浅论基于HL7,CDA标准和XML技术在电子病历系统中的应用_

1、浅论基于hl7, cda标准和xml技术在电子病历系统中的应用北京大学第三医院孙震梁秀娟1引言随着医疗信息化建设的不断深入以及区域卫牛医疗体系的建立，对于医院信息系统 (hospital information system, his)之间的互通性(interoperability),即医院系统内部 来口多个供应商的软硕件间通讯以及各医院系统z间的数据共享、交换能力的要求日益增 加。电子病历(electronic medical record, emr)技术，是his发展到一定阶段的要求和产物。 emr技术实质上是医疗过程的全面信息化，它能够实现患者病历信息的采集、存储、传递、 表示和加工利用

2、，其优点是显而易见的。但是，由于患者医疗信息数据类型的多样性和内容 的复杂性，传统的emr在患者医疗信息的内部表示、存储管理、阅读工具、数据交换、安全 控制等坏节上存在着很多不足。作为患者医疗信息的集合，如何构建电了病历系统软件体系架构，使得不同医疗机构间、异 构的医疗信息数据能够更直接几无障碍的被交换和共享以及如何使得电子医疗文档具有高 可读性(human-readable)是我们当前迫切需要考量的问题。2电子病历的临床结构文档2. 1临床医疗文档的互通性电了病历作为患者医疗信息的集合，是由一组具有法律效应临床信息组成的集合。它包括人 量文本、图像、声音和其它多媒体内容。临床文档是具有持续性

3、的文档，一个临床文档在被 定义好的某个范围内会在一个时间段内保持稳定不变，并且临床文档拥有一个组织或个人对 其进行维护并应具有良好的町读性。医疗文档的良好互通性，是建立在医疗文档的统一语法和语义以及词汇集z上的。语法是数 据交换或消息传输的标准,如hl7标准,语义是数据或文档格式的标准,如hl7 clinical document architecture (cda)临床文档结构标准；词汇集是纟h.成医疗文档的词汇以及这些 词汇的含义，如医学术语系统(systematized nomenclature of medicine. snomed)、观测 指标标识符逻辑命名与编码系统(logical

4、 observation identifiers names and codes loinc) 等标准。本文就是围绕上面提到的hl7 cda标准进行论述。2. 2 i1l7 cda 标准hl7 cda临丿木文档结构是hl7组织发布的第一个基于xml的医疗行业标准。cda是一种指定 以交换为目的的临床文档结构和语意的文档标记标准，且以该标准构件的临床文档町以在 hl7消息中进行传输。cda标准的建立旨在实现在多个异构的系统中交换技术复杂度不同的 具可读性的患者医疗文档，因此制定的独立于传输和储存机制的医疗文档结构标准。cm能 够使病历文档既能够被机器处理，也能够被人阅读，易于检索和使丿ij。借助

5、于xml分析器, 编写相关的处理程序，就可以将病历存入到木地数据库屮或进行相关的操作。cda标准有助 于我们构建基于xml技术的更高效、灵活的电子病历系统，实现在川户需要时按需获得患者 的临床信息，使得患者临床信息成为医疗行为的中心。cm继承了 hl7 rim和hl7 v3版发布的数据类型第一版，大致继承关系见示意图1。图1 cda与hl7 rim的继承关系示意xl7 刪：hl7 r1mhl7 data typeiicda ddta typeqi i1icdaflcm (cdar mim i 4 cda hd，xml 匚匚；其中,cda的词汇集是由hl7词汇集以及受到hl7认可的lotnc,

6、snomed等术语标准词 汇集组成。cda 标准的层级描述(ilierarchial description, 1id)是源自 hl7 rim (reference informal io n model), rtm是iil7 v3标准的基础，它将所冇医疗数据模型标准化为共享、 通用的模型。cda xml实现规范亦继承了 11l7的实现技术规范(its), cda的数据类型也是从 hl7 v3数据类型(data types)上发展起來。但是cda标准只是临床文档标记标准，cda文档实例如何打包和交换并不在该标准的研 究范围之内，而iil7标准研究的包含临床文档在内的所有医疗信息的传输交换，两者

7、的研究 范畴是不同的。一个cda文档是一个已定义的可以存在于hl7消息内容以外或在hl7消息中 以多用途网际邮件扩充协议(multipurpose internet mail extensions, mime)编码承载的 完整信息对彖。因此，cda标准是hl7标准在临床文档方而的补充，两者的结合可以使得临 床文档能够合理的组织、交换并被接收方无误解释。cda文档都由clinical document要索封装，它包扌舌头(11 eader)和体(body)。cda头共冇四个逻辑成份：文档信息、资料数据、服务提供者和服务接受者，文档信息 标识了文档，定义了机密性状态，描述了与其它文档或单据间的关系

