心电网络系统规范

心电网络系统实现了从现有的心电检查设备获取原始数据,从传统的热敏纸打印测量分析心电图到通过软件处理数字化的心电图的升级。根据医院现有的心电图设备的现状以及数字心电的分析功能要求,需要在以下方面制定相应的规范,以便实现不同心电网络系统及其与其他医院信息化系统之间的数据交互和流程整合。

(一)心电网络系统规范

1.设备的兼容规范;

2.心电数据格式规范;

3.心电数据传输规范;

4.心电波形查看规范;

5.心电波形处理功能规范;

6.心电诊断规范;

7.临床心电数据管理规范;

8.管理要求。

(二)设备的兼容要求

心电网络系统从医院现有的心电检查设备获取原始数据,市场现有的心电设备主流提供商有GE、飞利浦、福田、光电、铃谦、希勒、DMS(美高仪)、好络维、优加利、迈瑞、理邦、邦建、东江、世纪今科、麦迪克斯、谷山丰、武汉中旗、秦皇岛康泰等,每个厂商有不同的数字心电图机型号,其技术参数各不相同。心电网络系统必须兼容不同型号的数字心电图机,需要兼容以下不同的检查参数:

1.采样频率　250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz;后续处理软件需要能够自适应不同的采样率。

2.采样时间　静息心电图检查需要至少10s的数据,也有设备支持更长时间的连续采集,心电网络系统需要支持至少300s的心电检查数据。

3.导联方式　支持威尔逊导联、Frank导联。

4.导联数目　支持单导、三导、六导、十二导、十五导、十八导心电检查数据。

5.数据传输方式　系统应该兼容设备的不同传输方式,包括:通过com口、网络口、存储卡等方式实现数据传输,最终实现从数字心电图机获取原始的心电数据。

(三)心电数据格式规范

心电网络系统从医院现有的心电检查设备获取原始数据之后,需要转换为统一、规范、标准的数据格式,以便后续软件采用统一的处理和系统间共享。市场现有不同的数字心电图机型号,不同的型号设备提供的数据格式和数据传输方式也不相同。基于心电数据交换和传输的要求,心电图厂家和相关的标准化组织也致力于心电标准的制定,其中获得比较广泛应用的有:由CEN(欧洲标准委员会)下属负责医学信息标准化的TC251技术委员会主导制定的SCP-ECG(standard communications protocol for computer-aided electrocardiography),适用于10s静息常规心电检查数据的记录和传输。这些数据格式一般采用二进制数据存储,解析和处理不方便,并且考虑了数据压缩以减少存储空间,以便低容量存储媒介(比如之前的软磁盘)支持一定数据的检查数据。

随着医院信息化的发展,Dicom(Digital Imaging and Communications in Medicine,医学数字成像和通信协议)和HL7(Health Level 7,标准化的卫生信息传输协议)得到广泛的应用,标准中支持了心电数据的存储与传输。特别是HL7 aECG(注解心电图)对心电波形数据做了详细的定义,HL7 V3.0以XML作为编码方式,具有规范性、扩展性,便于数据利用和交互。结合IHE(Integrating Healthcare Enterprise)对心电数据交互和共享的要求,心电网络系统采集的心电数据推荐采用HL7aECG作为标准的数据格式规范。

HL7 aECG是HL7标准为了响应FDA(美国食品药品管理局)针对数字心电图数据波形和注释格式要求而制定的标准,用于存储、传输、检索患者心电图,和HL7其他格式一样基于XML。HL7aECG标准以2004年通过并被ANSI(美国国家标准协会)接受。标准定义了一套完整的关键字,包括:

Annotated ECG:存储注释心电图波形,它包含ID、Code、code System、Effective time等几个必需的子节点,ID是该心电图的唯一标示符,Code固定为“93000”,code System固定为“216840.1.11388.3612”,为CPT-4编码系统中针对“常规十二导联并带注释和报告的心电图”的要求。Effective time记录该心电图数据的生成时间。

