IHE XDS電子病歷文檔注冊(cè)庫(kù)的應(yīng)用

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0 引言
      在醫(yī)療衛(wèi)生信息化快速發(fā)展的今天，如何以病人為中心，將分散在各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的電子病歷文檔安全有效地實(shí)現(xiàn)共享，是電子病歷發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。在分布式多廠商多系統(tǒng)醫(yī)療信息環(huán)境中，如何組織這些異構(gòu)的電子病歷文檔的描述信息，是查找、定位、獲取這些文檔首先面臨的問(wèn)題。IHE XDS基于ebRIM元數(shù)據(jù)注冊(cè)信息模型，采用一致的方式來(lái)描述電子病歷文檔的屬性，為分布式異構(gòu)環(huán)境的電子病歷文檔交換和共享提供了一種切實(shí)可行的解
決方案。
1 IHE XDS
    國(guó)際組織IHE提出的ITI(IT Infrastructure)正是為電子病歷共享提供一種基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的軟件技術(shù)架構(gòu)，所涉及的標(biāo)準(zhǔn)包括HL7、WSDL、SOAP、EBXML、CDA(臨床文檔架構(gòu))等。ITI中的XDS集成模式(integration profile)正是該架構(gòu)的核心，其文檔共享機(jī)制如圖1所示 。

     IHE集成模式的基本組成單元為角色和事務(wù)，角色是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的功能抽象，事務(wù)是角色之間的交互。IHE XDS集成模式中的角色有文檔源(documentsource)、文檔用戶(document consumer)、文檔庫(kù)(document repository)和文檔注冊(cè)庫(kù)(document registry)等。提供／注冊(cè)文檔集(ITI一41)、提取文檔集(ITI一43)、查詢(xún)文檔(ITI一16)、注冊(cè)文檔集(ITI一42)均為IHE XDS的事務(wù)。表I

提供了IHE XDS集成模式中相關(guān)概念與現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)照。
     在IHE中，醫(yī)療機(jī)構(gòu)是電子病歷文檔的來(lái)源，它負(fù)責(zé)電子病歷的管理和維護(hù)。當(dāng)需要進(jìn)行共享時(shí)，文檔源把需共享的電子病歷文檔發(fā)布到文檔庫(kù)，同時(shí)提供該電子病歷文檔的描述信息，即元數(shù)據(jù)文檔(XDS metadata document)，以注冊(cè)請(qǐng)求的形式通過(guò)文檔庫(kù)最終注冊(cè)到文檔注冊(cè)中心，供其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)查詢(xún)和獲取。在XDS機(jī)制中，元數(shù)據(jù)文檔基于
ebRIM(ebXML registry information mode1)標(biāo)準(zhǔn)，因此需要從ebRIM入手理解XDS的文檔共享機(jī)制。

2 元數(shù)據(jù)信息模型ebRIM
       ebRIM 是OASIS組織開(kāi)發(fā)的系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO15000)之一，它定義了文檔注冊(cè)中心存儲(chǔ)信息描述規(guī)范，包括元數(shù)據(jù)類(lèi)型及相互關(guān)系等。其中定義的核心類(lèi)有Identifiable、RegistryObject、ObjectRef、ExtrinsicObject RegistryPackage Externalldentifier Slot 等， 還 有 Association、 Classification、ClassificationScheme、 ClassmcationNode、 User、Organization等輔助類(lèi) 。

     Identifiable為ebRIM 中的基類(lèi)，包含id屬性和成員類(lèi)Slot。Slot類(lèi)必須包含的屬性有name和values，name的值描述的是文檔屬性名，values的值描述的是該文檔屬性對(duì)應(yīng)的值，values可以是單值，也可以是一個(gè)sequence(系列)，該系列的值可以為空。RegistryObjeet與ObjectRef繼承于它。ebRIM中的其他類(lèi)都繼承于RegistryObject。這些主要類(lèi)之間的關(guān)系如圖2所示。

        ExtrinsicObject是ebRIM中比較重要的類(lèi)，用于表示一個(gè)文檔摘要。當(dāng)有多個(gè)ExtrinsicObject對(duì)象時(shí)，就需要采用RegistryPackage 來(lái)描述這些ExtrinsicObject對(duì)象集合，并采用Association來(lái)描述ExtrinsicObject與RegistryPackage之間的關(guān)系。
       ExtrinsicObject類(lèi)具體說(shuō)明如下：

id 是 ExtrinsicObject、 RegistryPackage、ExternalIdentifier、Classification等對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)，是以”urn：uuid：”開(kāi)頭的URI(universal uniqueidentifier)，最大長(zhǎng)度為64個(gè)字符，由文檔管理機(jī)構(gòu)分配并確保全球唯一。而ExternalIdentifier對(duì)象的IdentificationScheme屬性和Classification對(duì)象的ClassificationScheme，ClassificationNode屬性的數(shù)據(jù)類(lèi)型也為UUID，其值是預(yù)先定義的，如XDS中定義了的一些ClassificationScheme UUID，其中一個(gè)為urn：uuid：41a5887f-8865-4c09-adf7-e362475b143a，代表ClossCode(文檔類(lèi)代碼)屬性名。

