XML的HL7消息处理技术

医院数字化 基于xML的HL7消息处理技术 陆波李伟鹏王琦 (南方医科大学生物医学工程系广州市510515) 摘要 随着医院信息系统的规模扩张，其各个子系统间的通讯需求引发了异质系统间的信息整合问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。解决速一问题 的有效连径是，在建设医院信息系统时，引入国际通行的医疗信息交换标准HL7。新版 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 HL7v3是在面向对象的方法 学指导下构造的．它将xML作为首选的消息编码方式。论文研究了HL7v3的消息机制、阐述了一种基于xMI。的消息处理 技术．并通过实例验证其可行-_生。 关键词 HL7：医院；信息系统；xMI．；消息处理 中图分类号：TP393；R197．324文献标识码：A 文章编号：1003—8868(2005)12—0039—03 HL7messageprocessingtechnoIogybasedonXML LUBo，LJWeI—peng．WANGO{ (DepanmentofBiomedicalEngineerjng，NanfangMedicaluniVersjt，Guangzhou510515) AbstractInfomlationint。gmdonofheterogene。ussystemsneedsimplementi“gtomeetthecommunicationrequi陀mentsof aⅡsubsYstemsofH吣叫alIn“栅atlonsYstem(HI砷．ThesolutionistointroduceI{ealthkvelseven(}{L7)，a11intemational medic“infonnationexclla“geslandard．wi【hextensibleMarkupLangu89e。(ML】astheⅢess89州ncodi“gmanner，川．7 verslI】n3矗)ll㈣thnhject—onentedmethodologyBa8edonthelnes889esystemofHL7version3，thi8p8periHtroducesan XML—basedmess靼eprocessingtechnolo舸andlhentesti6esitsfeasibilitv． KeywordsHL7；}IIs；xML：messageprocessi“g 1引言 医院信息系统的引人为医院日常J二作的开展带来了革命 性的变化．它为医院所属各部fJ提供了病人诊疗信息和行政 管理信鼠的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力⋯。但随 着医院信息系统涵盖范围口益拓宽，其功能越来越强大、处理 的事务越来越复杂，程序规模也愈加膨胀，完整的医院信息系 统通常都要南众多于系统共同组成．如检验信息系统US、图 像存储及通汛系统PACS和放射信息管理系统RIs等就在其中 发挥各自作用。这些子系统为实现相覃协作．冉处理本地信息 的同时．还必须大量的从相关系统中获取信息，并将其它系统 淆求的信息发送出去．由此产生r异质子系统问的数据交换 和信包整合问题。 2医疗信息交换标准HL7 2．1HL7简介 H1JfHealthlevelSevenl是南成立于1987年的HeallhLevel seven标准组织制定的基于国际标准化组织ISO所公布的网络 开放系统互连模型OSI第七层(应用层)的医学信息交换协议。 它自1987年发布第一版以来．发展迅速，1997年发布的v2．3版 本得到了美国国家标准化协会(ANSI)的认可，并逐渐在J匕美、 欧洲、日本和澳大利亚等一些医院中使用。v24版于2000年10 月成为ANSl标准，被德国、英国、H本、台湾接受并加以本土 化．作为医疗信息交换标准。最新版本v3O正处于会员投票中， 有望于近期iF式发布【2l。v3O版尾一个真正面向未来的版本．它 将克服以酣的版本存在的种种不足，引人方法学指导，通过 “麻用角色”(ApplicatlonRole)实现一致性。目前，在医疗信息 交换方面HL7已成为事实上的国际标准。 HL7适用于医院内部小同医疗信息系统之间交换病历资 料、临床检验结果、财务信息，『司时也适用于医院之间、医院与 保险公司、医院与上级主管部门之间大量的信息交换需求。 HL7的使命就是为了达成临床上跨平台的应用．支援压疗服务 39磊慧j蔫慧莒：：罂：：j黧毛嚣嵩豢怒尹 和临床病人护理管理，提供信息交换、管理和整合的标准．让 各医疗信息系统问的信息交换变得更加简单畅通。 2．2HL7的数据交换原理 按照HL7标准的规定，消息(Message)是数据交换的基本 单位。HL7通过消息传递的方式实现信息交换非常类似于网络 的信息包传递方式。HL7消息分为3层：消息体(Conten【)、控制 层(Con咖1)和传输层(Transmissi帅)。其中，消息体是真正的消 包载荷，即所要交换的数据，但并不是所有的消息都有消息 体；控制层是中『日J层包装，包括触发事件、时间、位置和责任 等；传输层是最外层包装，用来管理消息应答、决定等：传输层 包装足所有的消息都需要的．