HL7衛(wèi)生信息交換標準介紹

1、1、1、HL7簡介一、建立 HL7標準的目的這個標準主要用于醫(yī)療保健領域的電子數(shù)據(jù)交換， 特別是在住院病人急需的醫(yī)護設施領域內(nèi) （如：醫(yī)院）進行電子數(shù)據(jù)交換時用到。它總結(jié)了一個由衛(wèi)生工作者、銷售商、顧問組成的委員會 的工作，該委員會于 1987年 3月在賓西法尼亞大學醫(yī)院由 Dr.Sam Schultz 主持召開的一次會議上 成立。參加者也是相互競爭的設備廠商，他們共有一個唯一目標：就是在不同的計算機應用程序之 間實施公用的接口。這個委員會，后來就成為著名的 HL7工作組，它致力于使那些在醫(yī)療應用系統(tǒng) 中交換的某些關鍵數(shù)據(jù)集合的格式和協(xié)議標準化。 這個會議大約每 4個月都會在美國各地舉行。 H

2、L7 審核國際工作組在美國以外的很多國家都存在，包括澳大利亞，德國，日本，荷蘭，新西蘭和加拿 大。自從上個版本 （2.2 版本）發(fā)布以后. ，這兩年一直存在兩種并行的努力。首先， 2.3 版本代表 了在 1994年12月發(fā)布的 2.2 版本上的一種優(yōu)化改進。 2.2 版本發(fā)布以后， 2.3 版本是 HL7成員兩 年多時間、上千小時義務工作的成果。它主要的目標就是繼續(xù)與 2.2 版本兼容，糾正出版后的 2.2 版本中發(fā)現(xiàn)的錯誤，并對 2.2 版本內(nèi)的格式和內(nèi)容進行擴展。HL7是在正式的細則和投票過程下操作的。這些過程是在其他有關的醫(yī)療工業(yè)計算機信息標 準組織（如 ASTM）投票過程中被作為模型的

3、，設計這些以符合美國國家標準學會（ANSI）的需求。1994年6月，HL7成為一家 ANSI授權標準發(fā)展組織。 HL7參加了 ANSI的衛(wèi)生信息標準委員會（Health Information Standards Board （HISB）.）。作為一個組織， HL7在近兩年中有了重要的進步。 現(xiàn)在，HL7已有了超過 1500名的各類會員， 而且每三年一次的會議都會吸引 250-300 個會員和非會員參加。 截止 1996 年中期，HL7證明已有幾 百家醫(yī)療機構(gòu)實現(xiàn)了基于 HL7標準的計算機接口。 對一個醫(yī)療機構(gòu)來說， 有可能通過銷售商或通過 購買 HL7 標準來使用 HL7，而不需要加入 HL

4、7組織。二、建立 HL7標準的背景第七層是國際標準組織（ ISO）的開放式系統(tǒng)互聯(lián) （OSI）模型的最高層。這不是說 HL7與 ISO 定義的 OSI 的第七層原理完全一致。而且， HL7也沒有指定一套 ISO批準的規(guī)范，以便占領 HL7抽 象消息規(guī)范作用的 1-6 層。但是 HL7符合位于 OSI模型的第 7 層內(nèi)的這種從應用端到應用端接口的 概念定義。在 OSI概念模型中，通訊軟件和硬件的功能被分在第 7 層。 HL7標準主要關注在第 7層發(fā)生的 或是應用層發(fā)生的問題。 這些就是在應用程序之間被交換的數(shù)據(jù)、 交換時間以及應用程序間通訊的 特殊應用程序錯誤的定義。 然而，與 OSI模型協(xié)議低

5、層有關的協(xié)議有時也被提到幫助系統(tǒng)理解標準 的上下文，這是必須的。他們有時也被提到以幫助實現(xiàn)者建立基于HL7工作的系統(tǒng)。HL7工作組是由志愿者組成的，他們是在個人時間或雇主倡導的時間內(nèi)做的。HL7 工作組的成員已經(jīng)，并且愿意繼續(xù)為那些有志于建設、發(fā)展、精煉醫(yī)療系統(tǒng)網(wǎng)絡技術的第7 層接口標準的人開放。這個標準可以在不同的系統(tǒng)中進行接口的編址，這些系統(tǒng)可以發(fā)送或接收一些信息，包括： 就診者入院 / 登記，出院或轉(zhuǎn)院 （ADT）數(shù)據(jù)，查詢，就診者的資源和計劃安排表，醫(yī)囑，診斷結(jié)果臨 床觀察，費用，主文件的更新信息，醫(yī)學記錄，安排，就診者的治療安排以及就診者的護理。這不 是試圖假設一個在應用程序中與數(shù)據(jù)

