基于HL7的检验信息系统标准化信息交互关键技术研究

摘要

医院信息系统的引入为医院日常工作的开展带来了革命性的变化，它为医院所属各部门提供了病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力。但随着医院信息系统涵盖范围日益拓宽，其功能越来越强大、处理的事务越来越复杂，程序规模也愈加膨胀，完整的医院信息系统通常都要由众多子系统共同组成，如检验信息系统、图像存储及通讯系统和放射信息管理系统等就在其中发挥各自作用。这些子系统为实现相互协作，在处理本地信息的同时，它们还必须大量的从相关系统中获取信息，也要将其它系统请求的信息发送出去，由此产生了异质子系统间的数据交换和信息整合问题。 结合论文的研究背景，首先介绍了数字化医学实验室和检验信息系统的概念、发展现状以及检验信息系统的结构、功能和一般工作流程。接下来对比了包括DICOM数字化影像和通信标准、ASTM信息格式标准、观测指标标识符逻辑命名与编码系统在内的众多常见医疗信息标准的各自特点后认为HL7的涵盖范围最广，具有较大的权威性和灵活性，并且已经得到许多机构和厂商的认可，因此最适宜在LIS的信息标准化建设中采用。 HL7适用于医院内部不同医疗信息系统之间交换病历资料、临床检验结果、财务信息，同时也适用于医院之间、医院与保险公司、医院与上级主管部门之间大量的信息交换需求。HL7的使命就是为了达成临床上跨平台的应用，支援医疗服务和临床病人护理管理，提供信息交换、管理和整合的标准，让各医疗信息系统间的信息交换变得更加简单畅通。在进行信息交换时，不同格式的应用程序数据首先按照HL7标准的语法规则转换成各个系统都可以识别的标准数据格式——消息，然后按照一定的网络传输协议(如TCP/IP、FTP等)或E-mail将消息传送到接收方，接收系统在应用层上进行相应的应答并进行一定的有效性验证，消息通过有效性验证后送到应用程序，再按照HL7标准的语法规则进行解析，最终将消息转换为应用程序数据。通过对HL7新旧版本协议的对比发现，最新版的HL7v3标准采用了基于模型和知识的面向对象方法学指导和自上而下的构造方法使其结构更加合理，运用方式更加灵活并实现了与系统的松散耦合。HL7v3使用规范的XML作为消息表示方式，使得数据结构表达清晰，具有良好的可读性和可操作性。 接下来论文引入面向对象的软件工程方法针对LIS标准化信息交换进行了详细建模。在这个过程中，分析了HL7v3的信息模型问题，通过对其核心参考信息模型RIM的研究，提出了HL7运用于医疗信息系统的技术实施方案。参考信息模型用来描述HL7工作组内协同工作的信息内容，它是HL7所关注的领域内所有信息总和的模型。对于HL7中所有消息的数据内容来说，RIM是一个具有一致性的共享信息模型资源，它能够在包括消息在内的多重信息结构中间提供数据和概念重用。在对HL7的通讯方式进行实际应用建模时，由于HL7只是一个通行的信息交换标准，并不包含具体实现过程和方法的定义，因此对于不同的信息系统，可能产生不同的HL7实现途径和具体编码方式。为了清晰表述医院信息系统这样的复杂大型信息系统，论文采用了面向对象的软件工程技术和统一建模语言UML对HL7的信息交换过程标准化建模，这为技术的最终实现奠定了坚实基础。 在阐述运用HL7实现医院信息系统的信息标准交互过程中，论文探讨了HL7Ready和HL7Engine两种应用模式，分析了它们的各自特点和应用面，指出HL7Engine实现简便，能够满足检验信息系统的标准化通讯需要，从而确定了标准化通讯的具体实施技术。接下来通过程序编码实现了HL7消息的构造和解析，验证了HL7在医疗信息系统中应用相关关键技术的可行性。最后论文结合HL7发展现状和进一步发展可能面临的问题提出HL7标准的本地化工作是今后医疗信息系统标准化建设的重要内容。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外对HIS的研究状况

1.2.2国内外对HL7的研究状况

1.3论文的研究任务

1.4论文的组织结构

第2章检验信息系统概述

2.1检验信息系统及其特点

2.2检验信息系统的基本功能

2.3检验信息系统的结构和工作流程

第3章HL7及其关键技术

3.1医疗信息标准概述

3.1.1医疗信息标准的概念

3.1.2常见的医疗信息标准

3.2医疗信息交换标准HL7

3.2.1 HL7标准及主要内容

3.2.2基于HL7标准的数据交换原理

3.2.3 HL7 2.x版本的基本组成模式

3.2.4 HL7 v3.0版本及其特点

第4章LIS标准化信息交换建模

4.1 HL7 v3信息模型(information model)问题

4.2 HL7中的RIM

4.2.1 RIM的定义

4.2.2 RIM的核心类

4.3基于UML的HL7通讯方式建模

4.3.1面向对象的软件工程与统一建模语言概述

4.3.2基于UML的软件建模

第5章HIS信息标准交互的实现

5.1 HL7在信息交互中的应用模式

5.2 HL7标准通信的实现

5.2.1 HL7消息的构建和发送

5.2.2 HL7消息的接收和解析

5.2.3两种解析XML文件技术的比较

5.3运用DOM处理HL7消息

第6章总结与展望

6.1论文工作总结

6.1.1论文主要研究内容

6.1.2论文主要创新点

6.2未来工作展望

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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