稿中就引入它。 这个草稿出现在 Tysons Corner, VA 召开的所有小组出席的 1987 年 10 月 8 日全体会议上。2.0 版本随后被准备到 Tysons Corner 的全体会议，并出现在 1988年 9 月的 Tucson的第二次全 体会议上。从第二次全体会议以来， 2.1 、2.2 、2.3 版本的编辑和修改就没有间断过，工作小组已 经发展到 300个人，远远超过了原来的 12 个人。接下来的内容已经被实现：a) a) 不同功能

17、范围的详细规范已经经过精练和扩展b) b) 发展了同其他几个标准的正式联络：协调医疗标准的 ANSI HISPP (医 疗信息标准计划小组 )，以后被 ANSI HISB ( 医疗信息标准委员会 )取代； ASC X12N 小组负责外部 EDI标准， ASTME 31.11 小组负责临床数据交换标准， ACR/NEMAD ICOM 小组负责与影像和放射信息系统( Radiology Information System,RIS )有关的其 他方面的标准， IEEE P1157 小组负责医学数据交换 (MEDIX).c) c) 在备注的基础上修改一般的控制结构，以适应广泛的、不同的通讯环境并促进

18、与其 他标准组的合作d) d) 增加了描述就诊者记帐收费系统接口的章节。e) e) 准备了描述辅助结果、 临床试验、 产品经验和波形数据报告的章节， 同 ASTM1 238-91 标准进行了协调，并直接、积极地同 ASTM E31.11 委员会成员进行了协调。f) f) 增加了在相关信息系统中支持主文件同步传输的处理集合章节。g) g)有关支持医学记录功能的应用程序接口的章节，这些功能包括抄写管理，图表定位和跟踪，缺乏分析，内容和信息的发布。h) h) 增加了有关消息的章节，支持对服务或资源利用进行预约安排的有关各种事件的通 讯。i) i) 增加了有关章节， 这些章节用于定义就诊者在相互独立的

19、医护实体间转诊通讯的 消息集合。j) j) 创建了所有数据基础电脑化的数据字典和其他消息组件。附录A 包括从这个电子数据字典中产生的交叉索引和其他信息。k) k) 在以前的 2.0, 2.1 版本中发现矛盾的事物和错误，已经在 2.3 版本中做出标著并记 录。l) l)在医嘱( Order ) / 登录和临床观察章节中已有了广泛的添加，包括数据元素的定向结果，药房医嘱和管理接口。m) m) 消息确认已经被扩展到包括独立的增强模式内， 这种模式定义了可接受的确认。 当这种确 认的模式已被允许，很明显 ，当媒介物带有固有的时间延迟存在于网络中时，HL7 是如何支持任何环境(例如存储和向前服务，执行

20、服务以外的“接口引擎”等)。直接确认被利用到发布从 需求到再发送消息的发送系统n) n)HL7 抽象消息定义之间是有区别的， 这种抽象定义完全是按照第七层 (应用层) 定义，为把一个抽象消息转化成包含真实信息的字符串的HL7编码规则。 这些编码规则事实上是一种建议成潜在的选择， 它是完全定义在第 6层(表示层)的定义中，第 6层的定义在这是不存在的 (如： ISO 的 ASN.1 基础编码规则( BER)六、编码规则HL7编码规则规定的消息格式是由数据字段组成的，这些字段可变长，由字段分隔符分隔。规则描述了如 何在字段里对不同数据类型进行编码以及什么时候可以对单个字段进行重复使用。 数据字段被

21、合并成称为段的逻 辑组。段是由段分隔符分隔的。每个段是以3 个字符开始的，是为了在消息中进行识别。段可以定义为必需的，或可选的，也可以允许重复定义。通过和他们关联的段中的位置可以在消息中创建单个的数据字段。所有的数据都表示为来自一个可选字符集的可显示字符。缺省的字符集是可显示的 ASCII 字符集(包含在 20 到 7E 之间的十六进制值)，除非在 MSH段的数据头进行修改。字段分隔符要求从可显示的ASCII 字符集中选择。所有其他的特殊分隔符和其它特别的字符都是可以显示的字符，除了段的分隔符是 ASCII 运输返回字符。1) 1) HL72.3 版本或限制把合法数据集设置成可打印的 ASCI

22、I 字符的 ASTM 1238并没有本 质的区别。从前的限制被用于适应许多已存在的通讯系统的限制。一些已存在的系统会曲解 ( misinterpret )一些 8 位字符作为代替数据的流动控制字符，其它的系统可以脱离 8 位。2) 2) 欧共体对可印刷的字符(如：德语操作系统，法语强调的重音)有要求，这些字符 不包括在上面定义的受限制的数据集中。 个人计算机市场可以适应赋值在 128到 256之间的字符， 但是用很多不同方法实现。 ISO 8859 是个 256- 字符 集，它包括所有需要的欧洲字母，它也是欧 洲标准组的候选组。 HL7将在欧洲人定义的 8 位字符集规范的环境中，接受这种数据集并且很简 便的使用它。(3) 多字符编码：a) a)UNICODE当- 通讯使用 UNICODE字符编码，所有的字符都是由相同数字字节表示时，所有的定义符都