chapter2医学信息标准

主要内容,医学信息标准化HL7标准,1 信息标准化的定义 狭义的信息标准化是指信息表达上的标准化 ，实质上就是在一定范围内人们能共同使用的对某类、某些或者某个客体抽象的描述与表达 广义的信息标准化不仅涉及信息元素的表达，而且涉及整个信息处理：包括信息传递与通讯，数据流程，信息处理的技术与方法，信息处理设备例如性别：1男 2女 3 女变男 4 男变女 9 不详 病人标识：PID 医学影像格式：DICOM,一 医学信息标准化,2 信息标准化的特点,完整性与唯一性 无论一个还是一组客体，都应该有且仅有一个确定的代码与其对应科学性 人们对某一个客体的分类编码的完成往往依赖于对该客体的本质的认识，是人类长期观察、研究、实践、活动的总结权威性 信息标准化工作往往是由具有 行政管理权威的部门制定和颁布的，在一定的范围内是强制执行实用性 标准的制定要掌握好科学与应用的关系；要调整好该标准可能存在的不同用户之间的矛盾；要合理照顾现实环境与远景发展的需求可扩展性与可维护性 标准建立之后并不是一成不变的。相反它需要随着客观情况的变化而补充、修改。否则该标准就会因落后而无法使用,标准的种类,3 国际上著名医学信息标准,ICD-10国际疾病及健康相关问题统计分类(International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems 10th Revision) ICD，起源于死亡统计报表需要。有100多年历史，国际公认卫生信息标准，WHO负责维护。美国国家健康中心出版了ICD-9-CM，包含了更详细编码。最新版本ICD-10 （1993年）。适用于病案统计管理。,q00.051 无脑儿q00.151 颅脊柱裂q00.251 枕骨裂脑露畸形q01.051 额部脑膨出q02.x01 小头畸形q02.x52 脑过小q03.901 先天性脑积水。,UMLS统一的医学语言系统（Unified Medical Language System）由美国国立医学图书馆自1986年开始研制计算机生物医学信息检索中的障碍：相同的概念具有不同的表达方式，有用的信息分散在不同的数据库系统中。例：运动神经-传出神经促进 能够理解生物医学语言的计算机系统的开发工作，来加强对于这些文献的获得和使用。,UMLS包括四个部分,超级叙词表：概念，包含定义和具体属性超级叙词表囊括了“Medical Subject Headings”(医学主题词表)在内的词表、分类表70余种，涵盖了生物医学概念730,000项，相关名称1,500,000条。语义网络:每个概念都指定有至少一种“语义类型”主要的语义类型包括生物、解剖学结构、生物学功能、化学物质、事件、有形对象以及概念。信息资源专用词典收录的是关于常见英语单词、生物医学术语以及存在于MEDLINE以及UMLS Metathesaurus之中的术语的信息。,UMLS本身不是标准，但提供了标准与其他数据资源之间的交叉参照。该系统在计算机辅助文献标引、文献性数据库及辅助检索功能（PubMed和IGM）方面发挥了巨大作用，提高了计算机自动处理程度，极大地方便了用户的查询。/entrez/query.fcgi?db=PubMed,标准医学参考术语 SNOMED RT (Systematized Nomenclature of Human and Veterinary Medicine Reference Terminology) SNOMED由美国病理学家学会（CAP）发起，已经发展了超过20年，其3.5版包括了180,000余词条，它包括解剖学、形态学、正常与非正常的功能、症状及疾病体症、化学制品、药品、酶及其它体蛋白、活有机体、物理因素、空间关系、职业、社会环境、疾病/诊断和操作。SNOMED的每一个术语(词条)均有一个编码与之对应，在疾病/诊断轴内，很多疾病概念还提供了与其它术语的交叉参照关系。SNOMED为UMLS提供了最为广泛和最为重要的医学术语词条。是UMLS所包含的多个术语集中的一个，也是最重要的一个。