6、的布置有關的特殊體系結(jié)構(gòu)， 而是被設計用來支持一個中心就 診者護理系統(tǒng)，以及支持數(shù)據(jù)在部門系統(tǒng)中的分布式環(huán)境 。如果我們認為多數(shù)的醫(yī)護信息系統(tǒng)應用程序和傳送醫(yī)療的各種環(huán)境一樣 , 那么很明顯這會有 很多接口可以受益于這種標準化的定義。參與了編寫標準過程的成員對接口的選擇有很高的優(yōu)先 權。 HL7的目的就是為這些接口準備一個完整的標準，其建立在可以有力的支持很多其它接口的一 般構(gòu)架的基礎上。 這個標準已經(jīng)投入使用而且做為擴展現(xiàn)存接口定義的基礎， 并增加了一些其它定 義。這篇文檔是按以下方式編排的。本章的余下部分包括：發(fā)展標準的基本理由，標準的發(fā)展 目標，工作組從屬的范圍和操作入門的方法。希望可以

7、幫助讀者理解決定發(fā)展此標準的依據(jù)。以后 的章節(jié)分別說明：a）所有接口（包括通用查詢接口）的全部結(jié)構(gòu)b）就診者入院，出院，轉(zhuǎn)院和登記c）醫(yī)囑輸入d）就診者記帳（帳目）系統(tǒng)e）臨床觀察數(shù)據(jù)，如化驗結(jié)果，做為能識別的數(shù)據(jù)元素被發(fā)送（而不是顯示定向文本）f）為同步的公共參考文件（主文件）設立的通用接口g）醫(yī)學信息管理h）就診者和資源的安排計劃i）有關兩個機構(gòu)間的轉(zhuǎn)診病人的轉(zhuǎn)診消息j）支持面向問題通訊的就診者護理消息，在計算機信息系統(tǒng)中為臨床途徑的實施提供功能三、醫(yī)院對標準的需求這個組織和醫(yī)療服務的提供是信息集中化的結(jié)果。 通常認為醫(yī)護操作的功效受信息管理功能自 動化程度的影響。許多人相信如果醫(yī)護提供機

8、構(gòu)不能使他們的信息系統(tǒng)自動化，那么在 90 年代的 醫(yī)療市場中就不能進行有效的競爭。在過去的 20 年中，醫(yī)療機構(gòu)，尤其是醫(yī)院，已經(jīng)開始在他們的信息管理方面進行自動化處理。 最初，是朝著減少紙張的加工，增加資金的流動以及改善管理決策方面發(fā)展。在以后的幾年中，發(fā) 展的焦點在于合理化改造臨床服務和輔助服務， 這些服務包括臨床的（在醫(yī)院和其它住院病人環(huán)境 中）和病人方面（在非固定的設置中）的系統(tǒng)。在近幾年，熱點在于發(fā)展綜合所有與傳送就診者一 生的護理信息（如：一個電子醫(yī)學記錄）有關的信息?？梢韵胂笕炕虿糠蛛娮俞t(yī)學記錄將在任何 需要的時候和地點進行電子通訊。現(xiàn)在，一般的醫(yī)院都安裝了計算機系統(tǒng)，可以進

9、行入院、出院、轉(zhuǎn)院、臨床檢驗、放射、開 票以及記帳功能。 這些應用時常由不同廠商或組織開發(fā)， 這些廠商或組織的每個產(chǎn)品都有非常特別 的信息格式。隨著醫(yī)院逐漸擴展信息管理操作，在系統(tǒng)中共享關鍵數(shù)據(jù)就應運而生了。被選中的銷 售商所制作的綜合系統(tǒng)都是針對大部分醫(yī)療信息管理的實施， 即使并不完善。 這些系統(tǒng)可以被設計 在一個集中或分布式的體系結(jié)構(gòu)中，然而，從某種程度上來說，這樣的系統(tǒng)是十分完整的，其用途 是減輕了對外部數(shù)據(jù)交換標準（如 HL7）的需要。然而，在模塊化的基礎上發(fā)展或獲得單個部門應用程序的機構(gòu)會有很多壓力， 壓力的來源之一 是由于廣泛的銷售商不能很好的（或全部）提供一些特殊部門的需要，另外