3 xDS元數(shù)據(jù)文檔
3．1 元數(shù)據(jù)文檔的邏輯結(jié)構(gòu)
     IHE XDS文檔源管理了多個(gè)病人的多個(gè)文檔(XDS Document)，這些文檔放在相應(yīng)的文件夾里(XDS Folder)，當(dāng)注冊(cè)這些文檔時(shí)，需生成一個(gè)包含相應(yīng)的文檔和文檔夾的文檔提交集(XDSSubmission Set)以及文檔提交集請(qǐng)求文檔即元數(shù)據(jù)文檔(XDS Metadata Document)。元數(shù)據(jù)文檔由XDS Document Metadata(對(duì)文檔的描述)、XDS Folder Metadata(對(duì)文件夾的描述)、XDS Submission Set Metadata(對(duì)提交集的描述)、Association Metadata(描述文檔與文件夾及提交集的聯(lián)系)以及Submission Request等子節(jié)點(diǎn)組成，如圖3所示。

3．2 用ebRIM 對(duì)象表示元數(shù)據(jù)文檔
    XDS元數(shù)據(jù)文檔是一個(gè)復(fù)雜的信息實(shí)體，用于IHE XDS角色之間的信息交換。在IHE XDS中，角色之間的事務(wù)都是以soap消息的形式傳遞的，因此XDS元數(shù)據(jù)文檔均為XML格式，其中的每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)ebRIM定義的元數(shù)據(jù)對(duì)象。

   XDS采用ebRIM中的ExtrinsicObject對(duì)象記錄XDS文檔元數(shù)據(jù)，RegistryPackage對(duì)象記錄XDS文件夾元數(shù)據(jù)和XDS 提交集元數(shù)據(jù)。Slot、Classification、 ExternalIdentifier 等對(duì)象在ExtrinsicObject對(duì)象和RegistryPackage對(duì)象中記錄
XDS文檔相關(guān)屬性。Association用于記錄XDS文檔與XDS文件夾及提交集之間的聯(lián)系。

    XDS元數(shù)據(jù)文檔中的文檔元數(shù)據(jù)子節(jié)點(diǎn)用ExtrinsicObject對(duì)象表示如下：

<rim：ExtrinsieObject id=”Document01”
mimeType=”text／xml”
objectType=”urn：uuid：
7edca82f一054d一47 一a032—9b2a5b5186cl”>
<rim ：Slot name=”creationTime”>
<rim ：ValueList>
<rim：Value>20051224 <／rim：Value>
<／rim ：ValueList>
<／rim ：Slot>
<rim：Classification id=”cl01”
classificationScheme=”urn：uuid：
41a5887f一8865—4c09一adf7一e362475b143a”
classifiedObject：”DocumentO1”
n0deRepresentation=”History
and Physical”>
<rim：Slot name=”codingScheme”>
<／rim ：Slot>
<／rim ：Classificati0n>
<rim：ExternalIdentifier id= ”ei01”
registryObject=’’DoeumentO1”
identifieationScheme
=”lll'n：uuid：58a6f841—87b3—4a3e一92fd
— a8玨蛐f98427”
value = ” SELF 一 5
＆1．3．6．1．4．1．21367．2005．3．7＆IS0”>
<／rim：ExternalIdentifier>
<／rim：Ex【rinsic0bject>
IHE XDS對(duì)文檔源提供的XDS元數(shù)據(jù)文檔的編碼屬性作出了相關(guān)約束，以確保源文檔是文檔用戶所需要的。XDS元數(shù)據(jù)文檔的內(nèi)容可詳見(jiàn)IHEXDS事務(wù)部分 。

4 XDS文檔注冊(cè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與服務(wù)實(shí)現(xiàn)
4．1 XDS文檔注冊(cè)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

      XDS文檔注冊(cè)中心在實(shí)現(xiàn)注冊(cè)文檔(ITI一42)事務(wù)時(shí)，需要接收文檔庫(kù)提交的XDS元數(shù)據(jù)文檔并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便在查詢(xún)文檔(ITI～16)事務(wù)中，接受文檔用戶的查詢(xún)請(qǐng)求，檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，將符合檢索條件的XDS元數(shù)據(jù)文檔返回給文檔用戶。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)就是將ebRIM類(lèi)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。首先將每個(gè)類(lèi)映射為一個(gè)數(shù)據(jù)表，得到ExtrinsicObject、RegistryPackage、Classification、Externalldentifier、Scheme、Slot等表，其中的Scheme表相當(dāng)于數(shù)據(jù)字典，記錄了XDS預(yù)先定義的IdentifieationScheme、 ClassificationScheme 和ClassificationNode的UUID以及所代表的相關(guān)屬性名。然后處理類(lèi)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，分為兩種情況：一種是將關(guān)聯(lián)類(lèi)直接映射為數(shù)據(jù)表，如Association類(lèi)；另一種是聚合關(guān)系，方法是將父類(lèi)的鍵加到子類(lèi)的表中，例如Slot表存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)文檔中所有Slot節(jié)點(diǎn)，在其中增加ParentID字段記錄其與ExternalObject、Classification、ExternalIdentifier等類(lèi)的聚合關(guān)系。表字段及表之間的關(guān)系如圖4所示。

