主要医学信息交换的标准

4.7　主要医学信息交换的标准

信息交换的标准是解决不同系统之间、不同的部门之间对信息共享的基础，下面将介绍当前世界上最重要的几个医学信息交换的标准:HL7、DICOM、X12N、EDI、IEEE、MEDIX、HIPAA等。

4.7.1　HL7

1）HL7概述

HL7（health level seven）是一种医疗卫生信息交换标准。

HL7组织创始于1987年，是美国一个非赢利性的、已被美国国家标准局（ANSI）认可的标准化开发组织。HL7不仅实现了不同医疗机构之间，各医疗机构内不同系统之间大多数信息的通信，而且实现了不同厂商设计应用软件之间接口的标准格式.因此HL7是当前世界上应用最广、最重要的医学信息交换的标准之一。

2）HL7原理

HL7构建在ISO制定的通信开放互连（OSI）模式的第七层应用层。HL7标准全面细微地规定了医疗卫生机构可能使用的临床信息和管理信息的交换格式、触发事件、信息形态及交换法则。

3）HL7的主要组成

（1）消息（message）:消息是包含和传递信息的字符串，是已定义顺序逻辑中相关数据的组合。HL7定义了一组消息类型（Message type）来表达各个消息的应用类别，用三个大写字母表示，放在相应字段中，例如ADT这个消息类型是应用于病人入院、出院与转院这一类信息。

（2）区段（sygment）:HL7对每一种消息类型都定义了相应的消息区段，每个区段都有一个区段名，用三个大写字母表示，放在段首以标识惟一的一个消息区段，如上述ADT消息类型由以下几个消息段组成:消息头MSH、事件类型EUN、病人基本信息PID、病人就诊信息PVI。

（3）字段（field）:又译作“位”，每个区段按规定顺序由一系列字段组成，字段可再细分为“元素”（Component）和“副元素”（Subcomponent）。每一字段具有已定义的属性:位置、长度、类型、可选性、ID号等。例如上述PID区段内又包含了病人姓名、年龄、住址、电话等字段。

（4）消息分隔符（delimiters）:是指消息的构建中，用于分隔各消息组成的一些特殊的字符。

（5）触发事件（trigger Events）:当现实中发生的事件导致不同系统间数据流动需求，称之为触发事件。HL7将现实中的各种医疗行为或管理行为归纳为一些典型事件，如“病人入院”即为一个事件，对应了HL7中的ADT事件。HL7实现机制是触发事件，消息总是根据触发事件被传输到接受方。

4）HL7的功能模块及工作流程

HL7包括5个功能模块:①发送/接收模块（send/receive module）:支持TCP/IP通信协议，可发送和接收医疗卫生信息，信息格式为符合HL7标准的字符串。②转换模块（adaptor module）:实现字符串数据与XML格式之间的相互转换，对信息格式进行检查验证，保证发送/接收信息的正确完整。③应用接口模块（API module）:提供符合HL7标准的应用接口，发送方可以调用接口函数，按HL7标准格式填写参数，向接收方发送数据。④资源模块（resource module）:支持各种实际应用的HL7医疗信息事件，如入院、检查、医嘱等。⑤对照模块（mapping module）:提供翻译对照功能，可以按照医疗卫生应用系统进行定制。

HL7及各模块在两个不同医疗卫生应用系统之间进行医疗信息传输的工作流程如图4－5。

图4－5　HL7医疗信息交换流程图

5）HL7应用及发展

医院内部不同公司开发的系统间互联常采用直接打开数据库读写数据表的方法，这种方法简捷方便，但很不安全，一旦产生错误将难以确定修复，甚而造成系统瘫痪。HL7是将相互割断的各个系统通过消息交换的方式互联，保持各个系统独立性，易于维护升级，也就提高了整个HIS的安全性和稳定性。

HL7目前已有1 500多个会员，全世界已有几十个国家（包括我国及台湾地区）数千家医疗卫生机构应用HL7。

HL7的发展迅速，2000年底HL7V2.4版被批准为ANSI标准，2002年通过的HL7 V3.0版采用全新的物件导向（object－oriented）的开发方式，并支援CORBA（common object request broker architecture）及DCOM（distributed component objiect model）的物件存取及共享模式。HL7V3.0版还直接支持可延伸的标示语言（eXtensible Markup Language，XML）格式，以利在广域网和局域网的环境中交换信息。虽然HL7并不特别限制对词汇和代码的选择，但是HL7正式推荐LOINC和SNOMED作为词汇和代码的首选。新版HL7还开发了临床文档结构（clinical document architecture，CDA），即电子病历结构标准，为解决电子病历实现的难题提供了良好的解决方法。因此HL7将在医学信息的发展中发挥极具影响的重大作用。

