第2部分使用IBM解决方案实现医疗文档共享

区域医疗SOA解决方案第2部分:使用IBM解决方案实现医疗文档共享背景知识医疗文档患者在参加医疗活动享受医疗服务时候，医疗服务机构会产生为该患者产生卫生服务纪录，例如儿童出生会产生出生医学证明、健康体检信息等纪录，病人在门诊诊疗时候会产生诊疗或者医嘱纪录，病人住院会产生住院并案首页、出院小节等纪录，病人在医院或者健康机构检查时候会产生实验室报告、健康体检信息等纪录，所有的这些纪录具有独立语义的完整的医疗信息，可以以文档的形式被医疗机构IT系统进行交换和共享，在这里这些纪录统称为医疗文档。交换和共享医疗文档是构建居民统一电子健康档案(EHR,ElectronicHealthRecord)的重要来源，医疗文档的共享是区域医疗解决方案中的基本目标。居民在医疗机构诊疗产生的医疗文档进行采集，形成居民完整的健康档案，供居民、临床医生、全科医生以及相关机构进行调阅和查看。医疗文档的交换和共享是构建区域卫生信息平台的核心业务之一，也是区域医疗解决方案的重要组成部分之一。各医疗机构的应用系统应该能够将需要共享的医疗文档上传到区域EHR平台，由平台进行统一管理和维护，而在需要查询和调阅时候，医疗机构应用系统也可以查询和展示相关的医疗文档，从而达到跨医疗机构的医疗文档的共享的目的。回页首相关标准和规范医疗文档类型是多种多样的，可以是文本、影像、结构化信息等等，如果类型和结构不能统一，就不能使医疗机构和系统对文档的理解和处理做到一致，这需要建立统一的标准来定义文档的语法和语义，临床文档架构CDA（ClinicalDocumentArchitecture）是目前在医疗界得到广泛承认和使用的文档标准。同时，除了文档标准外，还需要将交换方式和模型做到标准化，使得各医疗机构能够使用统一的IT交互规范实现无障碍地跨医疗机构文档共享，医疗信息集成规范（IHE，IntegratingHealthcareEnterprise）给出了这方面的规范。HL7CDAHL7（HealthLevel7）是在医疗信息系统之间交换临床、财务和管理信息的一套标准，而CDA（ClinicalDocumentArchitecture）是HL7标准集的一部分，它以临床文档交换为目的，描述临床文档的结构和语义的文档标记标准。CDA提供了临床文档的交换模型，便于实现临床信息的标准化，例如病案首页、出院小结、观察报告等。CDA遵循XML标准、遵循HL7RIM参考模型，CDA既可以包含计算机可识别的标准化结构文本、也可以包含自由文本、影像等人可识别的信息。CDA结构如清单1所示，具体标记解释请参考HL7官方网站。清单1.CDA结构示例ClinicalDocument...CDAHeader...structuredBodysectiontext.../textobservation.../observationsubstanceAdministrationsupply.../supply/substanceAdministrationobservationexternalObservation.../externalObservation/observation/sectionsectionsection.../section/section/structuredBody/ClinicalDocumentIHEXDS和ATNA医疗信息集成规范（IntegratingHealthcareEnterprise，IHE）目标不仅是在鼓励整合，更是一种实现平台的框架。IHE定义了不同方面的技术框架（TechnicalFramework），例如基础架构（ITInfrastructure）、放射医学（Radiology），实验室（Laboratory），心脏病学（Cardiology）等。基础架构技术架构中又进一步定义了集成概要（IntegrationProfile）来描述不同系统集成的实现规范，例如PIX/PDQ,XDS,ATNA等，其中：跨企业文档共享XDS（Cross-EnterpriseDocumentSharing）定义了信任领域（AffinityDomain）内不同的医疗机构以交换文档的方式共享病人医疗纪录，XDS详细定义了文档注册库（DocumentRegistry），文档存储库（DocumentRepository），文档源（DocumentSource），文档消费者（DocumentConsumer），病人身份源（PatientSource）等几个角色（Actor）以及这几个角色进行信息交换的交易接口（Transaction），这些交易的接口的数据格式是基于SOAP和ebXML之上而数据模式则参考了HL7RIM概念模型。XDS集成概要包括XDS.a和XDS.b两种类型，XDS.a发布较早基于ebXML2.1构造，除了SOAP接口外还有HTTP接口；而XDS.b基于ebXML3.0构造，接口全部是SOAP方式。审计跟踪和节点认证ATNA（AuditTrailandNodeAuthentication）定义如何保证节点之间传递信息的安全，包括在节点之间建立安全通道，在传输信息时候纪录审计消息等。回页首IBMHIE资产HIE（HealthcareInformationExchange）是IBM的现有资产和基于IHE的解决方案，它采用了IBM公司高性能、稳健的、大规模的中间件产品和IHE定义的医疗卫生信息交换规范，实现对医疗健康机构（医院、医生诊所、医疗实验室、研究机构等）之间医疗文档（健康档案、就诊纪录、出院小节、医嘱、检测报告等）共享和交换，HIE实现了IHE定义的XDS（包括XDS.a和XDS.b）和ATNA两个集成概要，其总体架构图如图1所示。图1.HIE总体架构图方案的每个组成部分功能介绍如下：1.