    通過(guò)與IHE組織提供的XDS測(cè)試工具進(jìn)行文檔注冊(cè)事務(wù)和文檔查詢(xún)事務(wù)，該XDS注冊(cè)中心能通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)有效保存電子病歷文檔的元數(shù)據(jù)，并且能快速查詢(xún)到病人所需要的電子病歷文檔相關(guān)信息。
4．2 注冊(cè)文檔集和查詢(xún)文檔服務(wù)實(shí)現(xiàn)
     XDS文檔注冊(cè)中心的注冊(cè)文檔集服務(wù)需要實(shí)現(xiàn)獲取、解析并存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)文檔的功能。元數(shù)據(jù)文檔是XML格式的文檔，前面對(duì)文檔內(nèi)容結(jié)構(gòu)有了一定認(rèn)識(shí)，所以獲取和解析相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn)，例如可以采用XML XPath來(lái)讀取和解析元數(shù)據(jù)文檔。當(dāng)解析完成后，獲得ExtrinsicObject、RegistryPackage、Association、Classification ExternalIdentifier、Slot等對(duì)象，除Slot外，其他都分配相應(yīng)的id，然后將每個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中。ExtrinsicObject、RegistryPackage、 Association、 Classification 與ExternalIdentifier每個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中的一個(gè)記錄。Slot節(jié)點(diǎn)的元素值是一個(gè)系列，所以一個(gè)Slot對(duì)象對(duì)應(yīng)著slot表中多個(gè)記錄。以Slot節(jié)點(diǎn)為例，父節(jié)點(diǎn)為ExtrinsicObjeet，其數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)句如下：

Insert into Slot(parentID，Name，Value，SeqNum)
Values(extrinsicObject．id，
extrinsicObject．slot[0]．name，
extrinsicObject．slot[0]．value[0]，
extrinsicObject．slot[0]．sequenceNumber[0])
Inse~into Slot(parentID，Name，Value，SeqNum)
Values(extrinsicObjeet．id，

extrinsicObject．slot[0]．name，
extrinsicObject．slot[0]．value[1]，
extrinsicObject．slot[0]．SeqNum [1])；
? ? ?
． ／／一個(gè)SeqNum對(duì)應(yīng)一個(gè)value
     XDS文檔注冊(cè)中心的查詢(xún)文檔服務(wù)需要實(shí)現(xiàn)獲取查詢(xún)請(qǐng)求、解析查詢(xún)關(guān)鍵字、查找數(shù)據(jù)庫(kù)、構(gòu)造元數(shù)據(jù)文檔等功能。按關(guān)鍵字查找數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)難點(diǎn)。首先需要根據(jù)關(guān)鍵字的不同分別從Slot、Externalldentifier、Classification 表中找到對(duì)應(yīng)的ParentlD，再查找ExtrisicObject、RegistryPackage、Association、Slot等得到所有與該P(yáng)arentlD對(duì)應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)的值，按照格式序列化成元數(shù)據(jù)文檔，返回給文檔用戶。例如按PatientID來(lái)獲取病人的元數(shù)據(jù)文檔。
／／獲得Patient ID對(duì)應(yīng)的ParentID，即ExtrinsicObject，
／／RegistryPaeksge對(duì)象的ID Select id ，ParentID from ExternalIdentifier where Code =@ PatientID and IdentificationScheme =hrn：uuid：58a6l841—87b3 —4a3e一92fd—a8ffef 8427
／／根據(jù)ParentID獲得源文檔ID，每個(gè)源文檔ID能唯一
／／索引到一個(gè)文檔
Select code from ExternalIdentifier where ParentID = @parentID and IdentificationScheme =，urn：uuid：2e82clf6一a085 —4e72—9da3—8640a32e42ab
5 討論及結(jié)論
     IHE XDS提出了電子病歷文檔共享的基礎(chǔ)架構(gòu)，在具體實(shí)施過(guò)程中，還依賴(lài)于醫(yī)療行業(yè)對(duì)各個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域做出相應(yīng)規(guī)范。XDS元數(shù)據(jù)文檔涉及電子病歷文檔的許多編碼屬性，比如類(lèi)代碼、事件代碼、醫(yī)療機(jī)構(gòu)編碼、醫(yī)療領(lǐng)域編碼等，這些編碼屬性是至關(guān)重要的，需規(guī)范定義。衛(wèi)生部發(fā)布了《電子病歷數(shù)據(jù)組與數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)》征求意見(jiàn)稿，其中涉及了相關(guān)方面的內(nèi)容。
   本文主要在IHE XDS注冊(cè)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)上做了一些有益探索，希望給國(guó)內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域電子病歷共享的實(shí)踐者們提供一些借鑒，以期望解決電子病歷共享的某一方面的難題。
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                                                                                                        (2010—04—23收稿，2010—05—18修回)