Clinical Trial:包括本检查的识别信息。ID:本检查唯一标识符,title:本检查的名称,activity Time:检查开始和结束时间。

Sequence Set:记录心电检查根据一定时间间隔的心电电压的序列。

Annotation Set:注解节点的集合。节点支持扩展,详见《HL7 aECG Implementation Guide》。

根据对现有各个标准的分析,HL7 aECG标准更加适合于兼容不同的心电设备,以及在不同系统之间实现数据交换。

(四)心电数据传输功能规范

心电数据传输包括心电设备和心电网络系统之间的传输和不同心电网络系统之间的传输。

市场现有的心电设备数据传输有采用COM数据传输、网络数据传输(FTP、WEB Service)等方式,并且传输协议也由产品厂家规定。为了实现设备和系统之间的互联,IHE(Integrating the Healthcare Enterprise)建议心电设备传输遵循IHE-C关于心电网络系统的传输规范。

(五)心电波形查看功能规范

数字化心电图软件规范,需要满足以下功能:

1.是心电测量工具,可以自动测量并显示时间间期和电压幅度,包括以下参数:心率(HR)、P波时限、PR间期、QRS波时限、QT时限、电轴、SV1电压幅度、RV5电压幅度、QT间期、Q-TC间期及(RV5+SV1)电压幅度和;用户可自定义增加其他测量参数。

2.能够准确显示起搏钉,提示切迹和顿挫。

3.波形放大与缩小的调整与纸速和增益调整要同步,显示方式支持多种方式的心电波形显示,视图方式包括:12×1、6×2、6×2+1;6×2+3;3×4;3×4+1等特征波形及附加导联的显示(十五导联和十八导联)。

4.心率导联可由用户设定,并且心率导联可以设定为连续和同步方式。

5.波形显示支持单导联的连续显示,用于60s数据的单导单页显示和打印。

(六)心电波形处理功能规范

心电波形处理功能指对数字心电图的后处理,应该能够处理采集数据的任何一个数据点,包括以下功能:

1.滤波　支持肌电滤波、工频干扰滤波、带宽滤波器的上限频率支持40 Hz、75 Hz、100 Hz、150Hz、250 Hz。

2.单份数据的处理　可以实现一份十二导联心电数据中每一个导联的处理,包括:每个导联的显示与否(干扰导联的屏蔽)、调整显示位置(处理导联间的重叠)、每个导联的增益的设定(对胸导联的处理);心搏的叠加显示,用于测量典型波形的时间参数;可以测量每个心搏的参数。

3.多份数据的处理　实现不同次检查的数据的对比、合并。包括多份数据的同屏对比(同一患者的历史心电报告)及截拼图谱的建立。截拼图谱是指:①多份数据各截取一段,重新组成一份对比报告,用于处理记录配合不良状态(幼儿或不自主震颤、躁动等患者)的心电检查。②不同数据分别抽取指定导联,重新组合为一份单页的报告,用于前后的对比或药物试验。

(七)心电诊断规范

心电诊断包括设备诊断、软件自动分析诊断和专业医师诊断;设备诊断、软件自动分析诊断用于提示和辅助专业医师诊断。软件需要提供个性化的诊断模板,便于医师书写诊断报告。

报告要求如下。

1.心电图检查报告一般须在20min以内完成,如遇疑难复杂心电图应及时讨论,经分析讨论后再出正式心电图报告。

2.建立规范统一的诊断词库,包括:诊断性术语、描述性术语,以避免同一患者的相同心电图形态在同一诊断平台获得不一致的诊断结论。

3.规范的心电图报告不能缺项,应包括:

(1)一般资料:检查医院的名称,受检者的姓名、性别、年龄,门诊号或住院号、病区、床号,诊断医师姓名、记录时间需标记到“时:分”。

(2)心电图资料:包括数据资料和图谱资料,缺一不可。

数据资料包含:

①心电图记录参数:增益、走纸速度。

②心率:主导节律异常要注明;房率和室率不一致时应分别注明。

③电轴:一般以额面上QRS波群的最大向量与Ⅰ导联所成的角度表示,不定性电轴可以不写。

④测量数据:PR间期、QRS波时限、QT间期、校正QT间期。

图谱资料包含:满足十二导联及十二导联以上心电图,选择性附有10s单导连续条图。

(3)图形特征描述:可根据病例要求保留或省略。

(4)诊断结论及建议

异常心电图应按以下顺序书写:

