3 - 区域卫生信息共享需要正确的技术路线 (李包罗教授)

Young_Tsui

区域卫生信息共享需要正确的技术路线

本刊记者：崔泳

      互操作性（Interoperability）是一个IT界普遍使用的概念。区域卫生信息网络(RHIN)的互操作性的实现依赖一套非常复杂的规范，涉及标准、术语、架构、以及路线等许多问题。对于一个区域卫生主管机构的决策者、医院的管理者和医生、以及IT厂商来说，应该如何理解这些复杂的概念和关系？如何把互操作规范与现实的临床和管理工作相结合？如何使自己的决策和投入产生真正和长久的效果？如何面对未来的技术趋势开发产品？本刊记者采访了中国卫生信息协会副主任委员，电子病历委员会技术组组长李包罗教授。



      问：在区域医疗信息共享中为什么接口技术不能满足需要？为什么互操作规范不是标准？

      答：区域医疗卫生信息化的核心是实现电子健康档案和电子病历的共享，而健康档案和电子病历在特定的两个医院间传输其实并不困难，通过系统间的接口就完全可以实现。但是，要实现区域中几十家医院和上百个社区之间的互联互通，通过“点对点”的接口方式是基本不可能的。因此，一个合理的方法就是把“点对点”的问题，变成“多点对一点”的问题，即建立一个集成平台，把所有的文档都传送到平台上，而所有的人在需要的时候再从平台上获取文档。

      尽管这是一个基本思想，但在文档传送过程中还会涉及到文档内容、传输格式、传输通讯协议（Protocol）、以及是否可以正确理解内容等基本问题。另外，文档的传送是需要多个流程相互配合的。一个医生要向平台传送一个病人的检验结果，首先要知道平台上是否有这个病人的登记，如果没有就要先把病人登录进去，以便今后可以查询到。其次，要把所传的文档或者文档地址登录上，这样在查询文档时，只要找到这个病人的登记，就可以找到文档地址，最后找到需要的文档。文档交换和传输过程中所需流程的配合由IHE（Integrating theHealthcare Enterprise，医疗企业集成）定义的，而所传输文件的格式是由HL7 3.0 CDA（Clinical DocumentArchitecture，临床文档架构）标准定义的。实现区域内的医学文档的互联互通需要多个标准相互配合，而互操作性规范正是规定文件共享整个过程中的每个步骤所需要的遵从的标准，因此，互操作规范不是一个标准，而是一系列标准的集成。

      问：对于不了解HL7的院长和医生来说，应该如何理解临床文档架构（CDA）？

      答：临床文档架构CDA是一个需要被传送的医疗文档所必须遵从的框架，CDA同时具有对语法（Syntactic）和语义（Semantic）支持。简单地说，CDA的结构相当于一个有很多格子的书架。当需要传送检验结果时，就把检验报告的不同属性和项目当作标签贴在书架上，如病人信息、医院信息、检验项目、化验结果、操作者、审核者等等。在检验结果处还要注明是复合化验项目还是单一项目、化验名称、标准编码、检验结果值、参考值等等。将所有的标签都贴在这个已经设计好的框架上以后，任何一个检验结果的属性都可以在书架（框架）上找到一个地方放进去。而对于另一个医院，当需要一份检验报告时，任何所需的内容都可以从书架（框架）上相应的地方获得。因此，使用了CDA就能保证语法的一致，使我们知道什么信息在什么地方，这是CDA对语法的支持。由于CDA是通过对所有医学文档进行仔细分析后而生成的一个框架，所以，它既可以把化验结果放进去，也可以把放射影像报告、出院小结（Discharge Summery）等任何医学文档放进去。不仅如此，CDA还同时具有语义的支持。按照CDA标准传输的文件只有使用了统一的术语标准和值域，如具体的数值、单位、测量或观察条件等，才能实现语义的互操作。因此，CDA可以同时实现语义和语法的互操作，这才是真正的互操作。

      问：符合CDA标注的医学文档是如何被传输的？它和我们以前用电子邮件传输检验报告有什么区别？

      答：国际标准组织（ISO）曾经定义了一个7层架构的网络通信开放系统互连模型OSI（Open System Interconnection），HL7位于OSI第七层，见图1。CDA是HL7 3.0中的文档标准，不是传输标准，CDA与OSI无关。这就意味着CDA文档是独立于系统之外，它可以用任何传输标准传输，不受任何厂商和技术的限制。所以，要实现互连互通还必须要确定传输的标准。因此，互操作规范需要确定多方面的标准，包括语义、语法和传输，这就是互操作规范的三个层次，见图2。





