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        基于XML的醫(yī)療數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)設計

        2017-10-16 04:15:39林德南陶保平鄭靜李海平
        科技創(chuàng)新與應用 2017年29期

        林德南++陶保平++鄭靜++李海平

        摘 要:文章針對醫(yī)療信息集成中存在的問題和障礙,研究基于XML模式醫(yī)療信息數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的設計方案和關(guān)鍵技術(shù),設計完成了基于HL7標準的醫(yī)療數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)︶t(yī)院的各個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的醫(yī)療數(shù)據(jù)進行有效的集成,在保證其他系統(tǒng)相對獨立工作的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)對大量醫(yī)療數(shù)據(jù)的高效集成和處理功能,使得醫(yī)療人員查詢多源關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)更加便捷,并且正確結(jié)果的返回更加及時。

        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)集成;醫(yī)療信息;XML;HL7

        中圖分類號:TP311.13 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)29-0014-02

        1 研究背景

        醫(yī)療事業(yè)是關(guān)系到民生問題的一項重要事業(yè),主要包括民眾疾病的預防、監(jiān)控和治療等方面的工作[1]。醫(yī)療信息系統(tǒng)融醫(yī)療服務與信息技術(shù)于一體,在信息時代發(fā)揮著越來越最重要的功能。近年來,隨著我國醫(yī)療體制改革的不斷深入,醫(yī)療機構(gòu)將不斷推進信息化建設,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的有效集成。傳統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法有聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫法和虛擬法,而近年來可擴展標記語言(Extensible Markup Language,XML)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互的主要工具。本文通過對基于XML模式醫(yī)療數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行研究,在保證其他系統(tǒng)相對獨立工作的前提下,實現(xiàn)了醫(yī)院各個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中醫(yī)療數(shù)據(jù)的高效集成處理,使得醫(yī)療人員查詢多源關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)更加便捷。

        2 HL7標準與XML

        2.1 HL7標準

        HL7(Health Level Seven)是國際醫(yī)院數(shù)據(jù)信息傳輸協(xié)議的標準,能夠規(guī)范醫(yī)院數(shù)據(jù)信息管理格式,降低醫(yī)療機構(gòu)之間數(shù)據(jù)信息傳輸成本,提高共享程度[2]?;贖L7標準進行數(shù)據(jù)交換的基本原理是:將各個系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為HL7標準格式,按照指定的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議(如TCP等協(xié)議)傳輸?shù)搅硪环?,接受者在用戶層上進行應答和有效性驗證,再將消息傳入到應用系統(tǒng),依據(jù)該標準的語法規(guī)則進行解析,最終將消息轉(zhuǎn)化為應用數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)基于HL7標準,數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)與醫(yī)院異構(gòu)系統(tǒng)之間進行良好的交互,并轉(zhuǎn)化為XML格式,實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的功能。

        2.2 XML數(shù)據(jù)集成技術(shù)

        XML是一種可擴展標記性語言,由標準通用標記語言(Standard Generalized Markup language,SGML)發(fā)展而來,該語言不僅繼承了SGML的各種優(yōu)點,同時還避免了其復雜難用的缺點[3]。XML具有兩個主要特點,一是自描述性,即允許開發(fā)者自定義標簽并將標簽內(nèi)容有效分離;二是半結(jié)構(gòu)化,即XML本身是文本語言,但是可以通過DTD和Schema補充其結(jié)構(gòu)性。XML具有易開發(fā)性和可擴充性等優(yōu)點,適用于異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)交換,且通過數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的關(guān)聯(lián)和處理,能夠達到異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的目的。

        3 系統(tǒng)架構(gòu)設計

        架構(gòu)簡介

        本系統(tǒng)基于HL7傳輸協(xié)議,采用中間件技術(shù)完成醫(yī)療數(shù)據(jù)集成過程,實現(xiàn)信息查詢和訪問的功能。如圖1所示,本系統(tǒng)具有三層架構(gòu):