中国出版的SNOMED分11个模块SNOMED RT 与 CT：主要为了方便交换和分析临床信息,中文SNOMED电子版含14.5万词条, 分为11个模块： 解剖学（T, Topography）用于人、兽医学的解剖学 术语； 形态学（M, Morphology）用来描述人体结构变化 的术语，功能 （F, Function） 描述身体生理和病理的功能， 包括护理人员使用的对病人观察和 诊断的术语； 活有机体 （L, Living Organisms） 完整的动、植物 学分类，基本包含了所有病原体和动物疾病的传病媒介； 化学制品、药品和生物制品 ； 物理因素、活动和力； 职业 （J, Occupations） 国际劳工局（ILO）的职业目录； 社会环境 （S, Social Context)）; 疾病/诊断 （D, Diseases/Diagnoses）； 操作 （P, Procedures）手术与操作相关术语； 连接词/修饰词 （G, General Linkage/Modifiers） 用来连接和修饰每个模块中术语的连 接词、描述符及限定词,美国材料与试验协会(ASTM)制定的有关医疗的标准(the American Society for Testing and Materials) ASTM是现今世界上最大的标准化组织 之一。它已制定和广泛应用了许多与医疗事业相关的标准例：ASTM PS 54-1996 户外用儿童塑料椅的暂行标准性能要求ASTM PS 102-1997 因特网和内部网医疗保健安全的临时标准指南,通用过程术语学CPT4 (Current Procedural Terminology, 4th Edition) CPT是美国的付帐赔偿编码体系中使用的一套编码系统，基于消费来定义诊断和治疗过程，提供了编码策略。是医院所使用的临床操作与提供服务的分类编码与术语体系，在美国的付款和应用评估方面广为使用。每年由美国医学会(American Medical Association，AMA)发布一次。,解剖-治疗-化学代码 ATC（Anatomical Therapeutic Chemical）,是一种药物系统分级分类法。在19世纪70年代初，挪威医学供应部扩展了已有的欧洲制药市场研究协会解剖和治疗3级分类系统，并增加了2个化学级。后来，ATC分类获得WHO药物应用研究组认可。ATC的优点如下：（1）确定了一个药物产品，包括有效物质、用药途径和相关的剂量。（2）既面向治疗、又面向化学药品，这个特征是其他系统所缺乏的。（3）已作为WHO药物应用研究的国际标准。缺点是：没有包含复合产品、皮肤病制剂和局部用的复方制剂。相关资料：http:/www.umanitoba.ca/centres/mchp/concept/dict/drug/Atc-ext.htm,DRG诊断相关分组(Diagnosis Related Groups)由美国HCFA(Health Care Financing Administration)制定，是用于美国医疗保险预付款制度的分类编码标准。该编码依据病人的年龄、性别、住院天数、临床诊断、病症、手术、疾病严重情况及转归等因素把病人分为大约500个左右的诊断相关，以此为依据决定给医院的补偿费用。其中的诊断是基于ICD-10代码。该编码已被许多国家引进和修改。DRGs在直接的病人护理或临床研究中缺少临床的专指性。我国也对DRGs也进行了研究。,ACR Index for Radiological DiagnosisACR Index是一种应用于影像学分类的病理编码，由美国放射学院（American College of Radiology）编制，最新第四版。 与其他的疾病分类不同，它的特点是适合影像学诊断分类，对影像资料的有序管理提供很大的方便，目前已经被西方放射学界接受，应用于影像数据库管理等方面。ACR Index的编码特点: 由解剖部位编码和疾病编码组成，编码长度为十位阿拉伯数字，其中前四位为解剖编码，后六位为疾病编码，解剖编码和疾病编码之间由“.”分隔。如：1234.123456 解剖编码（分成10类）：0乳腺，1颅脑，2五官颈部，3脊柱脊髓，4骨骼系统，5心脏大血管，6肺纵隔胸膜，7消化系统，8泌尿生殖系统，9血管淋巴系统。 疾病编码（分8类）：1正常，2炎症，3新生物、肿瘤样病变，4外伤，5内分泌和代谢类疾病、中毒，6其他无显著系统特点的疾病，7血管疾病，8其他病症等缺点：无法与ICD编码兼容，不满足病案统计的要求。