IHE XDS電子病歷文檔注冊庫的應(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，將分散在各個醫(yī)療機構(gòu)的電子病歷文檔安全有效地實現(xiàn)共享，是電子病歷發(fā)展亟待解決的問題。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題。IHE XDS基于ebRIM元數(shù)據(jù)注冊信息模型，采用一致的方式來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可行的解
決方案。
1 IHE XDS
    國際組織IHE提出的ITI(IT Infrastructure)正是為電子病歷共享提供一種基于現(xiàn)有標準的軟件技術(shù)架構(gòu)，所涉及的標準包括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(document repository)和文檔注冊庫(document registry)等。提供／注冊文檔集(ITI一41)、提取文檔集(ITI一43)、查詢文檔(ITI一16)、注冊文檔集(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)實世界的對照。
     在IHE中，醫(yī)療機構(gòu)是電子病歷文檔的來源，它負責(zé)電子病歷的管理和維護。當需要進行共享時，文檔源把需共享的電子病歷文檔發(fā)布到文檔庫，同時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)，以注冊請求的形式通過文檔庫最終注冊到文檔注冊中心，供其他醫(yī)療機構(gòu)查詢和獲取。在XDS機制中，元數(shù)據(jù)文檔基于
ebRIM(ebXML registry information mode1)標準，因此需要從ebRIM入手理解XDS的文檔共享機制。

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

     Identifiable為ebRIM 中的基類，包含id屬性和成員類Slot。Slot類必須包含的屬性有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應(yīng)的值，values可以是單值，也可以是一個sequence(系列)，該系列的值可以為空。RegistryObjeet與ObjectRef繼承于它。ebRIM中的其他類都繼承于RegistryObject。這些主要類之間的關(guān)系如圖2所示。

        ExtrinsicObject是ebRIM中比較重要的類，用于表示一個文檔摘要。當有多個ExtrinsicObject對象時，就需要采用RegistryPackage 來描述這些ExtrinsicObject對象集合，并采用Association來描述ExtrinsicObject與RegistryPackage之間的關(guān)系。
       ExtrinsicObject類具體說明如下：

id 是 ExtrinsicObject、 RegistryPackage、ExternalIdentifier、Classification等對象的唯一標識，是以”urn：uuid：”開頭的URI(universal uniqueidentifier)，最大長度為64個字符，由文檔管理機構(gòu)分配并確保全球唯一。而ExternalIdentifier對象的IdentificationScheme屬性和Classification對象的ClassificationScheme，ClassificationNode屬性的數(shù)據(jù)類型也為UUID，其值是預(yù)先定義的，如XDS中定義了的一些ClassificationScheme UUID，其中一個為urn：uuid：41a5887f-8865-4c09-adf7-e362475b143a，代表ClossCode(文檔類代碼)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文檔源管理了多個病人的多個文檔(XDS Document)，這些文檔放在相應(yīng)的文件夾里(XDS Folder)，當注冊這些文檔時，需生成一個包含相應(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(對文檔的描述)、XDS Folder Metadata(對文件夾的描述)、XDS Submission Set Metadata(對提交集的描述)、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)點組成，如圖3所示。

3．2 用ebRIM 對象表示元數(shù)據(jù)文檔
    XDS元數(shù)據(jù)文檔是一個復(fù)雜的信息實體，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，其中的每一個子節(jié)點都是一個ebRIM定義的元數(shù)據(jù)對象。

   XDS采用ebRIM中的ExtrinsicObject對象記錄XDS文檔元數(shù)據(jù)，RegistryPackage對象記錄XDS文件夾元數(shù)據(jù)和XDS 提交集元數(shù)據(jù)。Slot、Classification、 ExternalIdentifier 等對象在ExtrinsicObject對象和RegistryPackage對象中記錄
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)點用ExtrinsicObject對象表示如下：