8、；资料数据描述了文档 受访的开始:服务提供者包括了谁鉴别这个文档，谁要获取这个文档的拷贝，谁是文档的生成者和录入者，谁是参与健康医疗的捉供者等，这些都被-记录在内；服务接受者包括患者, 其它有意义的参与者，如患者家属，和那些可能产生部分内容的设备。cm体中所包括的是详细的临床报告，它可以是一个非结构化的大型二进制对彖，也可 以由结构化休(structured body)所纽成。结构化体被封装成多个递归可嵌套的文档部分 (section),每个部分町以包含一个单独的叙述块(narrative block),以及任何数量的cda 条目(entry)和外部引用。图2为cda文档结构示意,图3为cda

9、文档举例。在cda标准中，根据患者医疗文档信息的结构化程度，依次将标准划分为三级：九第一级，规定医疗文档头信息的语义，指定医疗文档类型的代码和包含章节的文档内容。 九笫二级，在第一级的基础上，要求医疗文档和章节使用相同的代码，允许增加进一步的约 束条件。九第三级，允许在医疗文档的内容上增加医疗观察报告和医疗服务的信息。图2 cda主要结构示意clinical documentheaderstructured body图3 cda文档举例<ac<namesbage><at.cole o>ae-1149fl吕.cc*lesybtem-,2 1& £4

10、0l 113qg3 £!. dlspiaytjame-consult at ion note /> <act 匕仝xt type-'multipart/related*>mime-verbioni 1,0content iype, multipart/related；* hl7 ma - bc*unoar y ；typestart10.l：.455£7ocontentrransf空ir£ncoaingz-kl7 - cea-dc-unaarycontent typ倉,texc/xmi； cnarset*uscontent-idi <

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12、nt - bocat 1 on ： cannel_left_hana_ige jpeg contenttype: image/j1eg*baaeba image - hl7 ceabc 皿 sary </azt<text>:/ec<demeb83ge>iil7 v3标准以及hl7 cda标准都是基于同样的xml技术,xml( extensible markuplanguage)是rfl w3c(wo"d wi de web)组织，自1998年起所提们的可扩展标记语言。其优势 在于，它不仅是-种标识语言，更是一种可以定义描述对象结构的元语言。xml文档自含

13、结 构，使得系统间交换的信息可以互相“理解”。采丿1 xmi,技术进行医疗文档内容的描述具冇 以下优点：1) xml技术釆用层次化的面向对象的结构描述方法，适川于描述医疗信息文 档的复杂信息。2) xml语言是一种元语言，支持定义描述对象的结构。适用于医疗文档中不同内容结构的 变化，适合于保持病历的历史。3) 基于x也技术的电子病历描述，通过浏览器就可直接浏览病历内容，且支持xml语言的 软件开发工具众多，适用于当前流行的bs软件体系架构软件的开发。4) xml技术可将内容与样式关联在-起，使得电子医疗文档更具有可读性。使用xml描述病历内容，要先定义病历内容的结构dtd (document

14、type definitions)。在 此基础上实现业务数据库屮病人信息到病历结构的转换，从而实现由以类型为屮心的数据 库描述到以病人为中心的文档描述。形成的xml文件是病历存储管理的基本单位。使用者 可以利用事先规定的文档类型定义(dtd)來约束文档(病历)的结构。所有遵循这一结构的 病历文档通过xml分析器(parser) nj以将其内容述原为结构化的字段并进行处理，这为病历 内容的通川化处理奠定了基础。采用xml文件来记录病历,并不排斥病人信息的数据库表示。病历的xml描述、与数据库记 录有各自的适用范围，它们将共同存在。数据库系统主要川于支持fl常的业务处理和病人信 息的采集。其屮需要

15、人量的数据检索和更新。业务系统要保持高效率，采用人型数据库系统 进行数据管理是最住的选择。电子病历系统所实现的病历浏览，主要是对病人信息的捉取, 数据将不再更改。因此，将其建立在xml形式的输出上，便于实现査询功能的跨平台和不 同系统的交换。两种描述同时存在并保持相对独立，依用途不同相互配合使用。3 cda标准的应用举例cd八标准的其中一个优势即microsoft公司的biztalk以及infopath软件已经提供了对 cda标准的支持。其小infopath是一款基于xml技术的表单创建工具o microsoft公司发布 了一个 microsoft office infopath 2003 health level seven (hl7)临床文档体系结构 (cda)演示2.0版的解决方案。该方案包js两个集成的临床表单模板：医生的进度说明和 药物单。这两种类型的表单与hl7cda和消息标准完全兼容，并几为infopath 2003作为 生成电子表单工具的灵活性和实用性捉供了良好的说明。本演示表明，在向最终川户提供一 个清晰、直接的界面时，infopath 2003文档在设