      尽管电子邮件可以发送、接收和显示医学文档，但是所呈现的内容只能让人读看懂，而计算机不能理解。我们用一个用例来说明这个问题：A医生需要把B病人三个月内所有血糖检测结果全部找出来，看看最近有多少不正常。由于B病人三个月内可能在社区、体检中心和住院时都做过血糖化验，其化验结果文档分别保存在社区慢病管理、体检和医院电子病历等不同信息系统中。尽管社区或体检中心可以用电子邮件的方式把检验报告传给医院。但是，邮件传送的报告只能让医生看懂，计算机却不可能从电子邮件中把相关血糖的内容找出来。实际上，把化验报告用电子邮件传输的过程，与病人把化验单直接拿给医生看的过程没有太大区别，只是病人不用随身带化验单，而是通过电脑传过去。这两个过程都是医生用眼睛看报告，用脑子分析数据，不是计算机自动完成。人脑和计算机的区别在于，人脑可以通过上下文的关系，以及相关的知识和经验分析出报告中没有注明的内容，但计算机不会这么做。另外，如果相互传输的两个系统不是使用共同的术语、单位和测试条件等，那么计算机仍然不知道血糖的内容。例如社区和家庭使用的家用血糖仪与医院使用的抽血测血糖的方法就不一样，其结果的数值也不一样。而如果被传输的文档符合CDA架构，那么医生的计算机就可以自动读懂相应的内容，可以自动把所有文档中的血糖结果、单位和测试条件抽取出来，并呈现给医生，这就是计算机可以理解语义。由于医生没有更多的时间浏览病人所有的医疗文档和记录，因此使医学文档符合CDA标准，让计算机可以自动地传输并理解语义，对于医生对病人病情的全面了解，以及疾病控制、辅助诊断、医学科研等具有非常重要的意义。

      问：现在卫生部已经公布了几十项数据元标准，为什么还需要制定互操作规范？

      答：数据元标准的制定是医疗信息标准化建设中非常重要的一步，具有很大价值，但仅有数据元标准还远不能解决全部问题。数据元的主要价值是规定了某个临床主题中需要支持的信息内容和范围，对于定义CDA文档模板等具体模型具有指导意义，但它本身并不能规定互操作所需要的信息结构、数据类型、术语、值域等具体规范。

      另外，目前国内各个医院实际已经拥有了很多系统，这些系统又是由很多厂商开发和建设的，系统中数据的内容、结构、数据元以及使用的标准有很多不一样。如果要做到数据元的完全统一，就需要对系统进行彻底的改造，这需要非常大的成本，实现起来非常困难。第二，数据元与数据元之间是有复杂的结构和语义联系的。以地址为例，如果把地址作为一个数据元，其语义还是不完全。因为地址可能有户籍地址、家庭住址、临时住址以及工作地址等，这个数据元到底是什么地址？而HL7 3.0则是把地址作为一个数据类型，这个数据类型是由多个数据元组成的。要实现语义的理解，就必须做到数据元不可拆分，或者说要用一个大家共同认可的信息模型统一地说明数据元的语境与关系。第三，有了数据元，但没有数据传输多个交易的互相配合还是不能实现文件的共享。比如医生要传一个符合数据元标准的检验结果报告时，首先就要说明是哪个医生发出的哪个病人的报告，以及文件存放在哪里等。这时就需要登记医生、病人和文档的信息，同时还需要考虑到安全控制，权限控制，以及与社区、公告卫生、医保等机构共享的问题等等。因此，整个文档传输和共享流程需要多个交易互相配合才能完成，这些必须使用共同遵守的规范。因此，要实现真正意义的互连互通，仅仅通过标准的数据元传输还是不能解决问题，它需要互操作
规范多层次的标准。

      问：为什么说体系架构与标准同样关键？

      答：一个文档的交换和共享，需要文档内容和结构、文档传递协议、以及传递中多个流程之间的互相配合才能完成。除了这些标准以外，还有整个系统的体系架构、注册、文档保存、服务存放以及如何调用等很多问题。SOA的核心就是服务的可重用性，一个医院或一个社区调用一份检验结果报告的过程不管多复杂，但实际上都是通过若干个服务的组合来实现的。而这些服务是可以被其他所有用户所调用的，这就是SOA的体系架构以及数据存储的体系架构。标准是关键，体系构架同样也是关键。为此，目前卫生部正在编制的《电子健康档案和区域卫生信息系统的技术框架》实际上就是要描述这样一个体系结构，以及在这个体系框架之下信息传递的标准和过程。