4.7.2　DICOM

医学数字成像和通信标准（digital imaging and communications in medicine，DICOM）是由美国放射学会（American College of Radiology，ACR）和国家电子制造商协会（National Electrical Manufactures Association，NEMA）为主制定的一个专门用于数字化医学影像传输、显示和存储的标准。

该标准于1985年公布了1.0版，经不断创新和完善，至2000年推出了DICOM 3.0版，内容有15个部分。功能从点对点的通信标准，扩充到开放式互联OSI，以及TCP/IP等计算机网络的工业标准，支持各式各样的医疗影像仪器设备。

DICOM推动了不同厂家、不同设备、不同型号之间的开放式医疗数字影像的传输与交换、促使了医学图像存储与传输系统（PACS）的发展并与医院其他信息系的整合，允许所产生的信息能广泛地经由不同设备来访问和共享。我们将在第9章作详细介绍。

4.7.3　IHE

IHE（Integratine Healthcare Enterprise）是美国北美放射学会（Radiological Society of North America，RSNA）和医学信息管理系统协会（Healthcare Information and Management System Society，HIMSS）自1999年开始的一项规划，它定义了一个执行框架，其目的是集成不同的医学信息系统。

DICOM解决的是医学影像传输和存储标准的格式问题，HL7解决的是不同系统通信问题，但实际互联测试时常互不相容。IHE框架是工作流程的标准，解决的是不同应用系统间的协同工作问题。

IHE所包含的内容有病人挂号、医生问诊检查、诊断医嘱、影像申请、拍摄阅片、形成报告等。因此它将HIS、RIS、PACS等各自原有的简单的线性流程，变为了互相交织的网状流程，如图4－6所示。

图4－6　IHE包含工作流程事件示意图

IHE定义的集成框架（Integration profiles）是由行为者（actors）之间所发生的事物处理（transaction）构成的。每个事物处理拥有一个名字和编码，并且在行为者之间传递指定信息。这样医院就可以利用IHE集成框架，遵循被严格定义的事物处理流程，协同一致地组织自己医院信息化的互联互通平台。

4.7.4　ANSI Xl2

被美国ANSI认证的机构——标准委员会（Accredited Standards Commitee，ASC）制定了一系列用于各个行业的电子数据交换的标准，其中X12是专门为保险业，针对订单数据、发票数据以及其他商务文书的数据所开发的信息标准也有称之为ASC X12。这些特殊的标准与医疗保健行业密切相关，如表4－4所示。

表4－4　X12与医疗保健行业密切相关标准

从以上举例，对X12完整、详细的信息交换可见一斑，它对于医院跨系统的信息建设，特别是对医疗保险制度的完善产生了重大影响。

4.7.5　IEEE相关标准

IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）美国的电子和电气工程师学会是ISO和ANSI的国际成员组织，通过IEEE，许多通信电子与电器应用、计算机的世界标准被制定和开发。

IEEE有两大项目的医疗保健标准，一个是IEEE P1157，即医疗数据交换标准（medical data interchange standard，MEDIX），MEDIX的设计完全依照ISO的OSI标准架构分为七层，在理论上更为优越。另一个是IEEE 1073，是医疗设备通信标准（standard for medical device communications）它制定的整套文件明确了在整个OIS标准架构7层所需的医疗信息“巴士”，（medical information bus，MIB），MIB对于床边重症监护设备是一个强劲可靠的通信服务设计。

4.7.6　HIPAA

美国国会于1996年8月21日通过了“1996年健康保险流通与责任法案”（health insurance portability ＆accountability act of 1996，HIPAA），该法案在隐私规定中定义了受保护的健康信息（Protected Health Information，PHI），在安全规定中制定了在管理层面、物理层面以及技术层面如何保证受保护的健康信息的安全，并且规定了健康信息尤其是与保险有关的信息的传输和编码。HIPAA对医学信息学科研以及医学信息系统的开发有很大的影响。任何利用包括病历在内的患者的个人信息，进行科学研究都要首先考虑是否会违背HIPAA法案。在HIPAA包含了许多关于患者医疗、管理、费用的标准化，关于表示符号标准，以及隐私和安全的标准。

我们将在以后各章节讨论建立社区性、区域性、国家性的信息平台和数据中心以及电子病历系统，在实现这些任务时，HIPAA的影响是必须考虑的。例如，当我们建立区域健康档案（EMR）时要考虑:哪些患者的信息可以收集？哪些信息是可以公开用于公共卫生监督？哪些信息又是要绝对替患者保密？如何保密？这些都要受到HIPAA的管辖。在我国，这类保护医学信息安全及患者隐私的法律有待制定。