①主导心律(窦性心律、异位心律、起搏心律);

②激动起源异常;

③激动传导异常;

④起搏器功能;

⑤其他形态描述;

⑥建议。

(5)心电图报告下方应有“该报告仅供临床参考”的提示字样。

(八)临床心电数据管理与检查流程管理规范

对于心电网络系统完成日常报告之后,能够提供对数据的分类收藏及查询利用,具体需要实现以下功能:

1.心电报告(图文具备)要及时上传服务器实现储存及平台发布,便于Web浏览,也应能够与医师工作站及电子病历系统整合,便于临床医师随时阅读。

2.心电图报告打印应同时实现。可选择性单独打印或集中打印、患者自助打印、电子病历统一打印等功能。

3.能够实现各检查项目的预约、排队、叫号、检查、诊断、发布、归档、备份等操作流程。

4.对典型或具有特别意义的心电图案例具有收藏功能,每个医师可以根据自己的学习、科研、教学等目的,实现数据的分类收藏,以便后续利用。

5.自定义查询条件,对患者信息、诊断信息、心电数据参数能够查询、统计。

6.对所查询的数据可导出到统计软件Excel。

(九)系统管理要求

心电网络系统作为院内的一个重要的临床信息系统,有不同角色的用户操作,需要完善的用户管理和角色管理。

系统需要提供工作量的统计功能,用于科室行政管理,包括:人员资质与权限管理、个人工作量(描图数量、诊断数量)统计、申请科室受检数量统计、下属分院及社区各项检查工作量统计,使用设备的工作量统计、专家的会诊工作量统计。

系统需要提供应急预案,在网络中断或服务器不能提供正常的网络服务时,能够保证基本的检查服务。

基于aECG标准的心电数据,能够实现不同心电网络系统之间实现数据交互和共享,能够提供ecg Viewer,在不同的系统间、不同的医师能够以相同的方式查看数字心电数据,最终实现统一、规范的心电查看。

(十)心电网络接口规范要求

心电网络系统需要和医院其他信息系统实现接口,包括从HIS系统中获取患者信息并准确检查数据关联,把完整的心电报告(测量参数、波形、诊断描述和结论)以规范的格式和电子病历系统、居民健康系统实现数据共享。接口需要符合IHE区域医疗信息共享交换技术规范IHE XDS(Cross-Enterprise Document Sharing)技术框架文件,IHE XDS作为区域医疗信息共享交换基本技术框架文件,定义和规定了不同医疗机构患者信息如何在一个统一集成架构下进行交换和共享,下图是有关IHE XDS共享交换技术架构框图。其中,PIX是有关患者在不同医院识别号相关引用管理模块;Registry是有关患者存储在各医院的可用于共享的电子病历索引模块;Repository模块是存储医院提供可以共享的患者电子病历;Source是提供患者电子病历的各医院信息系统(如PACS、HIS、EMR等),Consumer是医师用来查询、提取和使用患者共享电子病历的模块(如医师远程诊断工作站等)。

图12-1　IHE XDS共享交换技术架构框图

(十一)心电网络系统应用意义

心电网络系统已经实现了真正意义上的心电检查数字化、网络化,改变以往抱着心电图机满院跑、分规直尺测量心电波形的波幅与间期、热敏纸打印等传统的工作方式,充分利用信息化技术提高心电诊断能力及工作效率,节约医院的人力、物力成本;心电图报告和原始心电数据统一管理和永久存储,方便医师及时调阅心电图报告,比对历史记录提高诊断准确性;利用网络手段完善急诊、病房的检查流程,实现远程不同级别医院的会诊及质量管控;建立心电分级诊断中心和远程会诊中心,整合区域医疗资源和社区医疗资源;利于心电图诊断标准图库和数据库的建立,可以更充分地挖掘和利用各种心电数据,完成更深层次的临床研究及心电学研究;利于规范化培训及管理,减少误诊、漏诊,为患者提供新型、优质的心电检查服务。

(张丽娟)