HL7, Health Level 7 — стандарт обмена, управления и интеграции электронной медицинской информации.
«Седьмой уровень» — аналогия с высшим уровнем коммуникационной модели открытых систем (OSI). Седьмой уровень поддерживает выполнение таких задач как безопасность, идентификация участников, доступность, достижение согласованности передач, и самое важное структурирование передаваемых данных плюс возможности проектирования систем.
Разработкой, развитием, внедрением, накоплением медицинских знаний занимается мощная бесприбыльная добровольческая организация Health Level Seven, Inc., созданная в 1987 году, штаб-квартира расположена в городе Энн Арбор шт. Мичиган (Ann Arbor, MI).
В США стратегическая медицинская инициатива реализуется с конца 70-х годов в следующих программах: UMLS (справочники в широком смысле слова - виртуальный мир медицины в широком), МИС VA VistA (полная реализация всех контуров управления больницей - Управление по делам ветеранов МО), HL7 - одноимённая корпорация.
Понять HL7 можно из следующей гипотетической ситуации. Есть больница с компьютерной сетью совершенно без медицинской информационной системы. Приходит больной - его регистрируют, первые данные заносятся в БД, сообщение о больном передаётся в определённом формате (то есть HL7), врачу. Врач проводит осмотр и в этом-же формате посылает сообщение о больном для дальнейшего медицинского исследования или в регистратуру/БД. Для того, что-бы это работало на уровне понимания предметной области врачом государство десятилетиями выкладывает огромные средства на стандартизацию медицинской терминологии (МКБ, SNOMED, LOINC), обогащённые медицинской терминологией стандарты форматов передачи/понимания данных HL7 и электронную историю болезни.
Все это в системе VA VistA имеет следующею
конфигурацию:
VistA HL7 является реализацией стандарта HL7. Это основанный на
языке M (см. MUMPS)
программный продукт помогающий M-приложениям получать и передавать HL7
сообщения. M-приложения могут взаимодействовать и с не М-приложениями
подерживающими HL7 сообщения, в том числе и самостоятельно работающими
медицинскими приборами. VistA HL7 является интегратором приложений больничной
системы VistA. VistA
HL7-докуметация.
771 HL7 APPLICATION PARAMETER (159 параметров приложений, порядка 150
приложений обменивающихся HL7-сообщениями.)
771.1 HL7 FIELD (525 полей
сообщения, каждое поле имеет развитое метаописание)
771.2 HL7 MESSAGE TYPE
(133 типа сообщений)
771.3 HL7 SEGMENT TYPE (168 типов сегментов)
771.4
HL7 DATA TYPE (21 тип данных)
771.5 HL7 VERSION (эволюция HL7 - 6 версий до
в. 2.3)
771.6 HL7 MESSAGE STATUS (11 типов статуса сообщения)
771.7 HL7
ERROR MESSAGE (33 типа сообщений об ошибке)
773 HL7 MESSAGE ADMINISTRATION (развитое метаописание администрирования сообщений)
(каждая позиция имеет подменю 3-4 уровня):
После версии HL7 2.3 дороги ВистЫ и HL7 по видимому разошлись. В 3.0 версии HL7 стандартизирует абстрактную медицинскую запись, в то время как ВистА уже имеет реальный полнобольничный комплекс электронных медицинских записей.
RIM (Reference Information Model, Справочная Информационная
Модель) Ключевой элемент идеологии HL7. RIM - информационная модель медицины -
основной источник содержания данных всех HL7- сообщений и
документов.
Элементы информационной модели - классы, переходы
состояний классов, типы данных и наложенные ограничения - используя системные
концепции и графическое выражение UML.
Типы информационных моделей:
USAM - Unified Service Action Model - общая модель служебных действий
- объектная модель всех клинических услуг-действий, часть RIM. Действие имеет
модусы (mood) - дефиницию, целеполагание (план, намерение), порядок выполнения в
заданном контексте, критерии выполнения, специализированные модусы.
"Здравоохранение - последовательность действий выполненных для блага
пациента".
Физически - спецификация RIM состоит из файла rim0214nc.zip
15/64М, в котором упакованы:
- содержательные UML-спецификации концепций
(объектная модель медицины, класса действие (act), сущность (entity), действие
(act), состояние действия (act status), передача (transmission)
и т. п.
- содержательного описания HL7 в XML.
- содержательного
словаря концептов HL7 с выходом на стандартные словари SNOMED, LOINC,
DICOM.
- обсуждения и предложения интересные для экспертов и участников
разработки стандарта (94 файла 14М).
- базы данных модельных элементов на
Acces.
Помимо информационной модели есть также модели сообщений MIM (Message
Information Model) и контекстно-привязанная модель R-MIM (Refined Message
Information Model).
Storyboard (раскадровка)
Функциональная модель - в терминах
системного проектирования, UML. Концепция раскадровки (storyboard) взята из
киноиндустрии и позволяет представить средствами HL7 значимые моменты передачи
сообщений как кадры. В каждом кадре описаны ключевые участники и их
взаимодействие. Комплект кадров представляет как передачу сообщения, так и
функционирование большой системы.