10、一方面的壓力就是需要 通過一系列的增長、各部門的決心而非一個單一的、革命性獲得物來發(fā)展醫(yī)院的整體系統(tǒng)環(huán)境。壓 力會在包含一個由各部門系統(tǒng)相互補充的綜合系統(tǒng)或一個完整的離散系統(tǒng)的環(huán)境中產(chǎn)生。網(wǎng)絡技術作為一種可用的、 接近功能綜合以及在醫(yī)學環(huán)境中技術變化的計算機應用程序已經(jīng)出 現(xiàn)。然而，這些應用程序與其通過一個相近的邏輯系統(tǒng)發(fā)展起來，不如依靠市場結(jié)構(gòu)發(fā)展，因此他 們經(jīng)常是很特別的。 為了這些應用程序在網(wǎng)絡環(huán)境中的接口， 擴展的特殊定位編程和程序維護是很 必要的。這對用戶 / 買方來說，都需要有相當?shù)馁M用，從而阻礙了銷售商員工的創(chuàng)新，例如新產(chǎn)品 的開發(fā)。如果醫(yī)療環(huán)境中的網(wǎng)絡接口標準是可以獲得的，并被

11、銷售商和用戶接受的話，那么特殊地 址接口工作的需要就可以大大減少了?？偟膩碚f，銷售商和用戶不再面臨支持不一致的處理 / 通訊結(jié)構(gòu)這樣的問題，這是很重要的 。 相反，在系統(tǒng)之間，具有最小不相容和最大的信息交換的框架已經(jīng)發(fā)展起來了。有人建議把HL7建成一個這些領域中的最高標準以促進公共規(guī)范和規(guī)范方法。 這才是真正為醫(yī)療機構(gòu)的計算機應用的 標準接口提供了切實的和經(jīng)濟的發(fā)展與保證。四、HL7標準的發(fā)展目標這個標準的規(guī)范是按 apriori 指定的目標發(fā)展的。標準未來的擴展也應該支持這些目標。HL7的目的是促進醫(yī)療環(huán)境中的通訊。主要的目標是提供在醫(yī)療計算機應用程序之間進行數(shù)據(jù) 交換的標準， 這些應用程序

12、是除去或從本質(zhì)上減少用戶接口編程和程序維護， 否則這些編程和維護 必不可少。這個主要目標可以用一系列目標來描述：a）這個標準應該支持使用在多種廣泛的技術環(huán)境系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。 它的實施可以應用在多種不同的編 程語言和操作系統(tǒng)上。 它也支持在廣泛的多種通訊環(huán)境下的通訊， 可以支持從完整的遵循 OSI, 第 7 層網(wǎng)絡 堆棧到不完整的環(huán)境包括基本的點到點的 RS-232C 的互連和由批量介質(zhì)（如：軟盤和磁帶）傳送數(shù)據(jù)。b）直接傳送單個處理應當與多個處理的文件傳送一樣被支持。c）最大可能的標準化程度應該達到與用法變異位置和一定數(shù)據(jù)元素格式一致。這個標準應該適應特 殊地址變異的需要。這包括，特殊位置

13、（ site-specific ）表，編碼定義和可能的特殊位置信息段。 （如： HL7 Z- 段）d）這個標準必須支持不斷增長的獲得確認的新要求。 這包括支持介紹擴展的程序并發(fā)布在已存在的操 作環(huán)境中。e）這個標準應該建立在現(xiàn)有的產(chǎn)品協(xié)議的經(jīng)驗上并且接受廣泛的工業(yè)標準協(xié)議。 而不應該支持特定公 司的某些利益以至損害到其他用戶。 同時 HL7 尋求保存這樣一個唯一的特性， 即獨立開發(fā)商的可以把 這種特性帶向市場f）當它有用并與醫(yī)院內(nèi)部的信息系統(tǒng)有關時， 長期的目標就應該是定義所有醫(yī)護環(huán)境中的應用程序的 格式與協(xié)議。g）存在于醫(yī)療傳送系統(tǒng)中的不同商業(yè)過程的本質(zhì)是阻止支持HL7目標環(huán)境的通用程序或數(shù)

