一種基于元數據的醫療共享信息查詢系統

羅鐵清+李小智

摘要：整合醫療信息資源是醫療領域信息化必然趨勢，利用元數據技術實現醫療數據共享是近年來研究的熱點。本文提出一種基于元數據的醫療共享信息查詢系統（MQS），使用元數據技術對異構數據庫進行統一規范描述，整合不同業務系統的醫療數據資源。系統采用三層架構，很好地支持異構數據庫遠程訪問。通過本文的研究，該查詢系統可實現跨系統對異構數據庫進行數據查詢，為實現區域醫療信息共享提供一種有效可行的途徑。

關鍵詞：元數據；異構數據庫；醫療共享信息；查詢系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）14-0012-02

隨著醫療行業信息化建設推進，各大城市中心醫院逐步建立起較成熟的HIS、LIS、PACS、RIS等信息系統。這些系統多為不同的業務系統，都是由不同廠家開發的獨立系統，使用的數據庫產品不同，具有異構性，而且數據庫設計也不同，具有數據異構性，導致同一行政區域的不同醫院、不同系統之間數據和資源不能有效共享，醫療數據利用低。通過元數據技術將不同業務系統資源有機整合，以滿足對醫療信息共享的需求。

1 元數據概述

元數據是“描述數據的數據”，或者“關于數據的結構化數據”。元數據是用來描述數據本身的內容特征和其它特征的數據[1]。元數據的目標主要有兩個方面：①簡單高效的描述、保存、組織和管理大量信息資源；②使信息資源的檢索、發現、定位和共享更加便利與高效[2]。元數據的基本結構由內容結構、句法結構和語義結構組成。內容結構用于定義元數據的構成元素；句法結構用于定義元數據的格式結構以及如何描述這種結構；語義結構用于定義元素的具體描述方法。

元數據是醫療信息資源組織和處理的基本工具，它為各種形態的醫療數字資源提供了規范、普遍的描述方法，元數據整合中開放描述和互操作性已成為一個基本要求[3]。

2 醫療共享信息查詢系統模型

醫院的信息系統存在大量異構的數據庫，異構性表現在多個方面，如使用不同的數據庫產品、數據庫表的設計不同、存儲的數據類型不同、運行環境不同等。使用元數據技術對異構數據庫進行統一規范描述，實現共享訪問這些異構數據庫的數據。用戶通過統一的元數據查詢語句完成查詢操作，實現數據的透明訪問，同時保持了本地數據庫的自治性。

區域醫療共享信息查詢系統（MQS），采用B/S三層架構，即系統由表現層、業務邏輯層、數據層組成，見圖1。

表現層為該查詢系統的用戶查詢接口，提供統一查詢界面和顯示查詢結果。業務邏輯層完成查詢請求的處理和查詢結果封裝，該層由元數據管理模塊、轉換器、包裝器組成。元數據管理模塊是系統核心部分，本系統的元數據包括全局數據字典、局部數據字典信息組成，描述最小顆粒為各數據表的字段，并創建描述字段統一的詞匯表，以解決數據異構問題。全局數據字典包括查詢關鍵字與局部數據庫基本表的映射關系。局部數據字典包括數據庫產品名稱、訪問地址和帳號等信息，以解決異構分布問題。轉換器將全局數據庫元數據查詢邏輯語句進行分解轉換，轉換為不同異構數據庫的查詢子語句。包裝器將各個數據庫的查詢結果進行集成處理。數據層是由異構數據庫組成，保存大量的醫療數據信息。

數據查詢流程如下：用戶提交查詢請求，轉換器從元數據管理模塊獲取數據庫映射關系和元數據信息，將用戶提交的元數據邏輯查詢語句轉換成各異構數據庫的查詢語句并發送給相應的數據庫執行。查詢的結果通過包裝器進行合并過濾處理并返回給顯示界面。

3 系統實現的相關技術

XML技術。可擴展標記語言（XML）是在1998 年由萬維網聯盟制定的一種源標注語言，主要是為了解決超文本標記語言（HTML） 無法滿足越來越多的網絡數據交換的需求[4]。使用XML技術可以方便地為數據定義或擴展自定義的描述術語以及這些術語間的結構化關系，良好的自描述性和跨平臺特點使其成為元數據非常理想的描述語言。 MQS以查詢數據為中心使用XML對系統的全局字典進行描述，部分代碼如下：

以上XML代碼實現查詢關鍵字“患者姓名”跟數據庫的映射，其中屬性dbname為異構數據庫的名稱，tbname表示表的名稱，colname表示字段名稱，type表示該字段的類型。

DOM文檔對象模型是W3C組織推薦的處理可擴展標志語言的標準編程接口[5]。MQS系統使用DOM技術根據用戶提交的查詢關鍵字讀取解析XML文檔，獲取異構數據庫的元數據信息，再結合局部數據字典元數據生成相應的不同SQL查詢語句并執行得到結果。

JSP+Servlet+JavaBean技術。JSP 技術是新一代的腳本技術，能夠幫助網頁設計和開發人員簡單且高效的進行動態網頁的開發[6]，JSP動態網頁技術實現MQS與用戶的交互界面，用于用戶查詢請求的提交和查詢結果的顯示，Servlet服務器端程序負責查詢請求的任務分發，JavaBean完成業務邏輯處理，包括訪問數據庫和查詢結果的封裝。

4 總結

本文提出了一種基于元數據的醫療共享信息查詢系統（MQS）解決數據源的異構問題，用戶可以通過系統的統一用戶接口進行查詢，并且從技術的角度分析了系統功能實現的可行性。但并未對異構數據庫的元數據提取進行深入探討，有待進一步完善。

參考文獻：

[1]李小濤，胡曉惠，郭曉利.基于元數據的復雜信息共享技術[J].系統工程與電子技術，2015，37（3）：700-706.

[2]趙華，王健.國內外科學數據元數據標準及內容分析[J].情報探索，2015（2）：21-24.

[3]李萍.醫療數據質量的問題探索和解決模式[J].計算機應用與軟件，2013，30（8）：217-219

[4]楊旋，朱辰，周小甲，等.基于XML的醫院信息集成平臺的研究與應用[J].醫院數字化，2016， 31（12）：82-85.

[5]楊婕.面向接口數據描述的XML應用研究[J].網絡安全技術與應用，2013（11）：19-20

[6]王鵬.基于JSP的動態網頁技術研究[J].信息與電腦，2015（11）：83-84編輯/成森