它包含了发送应用程序用米打 包整个消息并且将消息发送到接收应川程序所需要的信息。 基于HL7标准进行数据交换的基本原理是：不同格式的应 用程序数据首先按照HI。7标准的语法规则转换成各个系统都 可以识别的标准数据格式——稍息，然后按照定的网络传 输协i义(如TCmP、兀P等)或E-mail将消息传送到接收方．接 收系统存应用层上进行相应的应答并进行一定的有效性验 证．消息通过有效性验证后送到应用程序，再按照HL7标准的 语法规则进行解析，最终将消息转换为应用程序数据。 3 HL7消息的处理 3．1 HL7消息编码方式 HL7v3采用XML作为首选的消息编码方式。与先前的“喂 线编码”相比，该方式明显具有更好的规范眭和可读性，这也 使得新版数据交换标准的交互界面友好，便于普及。 可扩展标记语言(extenslbleMarkuphn州a辨，XMLl是一 种精简的SGML(StandardGenemlizedMarkupLanguagel语言， 着重描述web页面的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 和直接处理web数据的通用方法．用 千实现网络上信息的共享和交互Ⅲ。它是一个格式独立的、与 平台和府刖无关的语言．、 32消息传输过程 万方数据万方数据 医院数字化 川Jv3的实现技术规范ITs(ImplementationTechn0109y Specifications)定义了在消息传输中如何表达参考信息模型 RIMfRekreImeIn岛珊ationModel)对象。它涉及到IsO模型的第 5、6层。IⅡJ7v3．O在抽象的层面上定义消息，它强调的是消息的 语义内容．并小规定消息如何表达如何编码口。v3．0的抽象信息 模型是基于RIM的。可以将川．7v3．0的消息看作从发送方到接 收方的网(graph)的交流。兀弓能恰当的运用对象、属性和数据 类利来表达消息。 运用nS将信息从发送方数据库传送到接收方数据库的 过程可以用罔1来表示： (1)发送方应用程序将信息以自己的数据库格式存储； (2)发送方将该信息用RIM对象图的方式逻辑描述出来； (3)借助f分级消息定义HⅧa(11ierawhicalMessageD幽一 nlll㈨曲规定的消息形式和ITs定义的算法．发送方将此RIM对 象表示为xMI．文档，诸如构造成一个文档对象模型DOM(Doe— un，entOb；ectModel)树： (4)发送方将DOM树组织起来．构造一个XML域目录； (5)发送方将域目录通过TcP，IP，电子邮件．或其它传输 层途径传送给接收方应用稃序； (6)接收方从传输层解包出HL7域目录； (7)接收方茁除掉V3消息外壳后，通过构造DOM树的方式 解析出编码后的域目录： (8)接收方通过ITS逆映射解释DOM树，甚至构造H{所接 收对象的R1M罔： (9)接收方以本地数据库的格式存储数据。 圈1 lTS定义的信息传递过程 33消息处理的实现 实现一个HL7标准通讯的具体工作是生成数据结构，以及 针对HL7的消息传送语言xML进行构造和解析。数据结掏表现 了标准中各个数据对象的相互茭系；构造过程将数据结构巾 的数据组织成能在电广数据交换媒介中传输的数据串；而解 析过程将数据串复原为数据结构M。基于xML的数据交换就是 一个产生、传输和处理xMI．文档的过程，因此许多编稃工具已 经发布了支持xML的新版本。其中综合开发环境Delphi以其灵 活的数据库开发方式和强大的界面开发能力为众多编程人员 青睬．『f|i它杠对xML的支持上做得同样出色。Delphi从60版本 就开始支持xMI，、除了新增TXMLDocumeⅡt等专门处理ⅪdL文 梢的粪外．开发环境中还集成了一个用于xML数据与数据库 数据件相互映射的工具——xML皿8pper，这个T具将xML文 件映射为数据库中的数据集(DataSe”，借助于它就可将XML 文档作为In—memoⅣ数据库使用。xMLm8pper可以打开xML文 件和数据包文件(+．xml，十cds)，纲文件(+dtd，}x(k+xsd)，库文件 (+xrP)和转换文件(*x叫。其中转换文件(+xtr)是一个联接数据 集和xML文件的巾间要素，它存储了两种数据体间的详细对 映规则，该文件可以通过人工指定xMl．元素与数据库字段对 应关系后由XMLm印per自动生成。 当我们需要对HL7的xML消息进行解析时，所有的有用信 息都存在于xML文件中，凼此它是数据源。这时可以运用 DelDhi巾的TxMLTran幽mProvlder作为核心组件，首先设定为 数据源．将xMLDataFile属性设定为我们的xML消息文件，注 意．这里的xML文件可以是从其它系统接收来的待解析消息． 也可以是要用本地数据库数据填充发送给其它系统的待构造 消息。下列语句分别为控什指定了XML转换文件和数据文 件．并将数据集激活。 XMLlhnsf0ⅡnProvider1hnsf0皿Read．1hnsf0珊ationFn旺 ixlr文件名及访问路径j XMLTraIlsf0瑚ProvlderxMLDaLaFile：=t111l文件名及访问 路径7： CHemDataSetActive：=trLle： 没定了转换文件后便可必利用它解析众多具有相同形式 的xMl．文档，因此址理一种HL7消息只需建啦一个对应的转换 文件。