文档注册库（DocumentRegistry）：该注册库维护了已注册文档的元数据，文档元数据包含病人ID、文档标题、文档类型、主治医师、医院科室、提交时间等信息，文档注册库类似文档的索引中心，提供了符合XDSProfile定义的交易接口。a.PatientIdentityFeed：该接口表示身份源（PatientIdentitySource）可以将病人身份标志注册到文档注册库中。b.QueryRegistry,StoredRegistryQuery：两个接口均提供对文档元数据（DocumentMetadata）的查询，文档消费者（DocumentConsumer）可以传入一些参数查询病人的文档元数据信息，例如根据病人ID查询该病人拥有的病历文档。c.RegisterDocument：该接口定义了DocumentRepository需要向DocumentRegistry注册文档元数据。2.文档存储库（DocumentRepository）：该存储库存储了病人的具体文档，并提供了IHEXDS定义的以下交易接口：a.Provide&RegisterDocument：提供了提交文档的接口。文档源（DocumentSource）可以将病人的文档以及元数据提交到DocumentRepository，DocumentRepository在将文档保存到自己的存储库中后，再将文档的元数据通过RegisterDocument接口注册到DocumentRegistry中。b.RetrieveDocument：该接口定义了获取文档的交易，文档消费者（DocumentConsumer）根据文档的元数据将文档从指定的DocumentRepository中获取出来。3.审核日志库（ATNAAuditRepository）：存储了信息交换过程的审计日志，并提供了管理界面以便跟踪和查询。IBMHIE还支持患者身份管理，跨领域的查询（支持IHEXCA-CrossCommunityAccess），IHEXUA（CrossEnterpriseUserAssertion)）身份标识提供者服务，XDS-I影像资源交换等技术，在此不做具体介绍。在部署模型中，该解决方案可支持完全中心式、完全联邦式或者混合式三种部署模式。例如，在一个信用领域内，仅在中心位置部署一个DocumentRegistry和DocumentRepository，所有医疗机构的系统直接与他们进行集成；也可以在中心位置部署一个DocumentRegistry，在各医疗机构内部分别部署自己的DocumentRepository；或者部署多个DocumentRegistry和DocumentRepository，形成联邦模式。HIE的实现是基于IBM成熟的中间件产品WebSphere应用服务器和DB2UDB数据库实现的，同时DocumentRepository可根据实际需求选用DB2UDB，DB2PureXML，或者DB2ECM（EnterpriseContentManager）来存储和管理文档。HIE可以利用WebSphere应用服务器提供的负载均衡、集群等技术，提供高可用性、可伸缩性和健壮性，从而满足区域医疗环境下对大容量、高并发的数据处理要求。HIE也可以和目录服务器TivoliDirectoryServer，联邦身份管理服务器TivoliFederatedIdentityManager等进行集成，提供对认证、授权以及身份映射的管理。回页首基于HIE实现文档共享基于电子健康档案的区域医疗SOA解决方案一文中给出了区域医疗的总体解决方案总体架构图，在总体架构图中，EHR数据服务部分提供了对健康信息和临床文档（CDA格式）的存储、管理和共享，如图2所示，它以HIE为核心提供了基于IHEXDS标准的外界访问服务，同时又进行了一定的扩展，支持对医疗文档的管理和定制功能。图2.基于HIE的EHR数据服务这些扩展包括：元数据定制：HIE实现了对XDS集成概要的文档元数据的管理和查询，该组件可在此之上对现有的元数据进行定制和扩充，例如增加新的元数据。术语以及语义：针对医疗卫生行业内的不同系统的术语、编码给出定义和解释，因为不同的系统定义的编码和术语可能不一样，该组件可以支持不同系统的编码和标准编码（如LOINC编码）的映射和管理。检索：支持以不同的方式检索文档存储库，虽然HIE给出了一些标准查询接口，但不并能满足一些特定的检索需求，该组件可以提供基于内容关键字的全文检索功能，例如查询所有患有糖尿病的病人文档。文档模板管理：CDA是一个统一的文档架构，需要定义不同的模板以支持在不同业务域的文档类型，例如门诊纪录模板、出院小节模板、检测报告模板等。文档模板管理提供了对CDA文档模板的定义、管理和验证功能。数据同步服务：支持其他系统和EHR数据服务模块的文档数据同步，也支持文档更新的自动通知功能。回页首医疗文档共享示例场景我们以一个常见的转诊例子解释该解决方案的应用场景，在由医院和社区中心组成的领域内，医院和社区可以共享病人医疗文档，该场景过程如图3如下1.居民张三按照卫生部门要求通过基于Web界面的应用注册身份信息，并得到唯一的病人ID。在该步骤中，Web应用担当了病人身份源(PatientIdentitySource)的角色，它使用PatientIdentityFeed交易向HIERegistry注册病人ID。2.张三突发脑出血，并立即入院治疗。医院医生使用应用EMR(ElectronicMedicalRecord)系统纪录病人病情、诊疗过程、医嘱信息等。在张三出院后，EMR可以生成出院小节，该出院小节以本地接口调用的情况下发送到HIE适配器。3.HIE适配器可以将出院小节转换为标准的CDA格式，并构造出文档元数据（也可以从CDA文档中直接提取元数据）。HIE适配器将出院小节CDA以及元数据发布到HIERepository；在该步骤中，EMR（通过HIE适配器）担当文档源（DocumentSource）的角色，使用Provide&RegistryDocument交易将