基于HL7和XML的區域醫療平臺電子病歷數據共享

黎　明,施　濤,李　琳,徐軍榮,李四海

(甘肅中醫藥大學信息工程學院，甘肅　蘭州　730000)

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基于HL7和XML的區域醫療平臺電子病歷數據共享

黎明,施濤,李琳,徐軍榮,李四海△

(甘肅中醫藥大學信息工程學院，甘肅蘭州730000)

摘要：建立以居民健康檔案和電子病歷為基礎的區域醫療衛生平臺是醫院信息化未來的發展方向，但目前醫院信息系統所使用的軟件不同、電子病歷的標準不同，給各級醫院病歷數據共享帶來困難。針對各個醫院使用的醫院信息管理系統所產生數據的異構性，設計了一種基于HL7和XML語言的電子病歷數據共享方法，討論了XML文檔的結構，標準XML文檔的存儲及解析問題。

關鍵詞：電子病歷；XML;區域衛生信息平臺

近年來，我國醫療信息化建設取得了較大的進展，90%以上的縣級及以上醫院建立了以掛號收費、藥品器械、醫院管理為主要內容的HIS系統；30%以上的醫院建立了以病人為中心、以電子病歷為基礎的掛號、收費、處方及診療一體化的管理信息系統[1]。但由于各級醫療機構所使用的醫院信息管理系統（HIS）的平臺不同、數據庫環境不同，造成各自醫院存儲的病歷檔案數據結構的異構，無法實現醫療數據的共享。

建立以健康檔案和電子病歷為基礎的區域衛生信息平臺，不僅可以實現各級醫療機構之間的數據共享，減少患者的重復檢查；也能夠滿足醫療大數據挖掘的需要，為疾病的診治提供一種新的模式。建立區域衛生信息平臺的一個關鍵問題是實現各級醫療機構之間異構數據的共享。

本文以HL7標準為基礎，以XML語言作為電子病歷內容的描述性語言，通過定義XML文檔的結構，實現了不同醫院電子病歷數據的共享，解決了建立區域衛生信息平臺的數據共享、數據交換和數據一致性問題。

1　電子病歷國際標準(HL7)[1]

HL7是醫療領域不同應用之間電子傳輸的標準協議，是醫學數據傳輸的標準。HL7匯集了不同廠商用來設計應用軟件之間接口的標準格式，它將允許各個醫療機構在異構系統之間進行數據共享和交互。

HL7的主要應用領域是醫院管理信息系統，它涉及到病房和病人信息管理、LIS系統、藥房系統、PACS系統、收費系統等各個方面。HL7的宗旨是開發和研制醫院數據信息傳輸協議和標準，規范臨床醫學和管理信息格式，降低醫院信息系統互連的成本，提高醫院信息系統之間數據信息共享的程度。

HL7是作為規范各醫療機構之間，醫療機構與病人、醫療事業行政單位之間各種不同信息系統之間進行醫療數據傳遞的標準。作為標準，它是開放系統互聯(OSI)協議的第七層，即應用層。在HL7通信協議中，消息（Message）是數據交換的基本單位。消息包括規則數據庫和程序數據結構代碼。具體通信則由構造器(Builder）和解析器（Parser）負責。

2　XML技術

XML即可擴展置標語言(Extensible Markup Language)，它是一種標記文件的語言，這種語言具有較強的數據描述功能、可擴展性以及一定的結構性。XML是由W3C（全球資訊網標準制定組織）在1998年2月制定并推薦。在它之前有兩種較為熟悉的標志語言：SGML（第一個標準化的信息結構化技術語言）和HTML（超文本標記語言）。

XML語言的特點主要有[2-3]：

1)XML為純文本文件，與操作系統及軟件平臺無關。

2)XML采用樹形結構組織數據，運用標記定義數據對象，在描述復雜的病歷數據時具有巨大的優勢。

3)XML使數據內容和表現形式相分離，便于數據的存儲、傳遞和顯示。

基于XML的數據共享和交互關鍵問題是實現數據的標準化和結構化。首先要將被交換的數據轉換為XML文檔，接收方只需具有和發送方相同的XML規范文檔，雙方就可以進行與平臺無關的數據共享和交互。