      问：有人认为互操作规范是把问题人为地复杂化了，我们完全可以自下而上地实现文档的交换和共享，你怎么看这个问题？

      答：互操作性的确是一个非常复杂的问题，但这是由于互操作所要解决的问题本身的复杂性所决定的。制定文档共享系统互操作性规范，就是要把所有这些复杂的语境和环境全部考虑进去，最后给出一个一般性的解决方案。而这个一般性的解决方案，一定会比特定的解决方案复杂得多。但是，这个复杂的解决方案的目的却是通用的，就是区域内所有的利益相关者（Stakeholder）都能共享电子健康档案信息。这个一般性的解决方案在国外已经经过了15到20年的研究，已经拥有一套比较成熟的规范以及比较成型的标准。我们是花费大量人力、物力、金钱和时间，重新开始，自下而上地逐渐摸索我们自己的标准？还是努力去理解现有的通用模型和标准，然后应用到我们的实践中去？这是两种不同的技术路线和思路。互操作是实现文档交换与共享，实现互联互通众多技术路线的一种，它不是唯一的，但问题的关键是，哪条路是捷径？长远来看哪条路更省钱？哪条路风险小？哪条路通向真正的目的地？我坚定地认为互操作才是真正正确的方向、技术路线和方法学。

      其实，现有的从上向下的设计路线也是从自下而上的需求分析开始，它是通过分析用例的使用环境和场景，把所有的因素考虑周全后抽象出来一些概念，这就是HL7 3.0的RIM模型，见图3。RIM是以活动(Act)为中心的，比如打针就是临床活动。有了活动就有了与活动相关的实体（Entity），如人和医院。人有人的属性，例如姓名、性别、出生日期等等，医院也有医院的属性。护士和病人都是人，他们一个是打针，一个是被打，这样就有了角色（Role）的区别。把活动、角色以及扮演这个角色的实体关联起来的是参与（Participation），例如时间，地点、参与者（可以是人、机构、设备）、签字都是Participation的属性。而事件与事件之间（例如医嘱、过敏试验、注射与报告），角色与角色之间（例如主刀医生、一助、二助）是有关系（Relationship）和联系的（link），任何一个卫生事件用这些基本的信息类别（Class）以及关系等属性就可以描述清楚。而RIM模型是从所有的医疗活动中抽象出来的概念，因此，有了RIM就可以把任何一项医疗活动安排到RIM模型中去。把抽象出的RIM模型应用到化验域当中，加上描述化验域的化验项目、用词、值域等属性，这样分析下去，最后就可以把一个化验报告完整地表达出来。这样表达的一个化验报告符合RIM的模型和CDA的格式，它又是以XML标准传输的，因此就可以实现计算机间的传输和语义的互操作。而RIM模型应用在放射影像、电子病历、健康档案、ADT（入院、出院、转诊）等不同的应用域，就可以把所有的医学活动和文档描述出来，这就是自上而下的技术路线，也就是把一般性解决方案应用到实践的技术路线。



      问：建立区域卫生信息系统和电子健康档案，是不是一定要实施互操作规范？

      答：建立区域卫生信息系统和电子健康档案的目标，就是使任何地方、任何医院的任何医生，都可以随时地交换和共享电子健康档案的信息。要做到这些，我们必须要对面复杂的标准、流程和体系架构的问题。如果过不了这一关，就实现不了未来的理想。如果我们孤立地看两个医院之间或是医院和社区之间的转诊和化验结果共享，其实有很多简单的解决办法，比如接口，实际上现在也有很多案例运用简单的办法实现了共享。但是，如果把两个医院之间的共享扩大到50个医院相互共享，如果再把医生、病人、社区、公共卫生、健康档案等多个方面，以及安全和权限等因素全部考虑进去，你会发现你的解决方案一点也不会比现在已有的解决方案更简单，或者你最终根本拿不出自己的解决方案。

红旗飘飘

谢谢! 学习中``````

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liaoyw

向李老学习！

e.t.

李老就是厉害啊。佩服佩服。
区域医疗核心问题就是数据标准和采集整理规范的问题。
怎麽才能把一个地区各个医院乱七八糟的His数据整合到一个平台上呢？困难哪.
好多医院现在连基本的电子病历都没有......

ppuser

对于李老的言论，子辈是需要好好研究的，但对于我们天天战斗在信息化一线战场的技术人员来说，我们又能决定多少的规划和标准，又怎么能解决那么多的系统和那么多的厂商，我们如果用新标准去要求厂商，厂商又如何那？困惑！