14、據(jù)模型的發(fā)展。另外， HL7 并不預先假設醫(yī)療信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也不嘗試去解決不同醫(yī)療信息系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)差 異。 至少因為這些原因， HL7不能成為一個真正的即插即用的接口標準。HL7中的這些不同更像協(xié)商過的協(xié)議。h）HL7 工作組的主要興趣已經(jīng)盡可能轉(zhuǎn)到了應用標準上。為達到這一點，HL7 也發(fā)展了一個支持一致投票過程的基層組織并已經(jīng)由美國國家標準協(xié)會（ANSI）認可為一個授權的標準組織（ ASO）。i) 與其它相關的醫(yī)護標準(如 ACR/NEMA DICOM, ASC X12, ASTM, IEEE/MEDIX, NCPDP等)一起合作 已成為 HL7的優(yōu)先活動。 HL7自從 1992年建立后就

15、參與到 ANSI HISPP( 健康信息系統(tǒng)計劃工作組 )進 程中。五、發(fā)展的歷史從 1987 年 3 月以來，HL7 工作組大約每三到四個月就聚在一起來開發(fā)和討論這個規(guī)范。 工作 組加入到委員會指定開發(fā)下的每個功能接口，另外， 輔助委員會指定所有的控制結(jié)構(gòu)和小組的不同 管理。這些委員會有責任編制和維護 HL7界面標準中的章節(jié)。另外，在 HL7內(nèi)部經(jīng)常形成不同的興 趣小組來發(fā)展他的思想， 并且發(fā)起一些專門委員會沒有涉及的特殊看法。 如果一個特殊的興趣小組 的行動得到批準并且一個新的章節(jié)經(jīng)過討論認為是必須的， 他們可能請求 HL7技術委員會主席和執(zhí) 行委員會組建一個技術委員會。在最初的三個會議上

16、，版本 1.0 標準草稿準備覆蓋所有接口的結(jié)構(gòu)、 ADT、醫(yī)囑輸入、面向 顯示的查詢。盡管就診者記帳系統(tǒng)被認為非常重要，時間框架并不允許在第一個草稿中就引入它。 這個草稿出現(xiàn)在 Tysons Corner, VA 召開的所有小組出席的 1987 年 10 月 8 日全體會議上。2.0 版本隨后被準備到 Tysons Corner 的全體會議，并出現(xiàn)在 1988年 9 月的 Tucson的第二次全 體會議上。從第二次全體會議以來， 2.1 、2.2 、2.3 版本的編輯和修改就沒有間斷過，工作小組已 經(jīng)發(fā)展到 300個人，遠遠超過了原來的 12 個人。接下來的內(nèi)容已經(jīng)被實現(xiàn)：a) a) 不同功能

17、范圍的詳細規(guī)范已經(jīng)經(jīng)過精練和擴展b) b) 發(fā)展了同其他幾個標準的正式聯(lián)絡：協(xié)調(diào)醫(yī)療標準的 ANSI HISPP (醫(yī) 療信息標準計劃小組 )，以后被 ANSI HISB ( 醫(yī)療信息標準委員會 )取代； ASC X12N 小組負責外部 EDI標準， ASTME 31.11 小組負責臨床數(shù)據(jù)交換標準， ACR/NEMAD ICOM 小組負責與影像和放射信息系統(tǒng)( Radiology Information System,RIS )有關的其 他方面的標準， IEEE P1157 小組負責醫(yī)學數(shù)據(jù)交換 (MEDIX).c) c) 在備注的基礎上修改一般的控制結(jié)構(gòu)，以適應廣泛的、不同的通訊環(huán)境并促進

18、與其 他標準組的合作d) d) 增加了描述就診者記帳收費系統(tǒng)接口的章節(jié)。e) e) 準備了描述輔助結(jié)果、 臨床試驗、 產(chǎn)品經(jīng)驗和波形數(shù)據(jù)報告的章節(jié)， 同 ASTM1 238-91 標準進行了協(xié)調(diào)，并直接、積極地同 ASTM E31.11 委員會成員進行了協(xié)調(diào)。f) f) 增加了在相關信息系統(tǒng)中支持主文件同步傳輸?shù)奶幚砑险鹿?jié)。g) g)有關支持醫(yī)學記錄功能的應用程序接口的章節(jié)，這些功能包括抄寫管理，圖表定位和跟蹤，缺乏分析，內(nèi)容和信息的發(fā)布。h) h) 增加了有關消息的章節(jié)，支持對服務或資源利用進行預約安排的有關各種事件的通 訊。i) i) 增加了有關章節(jié)， 這些章節(jié)用于定義就診者在相互獨立的