3　基于XML的電子病歷數據共享

3.1應用流程圖

基于HL7和XML的電子病歷數據共享分包括以下兩個方面：

1)以HL7為標準，將醫院病歷數據規范化為標準的電子病歷。

2)定義XML文檔結構，將異構的電子病歷集成到區域醫療平臺數據中心，設計XML文檔的存儲結構；利用XML的平臺無關性，就可以實現對XML格式的電子病歷數據的解析。

圖1給出了電子病歷數據共享流程圖。

3.2數據解析

3.2.1XML文檔結構

本文基于Web表格的方法定義了XML文檔的格式，便于實現XML數據到關系數據庫的映射。要將不同醫療平臺異構數據庫中的標準化后的XML文檔導入到中心數據庫中，要首先定義XML文檔的結構。

以下給出一個XML文檔的例子：

＜?xml version=”1.0”encoding=”GB2312”?＞

＜Patient Info＞

＜id＞GSSRM0000001＜/id＞

＜Name＞張三＜/Name＞

＜Sex＞男＜/Sex＞

＜Age＞30歲＜/Age＞

＜病區＞城關區＜/病區＞

＜病案號＞30010＜/病案號＞

＜床號＞010＜/床號＞

＜術前診斷＞闌尾炎＜/術前診斷＞

＜/Patient Info＞

……

從中可以看出XML文檔的結構。在XML文件中的每一個XML元素就代表數據庫中的一個數據項，一個XML文檔就代表關系數據庫中的一張表。一個XML文檔是由帶有起始標記和結束標記的XML元素(element)組成，文檔信息包含在這兩個標記之間。在XML文件中可以用＜ElementTypename=”屬性名稱”content=“xxx”＞…＜/ElementType＞來聲明元素的內容類型，可以用＜AttributeTypename=“元素類型”type=“xxx”＞＜/AttributeType＞來聲明元素的數據類型。

3.2.2XML文檔的存儲與解析

區域醫療平臺中的XML文檔的存儲方式有三種：(1)以文件形式存儲。(2)以數據庫的形式存儲。(3)文件和數據庫形式并存。三種存儲方式本質上都是將XML模型轉換為關系數據模型，便于病歷查詢和統計分析[4-5]。

對XML文檔的解析主要有三種方法，本文采用DOM解析XML數據，由于DOM在解析XML數據的時候是內存消耗很大，特別是多文檔任務解析時容易引起內存空間溢出。因此，在解析時要定義XML文檔的大小。

為了便于分批執行數據加載，將解析的XML數據存為數據對象，每個對象中包括表名，字段名，字段類型和記錄。之后需要查詢任務數據庫，根據表映射查找到原表對應的目標表；根據字段映射查找到原字段對應的目標字段。最后將數據對象中的記錄存入目標數據庫中對應的目標表[6]。

4　結束語

本文以HL7標準為基礎，以XML為電子病歷的描述性語言，實現了不同醫院電子病歷數據的共享，結構化的共享數據可以表達任意復雜的病歷數據，也可以基于Internet實現基于Web的病歷瀏覽，使得醫院電子病歷數據的交互變得更為流暢。

XML作為一個中間件技術，非常適合于描述半結構化的病歷數據，

圖1　電子病歷數據共享

通過與醫療數據交互標準HL7相結合，為區域醫療平臺的數據共享提供了一種便捷、有效的方法。

參考文獻：

[1]姜騰．基于電子病歷的醫院衛生信息平臺的數據標準和數據交換的研究[D].中國海洋大學,2013,5．

[2]李君,郭幽燕.基于HL7標準的居民健康檔案研究[J].生物醫學工程,2011,30(5):516-519.

[3]李艷軍,李初民.基于XML的HIS接口模型設計[J].重慶醫學，2011，40(35):3553－3555．

[4]方潔,劉廣鐘.XML模式到關系數據模式轉換的研究[J].計算機工程與應用，2009，45(9):157－160．

[5]耿飆,宋余慶,梁成全，陳健美.XML文檔到關系數據庫映射方法的研究[J].計算機應用研究,2010,27(3):951－954．

[6]徐亮，宋海濤，杜軍平.電子病歷共享系統中數據解析系統的實現[J].計算機仿真，2012,29(3):40-43．

通訊作者：△李四海，男，副教授。

中圖分類號：R319