基于HL7的医疗信息系统的集成

摘 要： 信息化在现代医院管理中发挥着越来越重要的作用，信息系统之间无法整合信息共享存在孤岛正在成为制约医院信息化发展最大的瓶颈，HL7是基于第七层网络协议的健康通讯标准，已经成为一种成熟并为国际上承认的医疗环境电子信息交换标准便是一种很好的选择。本文就是基于针对医院信息孤岛，深入研究HL72.4版本国际标准，实现HL7国际标准的本土化，找到适合本地医院的数据封装标准和数据表达模型。遵循TCP/IP协议进行消息的传输，最大程度地屏蔽各种异构性，达到资源共享的目的。

关键词： HL7；信息孤岛；HIS；医院；信息；数据封装；数据表达模型

1 研究背景及意义

现代医院管理制度经过十余年的信息化工作，几乎大部分医院均已建立起了初步的医院信息系统（HIS），用于处理病人入院、出院、转院及财务划价等医院基本业务。部分医院甚至已经建立了检验（LIS）、影像归档和通信系统（PACS）放射（RIS）、电子病历（EMR）、手术麻醉、物资领料、绩效考核等等信息系统。随着数字化技术的高度发展，医院的信息化向着更紧密的医疗机构内部的信息集成、更广泛的医疗机构间的互联、更深入的与社保等其他系统联系的方向发展。但是，在传统的医疗信息产业中，各种医疗信息系统的开发方都是各自为政，通常都由不同的厂商或机构开发，相互之间的数据结构和编码方式都各不相同，硬件环境参差不齐，使得系统之间无法整合，造成大量的信息孤岛（Information Island），同时还承担了相当大的来自系统制造商的风险。随着医疗体系改革的逐步深入，对医院的各种信息进行统一规范和管理越来越迫切，特别是分散在各个系统之间的医疗信息，其标准化和规范化要求更被提升到了一个新的高度。因此国内整个医疗行业迫切需要一种灵活的标准来统一医疗信息，HL7（Health Level7，HL7）是基于第七层网络协议的健康通讯标准，最早由美国汇集不同厂商设计的应用软件间接口的标准格式，允许各个医疗机构不同的应用系统进行一些重要资料的沟通，目前，HL7已经成为国际医疗界公认的标准，是目前应用最广泛、最有发展前景的医学电子信息交换标准，作为一种成熟并为国际上承认的医疗环境电子信息交换标准便是一种很好的选择。

基于以上情况，本课题依托胜利油田中心医院信息环境平台，主要研究基于HL7标准的病历信息共享的关键技术，依据国际医疗信息交换标准，实现医院内部子系统之间的信息集成方案，提高医院内部各子系统之间的协同工作能力。

2 拟解决的关键问题

1）深入研究HL72.4版本国际标准，实现HL7国际标准的本土化，找到适合本地医院的数据封装标准和数据表达模型。

2）深入研究XML技术，进行XML形式的HL7消息的构建和解析；要求遵循TCP/IP协议进行消息的传输，最大程度地屏蔽各种异构性，达到资源共享的目的。

3 解决方法

异构医疗信息系统的集成一般可以采用下面两种方法。

L）将原来的数据移植到新的数据管理软件系统中，为了集成不同类型的数据，必须将一些非传统的数据类型转化为新的数据类型。这种集成方案的缺点是：随着数据库管理系统的升级，原来数据的相关应用软件，或是被废弃或是需要重新开发，以适应新的数据管理系统。因此，移植到一个新的系统通常不是一个实际的解决方案。

2）利用中间件技术来集成异构数据库，该方法不需要改变原始数据的存储和管理方式。中间件位于异构数据库系统（数据层）和应用程序（应用层）之间，向下协调数据库系统，向上为访问继承数据的应用提供统一的数据模式以及数据访问的通用接口。各数据库的应用仍然完成它们的任务，中间件系统则主要集中为异构数据源提供一个高层次检索服务。

显然中间件系统模式是实现异构数据库集成较理想的解决方案。本课题采用第二种方法来实现信息的集成，主要提出一种基于国际医疗信息交换标准HL7（HealthLevel7）的中间件，来实现医学信息的共享。

4 技术路线

本课题拟采用实践开发与理论研究相结合的技术路线。

本课题的技术路线归纳如下：

在课题开始的初级阶段，首先研究医院现有信息系统的架构和思想以及数据流程，如：HIS，PACS/RIS，EMR等，分析现有的数据交互方式，分析存在的问题和弊端。

接下来深入研究XML技术，学习XML的文档结构，了解XML语法，指令和有效性表示。深入研究HL7V2.4国际标准，学习其特点和架构体系，查阅资料了解国内的应用现状。

最后实现基于HL7接口引擎的设计方案，找出适合本院最优化的设计方案。

5 关键技术

1）课题中基于HL7标准的医学信息的构建是本课题最关键的部分，主要根据HL7标准，建立HL7标准数据格式模型，封装病人人口统计信息和病人检查、检验、医嘱和诊断等信息的实现是重点内容。在HL7通讯协议中，消息（MESSAGE）是数据交换的基本单位。HL7的消息是自动生成的，HL7标准是一个文本结构的文档。HL7共归纳了80多种信息类型，用于定义消息目的和用途。每条消息由若干消息段组成。

消息段（SEGMENT）：HL7共有110个消息段，消息段由数据字段组成，消息段都有相应的名称，用语界定其内容或功能。

字段（FIELD）：是一个字符串。需定义其位置、长度、数据类型、选择类型、重复性。

消息分隔符（DELIMITERS）：在消息的构成中，要用到一些特殊字符来分隔消息的组成元素.结合医院实际情况，建立HL7标准数据格式模型，封装病人人口统计信息和病人检查、检验、医嘱和诊断等信息。

2）HL7接口引擎是一类通用信息转换中间件，作为标准化的数据转换工具，通过HL7接口引擎，把非HL7格式的数据转换成符合HL7的标准数据，然后在HL7网络上进行通信传输，而只需要在系统的边界增加作为通讯处理模块HL7接口引擎。对系

统间的数据进行转换和通信。达到数据共享的目的HIS厂商与PACS厂商分别开发各自系统接口引擎。并在双方服务器各开两个端口，分别发送和接收HL7消息。

参考文献：

[1]J.H.vanBemmel，M.a.Musen.医学信息学.上海：上海科学技术出版社，2002，1-6.

[2]齐国隆、孔令人，医疗环境电子数据交换标准HL7v3.O的新进展，中华医院管理，17（6），361-363.