19、醫(yī)護實體間轉(zhuǎn)診通訊的 消息集合。j) j) 創(chuàng)建了所有數(shù)據(jù)基礎電腦化的數(shù)據(jù)字典和其他消息組件。附錄A 包括從這個電子數(shù)據(jù)字典中產(chǎn)生的交叉索引和其他信息。k) k) 在以前的 2.0, 2.1 版本中發(fā)現(xiàn)矛盾的事物和錯誤，已經(jīng)在 2.3 版本中做出標著并記 錄。l) l)在醫(yī)囑( Order ) / 登錄和臨床觀察章節(jié)中已有了廣泛的添加，包括數(shù)據(jù)元素的定向結(jié)果，藥房醫(yī)囑和管理接口。m) m) 消息確認已經(jīng)被擴展到包括獨立的增強模式內(nèi)， 這種模式定義了可接受的確認。 當這種確 認的模式已被允許，很明顯 ，當媒介物帶有固有的時間延遲存在于網(wǎng)絡中時，HL7 是如何支持任何環(huán)境(例如存儲和向前服務，執(zhí)行

20、服務以外的“接口引擎”等)。直接確認被利用到發(fā)布從 需求到再發(fā)送消息的發(fā)送系統(tǒng)n) n)HL7 抽象消息定義之間是有區(qū)別的， 這種抽象定義完全是按照第七層 (應用層) 定義，為把一個抽象消息轉(zhuǎn)化成包含真實信息的字符串的HL7編碼規(guī)則。 這些編碼規(guī)則事實上是一種建議成潛在的選擇， 它是完全定義在第 6層(表示層)的定義中，第 6層的定義在這是不存在的 (如： ISO 的 ASN.1 基礎編碼規(guī)則( BER)六、編碼規(guī)則HL7編碼規(guī)則規(guī)定的消息格式是由數(shù)據(jù)字段組成的，這些字段可變長，由字段分隔符分隔。規(guī)則描述了如 何在字段里對不同數(shù)據(jù)類型進行編碼以及什么時候可以對單個字段進行重復使用。 數(shù)據(jù)字段被

21、合并成稱為段的邏 輯組。段是由段分隔符分隔的。每個段是以3 個字符開始的，是為了在消息中進行識別。段可以定義為必需的，或可選的，也可以允許重復定義。通過和他們關聯(lián)的段中的位置可以在消息中創(chuàng)建單個的數(shù)據(jù)字段。所有的數(shù)據(jù)都表示為來自一個可選字符集的可顯示字符。缺省的字符集是可顯示的 ASCII 字符集(包含在 20 到 7E 之間的十六進制值)，除非在 MSH段的數(shù)據(jù)頭進行修改。字段分隔符要求從可顯示的ASCII 字符集中選擇。所有其他的特殊分隔符和其它特別的字符都是可以顯示的字符，除了段的分隔符是 ASCII 運輸返回字符。1) 1) HL72.3 版本或限制把合法數(shù)據(jù)集設置成可打印的 ASCI

22、I 字符的 ASTM 1238并沒有本 質(zhì)的區(qū)別。從前的限制被用于適應許多已存在的通訊系統(tǒng)的限制。一些已存在的系統(tǒng)會曲解 ( misinterpret )一些 8 位字符作為代替數(shù)據(jù)的流動控制字符，其它的系統(tǒng)可以脫離 8 位。2) 2) 歐共體對可印刷的字符(如：德語操作系統(tǒng)，法語強調(diào)的重音)有要求，這些字符 不包括在上面定義的受限制的數(shù)據(jù)集中。 個人計算機市場可以適應賦值在 128到 256之間的字符， 但是用很多不同方法實現(xiàn)。 ISO 8859 是個 256- 字符 集，它包括所有需要的歐洲字母，它也是歐 洲標準組的候選組。 HL7將在歐洲人定義的 8 位字符集規(guī)范的環(huán)境中，接受這種數(shù)據(jù)集并且很簡 便的使用它。(3) 多字符編碼：a) a)UNICODE當- 通訊使用 UNICODE字符編碼，所有的字符都是由相同數(shù)字字節(jié)表示時，所有的定義符都