使用不太方便,CCOW临床上下文对象工作组 (Clinical Context Object Workgroup)CCOW标准是桌面应用程序交互集成标准规范，使多个桌面程序可以共享一个信息环境（Context，上下文），多个程序处理同一个病人，同一次会诊，同一个检查，实现无缝连接集成 。解决不同应用需要、不同的用户口令认证问题解决访问不同患者资料需要不同认证口令问题实现单点登录，允许多个应用自动关联到一个病人；从一个应用更换病人后，其它应用自动跟随更换(各病人ID不相同),IHE (Integrating the health enterprise),NDC国家药品编码 (National Drug Codes ) NDC是美国药物代码；此代码系统由美国FDA维护，主要用于医疗保险，医疗补助和保险公司的付款。,HL7医院电子信息交换标准(Health Level 7)DICOM医学数字化影像通讯标准(Digital Imaging and Communications in Medicine),4 我国在医学信息标准化上的进展,标准代码(电子版)第一集全国卫生系统医疗器械仪器设备(商品物资)分类与代码化学药品(原料、制剂)分类与代码全国医疗服务价格项目规范SNOMED中文版ICD-9, ICD-10,二 HL7标准简介,HL7标准的提出：各医院采用不同开发商的系统硬件环境也不相同这种异质系统平台和非标准信息格式阻碍了各系统(医院与医院,医院与上级部门，医院与保险公司)之间的信息交流。,医院内传统HIS与LIS(检验信息系统）间通信,统一的结构化设计,不同医院间医疗信息传递,华西医院,301医院,建病历检查影像,建病历检查影像,基于标准的医疗信息传输,HL7标准的总体目标,开发和研制医疗数据信息传输协议及标准优化临床及其管理数据信息的程序降低卫生信息系统互连的成本提高卫生信息系统之间数据信息共享的程度,1 HL7标准 由Health Level Seven, Inc.（美国）制定和维护，用于在不同的医疗系统之间进行医疗数据传递的标准。 “Level Seven”是指ISO（International Standards Organization）组织发布的OSI（communications model for Open Systems Interconnection）模型的最高层。 该标准于1987年产生，2007年发布了HL7 2.5.1版，最新版本是用XML表达方式的V3.0版本，通过XML描述文法语义取代之前以分隔符为主的方法，并定义其标签（Tag），增加HL7编译的定义，以扩展医疗信息交换的能力 。,HL7,HL7标准的影响力,全美国约有98%的医院，98%的医疗相关设备及信息系统应用HL7作为标准HL7现有会员2200多名，代表着世界上主要国家和主流技术的发展趋势。,2 HL7组织,(1) Health Level Seven, Inc.成立于1987年，是非盈利性组织，从事卫生保健环境临床和管理电子数据交换的标准开发。有2,200多个会员中，超过500个团体会员，包括了医疗方面90的信息系统供应商。 (2)目前HL7组织在全球有19个成员国，除美国外，还有阿根廷、澳大利亚、加拿大、中国、捷克斯洛伐克、芬兰、德国、印度、日本、韩国、立陶宛、荷兰、新西兰、南非、瑞士、台湾、土耳其和英国。 (3)1994年，HL7获得ANSI（American National Standards Institute ，美国国家标准学会）授权认可，成为美国医疗方面的标准化组织之一。 (4) HL7组织目前设立了21个技术委员会（如技术指导、构建回溯体系、 临床诊断支持，控制等）, 15个特殊兴趣委员会（如电子病历，政府计划，图像集成 等）,3 HL7标准发展历史,4 网上HL7相关资料,(1) / HL7官方网站(2) .au/hl7v3/ 澳大利亚HL7组织(3) rmatik.med.uni-giessen.de/hl7xml/ 提供了一个免费将HL7 v2.4 转换成 XML的引擎(4) http:/www.oemig.de/ 对HL7感兴趣个人站点(5) / 太平洋医信公司，国内介绍HL7较多的公司，可提供HL7培训,三 初步认识HL7标准,HL7中的“Level 7”是指OSI的七层模型中的最高一层，第七层。但这并不是说它遵循OSI第七层的定义数据元素，它只是用来构成它自己的抽象数据类型和编码规则。