關(guān)于XML信息集成在電子病歷中的應(yīng)用研究
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摘要：經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，電子病歷系統(tǒng)已有一定的規(guī)模，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)框架。本文討論基于XML的電子病歷信息集成技術(shù)，設(shè)計(jì)出三層系統(tǒng)集成框架和總體算法流程，以解決各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)共享。
論文關(guān)鍵詞：XML,電子病歷,集成框架,包裝器
電子病歷（EMR, Electronic Medical Record）也叫計(jì)算機(jī)化的病案系統(tǒng)或稱基于計(jì)算機(jī)的病人記錄（CPR, Computer-Based Patient Record），是用電子設(shè)備（計(jì)算機(jī)、健康卡等）保存、管理、傳輸和重現(xiàn)的數(shù)字化的病人的醫(yī)療記錄，取代手寫紙張病歷。電子病歷是從更深層次上保證醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）發(fā)展的基礎(chǔ)，也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用面向臨床發(fā)展的迫切要求。
2 問(wèn)題的提出
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在發(fā)達(dá)國(guó)家，電子病歷已有一定規(guī)模。尤其是最近幾年，電子病歷的應(yīng)用有了迅猛地發(fā)展，并制定了DICOM3、HL7（Health Level 7）等數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)的研究目前主要集中在理論研究方面，實(shí)際的應(yīng)用僅對(duì)HIS功能作了簡(jiǎn)單擴(kuò)充。最主要的問(wèn)題是沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的、能滿足不同需要、又具有實(shí)際指導(dǎo)意義的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)框架。因而，各系統(tǒng)之間難以數(shù)據(jù)交互或數(shù)據(jù)共享，不能支持獲取和顯示病人豐富的臨床數(shù)據(jù)和圖像信息[1]。
可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(extensible markup language，XML)是一種以結(jié)構(gòu)化的開(kāi)放格式描述數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言 。XML文檔自含結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)之間交換的信息可以互相“理解”。XML是解決電子病歷中龐大信息流、數(shù)據(jù)類型多樣性和復(fù)雜性以及異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和共享的理想解決方案[2]。
3 電子病歷集成框架及算法流程
根據(jù)電子病歷當(dāng)前的信息來(lái)源及基于XML電子病歷的數(shù)據(jù)表示方式，設(shè)計(jì)基于XML的電子病歷集成框架，該框架是把來(lái)自不同系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)源的信息通過(guò)包裝器轉(zhuǎn)換成XML數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在集中存儲(chǔ)器中，用戶通過(guò)API提交查詢命令；同樣，用戶通過(guò)API來(lái)獲取已經(jīng)轉(zhuǎn)換成XML格式的信息[4]。用戶通過(guò)XML的封裝體實(shí)現(xiàn)彼此之間的交互，而不需要了解對(duì)方的數(shù)據(jù)格式。采用XML格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有利于實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)療部門之間電子病歷信息的交換。
基于XML的電子病歷集成框架總體上設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu)，如圖1所示：
圖1 基于XML的電子病歷集成框架
1) 數(shù)據(jù)源層，處于最低層，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供者，由不同來(lái)源的數(shù)據(jù)構(gòu)成。包括各種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)、文件、多媒體等信息。
2) XML中間件層，它提供必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能或工具，通過(guò)它來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，將此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML數(shù)據(jù)庫(kù)，或者將XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。XML數(shù)據(jù)庫(kù)其實(shí)是各部門系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成之后的數(shù)據(jù)中心，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與交換。
3) 應(yīng)用層，即用戶界面層，根據(jù)具體的應(yīng)用和用戶計(jì)算環(huán)境，采用合適的信息訪問(wèn)技術(shù)或應(yīng)用軟件。
基于XML電子病歷信息集成的核心即中間件(包裝器)部分，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與XML文檔之間的相互轉(zhuǎn)換，可以綜合運(yùn)用一些較新的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和支持環(huán)境工具。在客戶端使用HTML技術(shù)和XML中的XSL技術(shù)，在應(yīng)用服務(wù)器端使用.Net技術(shù)或JSP技術(shù)、Java Web Server和JAVA技術(shù)。
總體算法流程：
1) 用戶通過(guò)API對(duì)XML信息集成中間件發(fā)出查詢請(qǐng)求；
2) XML信息集成中間件接受相關(guān)調(diào)用后，啟動(dòng)XML數(shù)據(jù)庫(kù)查詢處理；
3) 查詢處理將應(yīng)用的調(diào)用翻譯成對(duì)各部門數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢語(yǔ)句，發(fā)送到包裝器；
4) 包裝器查詢相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，返回結(jié)果；
5) 根據(jù)不同用戶的不同需求，定義不同的XSL樣式表．實(shí)現(xiàn)結(jié)果的多樣化可視化顯示。
4 關(guān)鍵技術(shù)
4.1 DTD
在XML應(yīng)用中，DTD[3](Date Type Define)是最關(guān)鍵的問(wèn)題，各種平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)之間只有通過(guò)DTD 才能實(shí)現(xiàn)信息的輸入、交流和共享。電子病歷在不同醫(yī)院間交換，就必須有交換標(biāo)DTD文件來(lái)規(guī)范電子病歷數(shù)據(jù)，是電子病歷內(nèi)容表示和數(shù)據(jù)交換的前提，目前國(guó)內(nèi)還未推廣使用類似的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法參考。目前病歷數(shù)據(jù)的規(guī)范采用自定義專業(yè)詞庫(kù)，用戶可以增加、冊(cè)除、修改專業(yè)詞庫(kù)。對(duì)于XML來(lái)說(shuō)，從一種格式轉(zhuǎn)化成另一種格式比較簡(jiǎn)單，幾乎不需要編程就可實(shí)現(xiàn)，如果以后有標(biāo)誰(shuí)可參考，可直接將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
4.2 包裝器應(yīng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題
包裝器負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)描述轉(zhuǎn)換為 XML元數(shù)據(jù)描述并根據(jù)數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求，連接對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)源，返回查詢結(jié)果。
包裝器包括兩部分：查詢引擎和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化管理部分。其中查詢引擎響應(yīng)應(yīng)用層的查詢請(qǐng)求，查詢并返回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化管理部分由注冊(cè)、共享定義和模式轉(zhuǎn)化三個(gè)模塊組成，并提供必要的用戶界面和接口，使用戶完成數(shù)據(jù)庫(kù)注冊(cè)和共享定義交互操作，從而解決權(quán)限瓶頸問(wèn)題。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化管理部分最終為應(yīng)用層提供XML模式的轉(zhuǎn)化結(jié)果為進(jìn)一步的集成操作提供基礎(chǔ)。
4 結(jié)束語(yǔ)
電子病歷信息集成的研究，為電子病歷信息共享和交換打下基礎(chǔ)。隨著XML技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，使其在電子病歷上的應(yīng)用不斷成熟。同時(shí)，基于HL7標(biāo)準(zhǔn)對(duì)XML語(yǔ)言的支持，采用XML格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有利于實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)療部門之間電子病歷信息的交換。由于HL7標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)逐漸受到有關(guān)部門的重視，并對(duì)HL7標(biāo)準(zhǔn)的推廣和本地化研究工作的進(jìn)一步深入，因此本課題的研究和實(shí)踐對(duì)于全面實(shí)現(xiàn)電子病歷具有一定的參考價(jià)值和實(shí)踐意義。
參考文獻(xiàn)
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