<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IHEXDS事務(wù)部分 。

4 XDS文檔注冊中心數(shù)據(jù)庫設(shè)計與服務(wù)實現(xiàn)
4．1 XDS文檔注冊中心的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

      XDS文檔注冊中心在實現(xiàn)注冊文檔(ITI一42)事務(wù)時，需要接收文檔庫提交的XDS元數(shù)據(jù)文檔并存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便在查詢文檔(ITI～16)事務(wù)中，接受文檔用戶的查詢請求，檢索數(shù)據(jù)庫，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)庫的設(shè)計就是將ebRIM類及其關(guān)聯(lián)關(guān)系映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。首先將每個類映射為一個數(shù)據(jù)表，得到ExtrinsicObject、RegistryPackage、Classification、Externalldentifier、Scheme、Slot等表，其中的Scheme表相當于數(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)類直接映射為數(shù)據(jù)表，如Association類；另一種是聚合關(guān)系，方法是將父類的鍵加到子類的表中，例如Slot表存儲元數(shù)據(jù)文檔中所有Slot節(jié)點，在其中增加ParentID字段記錄其與ExternalObject、Classification、ExternalIdentifier等類的聚合關(guān)系。表字段及表之間的關(guān)系如圖4所示。

    通過與IHE組織提供的XDS測試工具進行文檔注冊事務(wù)和文檔查詢事務(wù)，該XDS注冊中心能通過數(shù)據(jù)庫有效保存電子病歷文檔的元數(shù)據(jù)，并且能快速查詢到病人所需要的電子病歷文檔相關(guān)信息。
4．2 注冊文檔集和查詢文檔服務(wù)實現(xiàn)
     XDS文檔注冊中心的注冊文檔集服務(wù)需要實現(xiàn)獲取、解析并存儲元數(shù)據(jù)文檔的功能。元數(shù)據(jù)文檔是XML格式的文檔，前面對文檔內(nèi)容結(jié)構(gòu)有了一定認識，所以獲取和解析相對比較容易實現(xiàn)，例如可以采用XML XPath來讀取和解析元數(shù)據(jù)文檔。當解析完成后，獲得ExtrinsicObject、RegistryPackage、Association、Classification ExternalIdentifier、Slot等對象，除Slot外，其他都分配相應(yīng)的id，然后將每個對象存儲在對應(yīng)數(shù)據(jù)表中。ExtrinsicObject、RegistryPackage、 Association、 Classification 與ExternalIdentifier每個對象對應(yīng)數(shù)據(jù)表中的一個記錄。Slot節(jié)點的元素值是一個系列，所以一個Slot對象對應(yīng)著slot表中多個記錄。以Slot節(jié)點為例，父節(jié)點為ExtrinsicObjeet，其數(shù)據(jù)庫語句如下：

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SeqNum對應(yīng)一個value
     XDS文檔注冊中心的查詢文檔服務(wù)需要實現(xiàn)獲取查詢請求、解析查詢關(guān)鍵字、查找數(shù)據(jù)庫、構(gòu)造元數(shù)據(jù)文檔等功能。按關(guān)鍵字查找數(shù)據(jù)庫是一個難點。首先需要根據(jù)關(guān)鍵字的不同分別從Slot、Externalldentifier、Classification 表中找到對應(yīng)的ParentlD，再查找ExtrisicObject、RegistryPackage、Association、Slot等得到所有與該ParentlD對應(yīng)的子節(jié)點的值，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來獲取病人的元數(shù)據(jù)文檔。
／／獲得Patient ID對應(yīng)的ParentID，即ExtrinsicObject，
／／RegistryPaeksge對象的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，每個源文檔ID能唯一
／／索引到一個文檔
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)，在具體實施過程中，還依賴于醫(yī)療行業(yè)對各個醫(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，比如類代碼、事件代碼、醫(yī)療機構(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)元標準》征求意見稿，其中涉及了相關(guān)方面的內(nèi)容。
   本文主要在IHE XDS注冊庫的實現(xiàn)上做了一些有益探索，希望給國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域電子病歷共享的實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)