它也没有规定规范说明如何支持OSI第一到第六层的数据。 HL7并没有提供一个完全的“即插即用”解决方案，因为在医疗机构的传输环境中有两个重要的影响因素: (1)医疗机构的传输环境中缺乏处理的一致性; (2)产生的结果需要在用户和厂商间进行协商。,HL7制定的目标,HL7标准应该支持各种技术环境下的数据交换，同时也应支持各种编程语言和操作系统，以及支持各种通讯环境。 同时支持单数据流和多数据流两种通讯方式。 最大限度的兼容性，预留了供不同使用者 使用的特殊的表、编码定义、和消息段(如：HL7的Z-segments)。 标准必须具有可扩展性，以支持新的要求，这包括协议本身的扩展及与现有系统和新 系统的兼容。 标准应该是在充分参考现有的产品通讯协议基础上，被广泛接受的工业标准。 HL7的长期目标就是制定一种用于医疗机构电子数据交换的标准或协议。,1 HL7的两个功能层次,(1) 数据交换层次对现有信息进行处理，如何获取其他系统的数据，完成本系统内部的功能。比如，在不同系统之间采集到的病人姓名、性别、地址等数据，或者是医嘱、费用等结果信息数据。这个层次不能交换各种业务过程信息，也不能进行系统和系统之间的交互。比如不同系统之间的预约过程以及预约完成状况的了解等等这些业务过程。,HL7就像火车轮，医疗信息就像一节节车箱，通过HL7这个车轮将医疗机构的一个个信息传递到各个医疗单位、保险单位、其它机构及病患本人手上,(2)医疗系统之间的整合层次达到不同医疗系统之间的无缝连接而进行的数据通讯和数据交换应用。 在这个层次的数据交换不仅要交换各种结果信息，同时还要交换各种过程信息，从而达到系统之间的交互目的。应用的原则是：在需要的时候获取需要的信息数据。这正是HL7定义了众多事件和消息格式的原因。,HL7的运作方式,2 HL7 2.5版本 HL7 2.5版本是2007年的版本。包括15个章节，4个附录，共1400多页。 CH01 Introduction HL7概述介绍CH02 Control 消息定义及交换协议控制CH03 Patient Administration 病人管理CH04 Order Entry 医嘱CH05 Query 查询CH06 Financial Management 财务管理CH07 Observation Reporting 观察报告CH08 Master Files 主文件CH09 Medical Records/Information Management (Document Management) 医疗纪录/信息管理（文档管理）CH10 Scheduling 计划CH11 Patient Referral 病人转诊CH12 Patient Care 病人照护CH13 Clinical Laboratory Automation 临床试验室自动化CH14 Application Management 应用程序管理CH15 Personnel Management 个人管理AppendixA Data Definition Tables 数据定义表AppendixB Lower Layer Protocols 底层协议AppendixC BNF Message Descriptions BNF消息描述AppendixD Glossary 术语表基于XML的3.0版本 (2008.8第一次发布),3 HL7的主要构成元素,触发事件（trigger events）消息（message）段（segments)字段（fields）组分 (component)消息分隔符（delimiters）表（Tables）：分为HL7标准表和用户自定义表。,HL7的运作方式,触发事件（trigger events）,当现实世界中发生的事件产生系统间数据流动的需求，则称其为触发事件。ADT，入院（ADMISSION）出院(DISCHARGE)转院(TRANSFER)提供和管理的信息包括病人信息(Patient Identification)，病人访问信息(Patient Visit)，过敏信息，病人死亡和尸检信息等。门（急）诊挂号、住院登记，出院转院管理等都以此为基类。,例: ADT/ACK消息,例: ADT以广播方式发布消息,消息（message）,是系统间数据传输的最小单位，由一组有规定次序的段组成。