例如我们运用它解析一个传输血糖检验结果消息： 乩如ctivejime> <，activi竹jime> (Ddo^lvcdcode=”R”，> ·(，value> <／referenceObservationE啪tCdk^on> <，DATAPACKET> 经转换控件按照DOM结构完成文档解析后，消息中的数 据就町以直接被数据库控俐-显不，当然该数据也可蹦被麻用 程序调用、修改或者生成新的xML消息回进。罔2显示了‘郫 嚯黠耥慧0蔫：燃：勰40 万方数据万方数据 ⋯医院数宇化 基于HL7标准的医疗设备数据接口的研究与实现 姚立民赵辉 (电子科技大学自动化学院成都市610054) 摘要HL7标准是目前医疗信息行业中使用最为广泛的医疗信息交换标准之一。本文通过对国产主流垒自动生化仪器 实现HL7数据接口．研究了如何按照HL7标准．宴现仪器设备与LIs系统的信息茭换。这对其他仪器设备也具有很大的借 鉴价值。 关键词HL7：医疗信息交换标准：Bs300 中图分类号：1TP393；R19739 文献标识码：A 文章编号：1003—8868(2005)12一004l一02 MedicalequipmentdatainterfacebasedonHL7 YAOLj—m_n．ZHA0HⅢ (sch00IofAulomatlonEngineenng．unjvers时ofEIectronicScIenceandTechnologyofChina，Chengdu610054) AbstmctHIJlsawidelv一8ppliedinkmatlmlstandaIdformedlcal1nf0皿&honexcha“gewithaHL7d血inte血ce 8ppliedLoamainstreamfuuyautomaticblochemicalinstnlment，tlli8”perimplememstheinfjHnationexchaogebetween biochemicalinstⅢmentsandusfollowi”gHL78tandaIdThi8papercanberefe丌edtowhenHlJ7印pliedinother inst㈣nts KeywordsHL7；medicalinf0瑚ationexcha“ge8tandard；BS一300 1概述 H前．国外的检验仪器的通讯协议基本上都已经符合了 ASTM标准．所以LIS(实验室系统)存开发一个遵循AsTM标准 的数据接口后．通过对串口参数进行修改就可以接受来自不 同检验仪器的数据。但尾，对于国产的检验仪器，在通讯协议 上都还没有开始符合ASlM标准，不能通过简单的修改接几参 数而获得数据．周此．要连接上LIs系统就必须开发新的数据 接口． 一种方法足仪嚣厂商提供自己的数据库．由uS系统直接 对检验仪器的数据库进行操作。这种方法简单．但是安全性不 高，不提倡采刷。 一种就是由仪器厂商和US系统厂商协商数据传输格式． 开发卡日对应的数据接口。这种方式日|j{『比较主流．但是灵活性 不强，如果任何一方出现系统的升级，可能都会导致接口数据 发生变化． 分从HL7消息中解析出来的数据。 通过xML文档的解析过程分辨出消息的传输层、控制层 和消息体等各部分，井从巾提取所需数据．构造出接收对象的 RIM罔。这样，我们就完成了HL7消息的接收处理。由于HL7消 息的构造和解析过程互逆．构造和解析涉及的关键技术完全 一致．因此不冉赘述。 本文将以国内生化仪器迈瑞BS一300为基础．通过实现检 验仪器通讯采用HL7标准．来实现仪器设备与实验室信息系统 flJIs)的数据交换，从而研究HL7在腻疔设备仪器数据交换上的 应用。 2 HL7标准介绍 HL7组织成立于1987年．它的主要目的是发展各型医疗信 息系统问，如临床、银行、保险、管理、行政及检验等各项电子资 料的标准。HL7通讯协议扩集了不同厂商用来 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 应用软件之 间界面的标准格式．允许各个医疗机构不同的系统之间，进行 一些莺要资料的通讯。通汛坍议的设汁同时保留相当的弹性． 使得一些特定需求资料的处理维持相容性。HL7组织参考了0sI 的通讯模式．将HL7定位于最高的一层——应用层。 3 HL7在US系统中的应用 由于HL7涉及L酪方面定义的数据格式已经非常的详细．消 的发展前景，因此对该标准的本地化和相戈应用技术研究很 有意义。随着HL7v3版本的推出，该标准的构造方法和应用模 式做出了很大调整，其中也包括消息机制的改变。为了适应新 版标准要求．本文详细探讨了HL7v3中基于xML的消息处理 技术．并通过列举实例说明了该技术的实施步骤和可行性。 参考文献 1谭林，陈君浅淡医院信息系统的标准化Ⅱ】．国际医药卫生导报， 2003『111：96—97 2IIL7㈣e8fOLlht‘p：，／1⋯h17oW 图z从HL，槲解析的部分数据 3焉：裂：：舞忠搿㈣1针叫m中～们吲 4 结语 4王利杰，金连甫，张玉龙适合于关系数据库存储的xML文档分解 由于HL7具有内涵丰富、应用灵恬等自身特点．加之我国 Ⅱ]计算机工程与设计，2002(1015扯57 HIS及相_；∈信息产品正以迅猛的势头发展．HL7必将具有r‘阔 (2005一(14一(】4收稿) 41熏骝氯裟蠹需慧蒿嚣品尹 万方数据万方数据