        首先是用戶層,開發(fā)者根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)的不同需求設置查詢權(quán)限,用戶根據(jù)需要可在醫(yī)療數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)上查詢相關(guān)數(shù)據(jù),實現(xiàn)系統(tǒng)的相關(guān)功能。

        其次是中間層,應用層的查詢請求通過中介器進行分解查詢,得到子查詢并通過包裝器進行包裝后再經(jīng)過HL7接口轉(zhuǎn)化為XML格式反饋給用戶。

        最后是數(shù)據(jù)存儲層,將醫(yī)院各異構(gòu)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息與中間層交互,異構(gòu)的數(shù)據(jù)經(jīng)過無效信息過濾、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮等過程[4],分別存儲到相應的數(shù)據(jù)庫中。

        4 系統(tǒng)中間層設計

        4.1 中介器設計

        本系統(tǒng)基于HL7標準,選擇XML進行數(shù)據(jù)傳輸。在中間層中,中介器實現(xiàn)醫(yī)療信息數(shù)據(jù)集成。系統(tǒng)依據(jù)XML的衍生技術(shù)XQuery和XML Schema 實現(xiàn)不同醫(yī)療系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互,將查詢分解為多個數(shù)據(jù)源的子查詢,各個子查詢之間相互獨立,再將局部查詢得到的結(jié)果進行模式轉(zhuǎn)換,并匯總為XML格式反饋給用戶。中介器接收到的全局查詢命令和發(fā)送到包裝器的子查詢都采用XQuery的統(tǒng)一形式;與此同時,查詢執(zhí)行的緩存中也含有部分查詢結(jié)果,直接在緩存中查詢可以提高查詢效率;HL7標準能簡化映射過程,使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程變得高效快捷;XML Schema展示出XML格式的眾多優(yōu)點,包括可拓展性、重復性和獨立性等。

        4.2 包裝器設計

        在中間層中,包裝器具有兩大功能,一是子查詢命令的轉(zhuǎn)換,二是局部查詢結(jié)果的轉(zhuǎn)換[5]。整個流程如圖2所示:首先中介器將子查詢發(fā)送給包裝器,然后包裝器將子查詢轉(zhuǎn)換為醫(yī)療數(shù)據(jù)源能夠處理的查詢,最終將XML格式的查詢結(jié)果返回給查詢執(zhí)行引擎。而基于HL7協(xié)議的結(jié)果轉(zhuǎn)換器則對各個異構(gòu)醫(yī)療數(shù)據(jù)源查詢到的相關(guān)結(jié)果進行合適的轉(zhuǎn)換,生成易于被各系統(tǒng)識別的XML格式文件,同時該過程能夠起到減弱數(shù)據(jù)異構(gòu)性的作用。

        5 結(jié)束語

        本系統(tǒng)將原先的各個異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行集成,降低了各業(yè)務系統(tǒng)的復雜程度,減少了系統(tǒng)開發(fā)維護所需要的費用,提高了醫(yī)療機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)信息共享度和醫(yī)療信息化的覆蓋范圍。在日常醫(yī)療活動中,極大地降低了醫(yī)療人員的工作量,提高了醫(yī)療機構(gòu)的工作效率,讓醫(yī)療人員更及時有效地為患者服務。

        參考文獻:

        [1]崔雋.基于醫(yī)療系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)共享的研究與設計[D].吉林大學,2011.

        [2]汪永琳,丁一.基于HL7的醫(yī)療數(shù)據(jù)集成及系統(tǒng)設計[J].通信技術(shù),2009,42(12):176-178.

        [3]許峰,張雪潔,李鳳生,等.XML數(shù)據(jù)集成平臺的研究與應用[J].計算機工程與設計,2009,30(13):3212-3215.

        [4]曾汪旺,謝穎夫,胡光闊.多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)在醫(yī)療大數(shù)據(jù)中的應用[J].價值工程,2017,36(8):80-82.

        [5]胡芳,沈紹武.醫(yī)療數(shù)據(jù)集成平臺的研究與設計[J].世界科學技術(shù):中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2015,17(4):916-921.endprint

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