每个消息都用一个消息类型来表示其用途。每个事件对应一个消息，如病人入院对应ADT_A01消息。HL7采用消息传递方式实现不同模块之间的互连。消息的功能是允许进程与其它进程之间进行通信而不必借助共享数据。消息在系统之间自动传递,消息示例,段（segments）：,一个消息由多个段组成段的标识是三个字符，如ADT的消息中可能包括以下的段：MSH，EVN，PID，PVIMSH（消息头）是第一个段，表示消息是出什么事件触发的在ADT中，至少有60个不同的触发事件A01表示“a new patient is admitted” A02表示“change location”A03表示“discharge”两个或两个以上的段可形成“段组（segment group）”,字段（fields）：,字段是一串字符串；HL7数据字段有时会显示无效值，用以更新数据库里的一个记录，而不是创建一个新的记录；HL7 中的Appendix A中详细列出了常用的字段,消息分隔符（delimiters）:,HL7消息示例,3.5.1 Admit/visit notification - event A01 (admitted patient) MSH|&|ADT1|MCM|LABADT|MCM|198808181126|SECURITY|ADTA01|MSG00001|P|2.4| *消息头段EVN|A01|201109051123| *消息事件段PID|1|PATID12345M11ADT1MRMCM123456789USSSASS|JONESWILLIAMAIII|19610615|M|C|1200 N ELM STREETGREENSBORONC27401?1020|GL|(919)379?1212|(919)271?3434|S| *病人标识段NK1|1|JONESBARBARAK|WIWIFE|NKNEXT OF KIN *血缘亲属等相关PV1|1|I|2000201201|004777LEBAUERSIDNEYJ.|SUR|ADM|A0| *病人就诊段Patient William A. Jones, III was admitted on Aug 18, 1988 at 11:26 a.m. by doctor Sidney J. Lebauer (#004777) for surgery (SUR). He has been assigned to room 2012, bed 01 on nursing unit 2000.The message was sent from system ADT1 at the MCM site to system LABADT, also at the MCM site, on the same date as the admission took place, but three minutes after the admit,HL7消息结构,消息,字段,段,组分,HL7消息处理,当消息交换开始于某个触发事件时，称该交换为主动更新收消息的系统被要求立即处理并同时回复“确认” (acknowledgement)消息給发送系统,5 HL7的实例,1、2,3、8,4,5,6,7,ADT A01、A04,事件A08,一般医嘱消息（ ORM）,细节财务消息（DFT）,非请求观察报告响应 （ORU）,1、入院消息2、病人登记消息 HIS将住院或门诊病人基本信息传入RIS及相应部门 ADT A01、ADT A043、病人信息修改消息：在HIS端病人的人口统计信息修改后，主动发送更改后的消息给RIS系统，实现RIS系统的人口统计信息的同步更新功能。 事件A08 4、申请检查医嘱消息：录入医嘱时，如有RIS检查项目，HIS传送消息至RIS预约。 一般医嘱消息（ ORM）等 5、费用主文件消息：HIS中的费用信 息传递给RIS，RIS根据HIS的计价来收费6、收费消息：将病人检查费用传递给HIS 细节财务消息（DFT）7、检查报告消息： 病人在放射科做完检查，RIS将检查结果传送至HIS系统 非请求观察报告响应 (ORU）:是在HL7中用于传递实验室结果,6 HL7接口引擎,为了支持实现HL7，一些公司开发了HL7引擎，通常是一组支持HL7通讯的过程调用函数或控件，应用程序按照HL7引擎的约定提供参数，模块之间的通讯则由