Описание работы тригеров (trigger)
запускающих событий (например форма после заполнения переходит в состояние
"заполненная" и/или "подписанная").
Каждое взаимодействие описывается
раскадровкой (в UML диаграмма последовательностей).
Средствами RIM и
раскадровкой можно выразить как высоко персонифицированную историю больного, так
и функционирование комплекса: исследовательский институт — больница
— фармакологическая
лаборатория.
Vocalbulary - Словари
Значение словаря концепция предметной
области, а не слово или код (идеология UMLS - словарь является тезаурусом,
онтологией)
Атрибут в RIM-описании может быть элементом словаря.
Словари
могут быть:
- многостолбцовая, построенная на принципах метатезауруса UMLS
таблица описанная средствами HL7
- LOINC, SNOMED, HIPAA, местные,
национальные словари.
HMD Hierarchial Message Descriptor - определитель иерархической
структуры сообщения.
Принципы HMD:
система передачи должна понимать
генезис классов.
сообщение при передаче выстраиваются в линейную
структурированную последовательность.
CDA Архитектура Клинического документа (АКД, CDA, Clinical Document
Architecture) Стандарт сферы HL7, утверждён ANSI. В АКД определён синтаксис и
комплекс структур (framework) для полного выражения семантики клинического
документа. АКД использует язык разметки информационных объектов
XML.
Спецификация клинического документа создаётся на основе справочника
данных RIM - другими словами, смысл КД при машинной обработке получается из RIM.
CDA определяет разметку (markup) клинического документа, его структуру и
семантику. Клинический документ по CDA является полным информационным объектом,
с полностью определёнными компонентами. Он может содержать текст, изображения,
звук и другое мультимедийное содержание.
HL7 начал развиваться как стандарт
сообщений. КД может быть передан в сообщении, или существовать независимо.
Природа документа и сообщения различны. Сообщение: временно, запускается внешним
событием, существует определённый период времени, имеет адресат, чаще всего
нечитабелен человеком. Документ: стабилен, полон, имеет авторство, определение
правил доступа, воспринимается человеком.
КД кодируется XML, что позволяет
обрабатывать его компьютером. В КД можно также обернуть (wrap) не-XML
содержание, которое может обрабатываться не-XML процессорами (например
естественноязыковая обработка, читай средствами UMLS). В секциях КД можно
выразить клинические выражения, такие как выполненные процедуры, текущая
ситуация больного, административные распоряжения, нежелательные события и
факторы. КД состоит из заголовка и тела. В заголовке можно выразит сложную
систему авторов, исполнителей, ответственности, текущую ситуации документа,
доступ к нему, классифицирующие сведения о пациенте и т. д.
Высокоуровневое представление всех выразительных возможностей заголовка задаётся
схемой UML.
Тело КД содержит клиническую запись/отчёт (clinical report),
собранный из секций (section).
Одна из целей CDA сравнимость КД, что
позволяет организовать работу с ними.
Типы данных заключённых в секцию могут
быть простыми, такими как например целые числа или данными сложной временной
системы (например general timing specification). В секции можно использовать
ранее определённые концепты (структурные типы данных) которые заполняются с
течением времени и развитием событий.
Физически спецификация CDA представляет
собой файл CDA.ReleaseTwo.CommitteeBallot03.Aug.2004.zip(0.9/1.8М) содержащий: -
большую содержательную UML-схему CDA
EHR System (Electronic Health Record Systems - Система Электронной
истории болезни (см. ГОСТ Р 52636-2006)).
Описание полного функционала EHR
состоящего из разделов Управление оказанием медицинской помощи (Care
Management), Клинический документооборот (Clinical Support), Информационная
инфраструктура (Information Infrastructure) - всего 125 функций.
Арден синтаксис (Arden Syntax) Спецификация принятая HL7 для определения и распространения медицинских знаний. Арден синтаксис является языком Медицинских Логических Модулей (Medical Logic Modules) кодирования медицинских знаний. Каждый МЛМ содержит достаточную информацию для принятия медицинского решения. МЛМ используется для генерации сигналов тревоги, понимания медицинских данных, диагностики, фильтрации медицинских данных и административных задач. При определённых условиях может быть разработана компьютерная программа (event monitor) генерирующая экспертную поддержку. МЛМ может быть сявзан с другими МЛМ и образовывать сеть.
Основное выразительное средство HL7 — язык графической концептуализации систем UML.
1. Найдите и скачайти спецификацию RIM и распечатайте файл RIM_BillBoard.gif
(большая схема А3) UML-схема спецификации RIM (директория /graphics).
2.
Скачайте спецификацию CDA и распечатайте XML файл L-POCD_RM000020.gif
UML-спецификацию CDA, SampleCDADocument.xml пример CDА-истории болезни
3.
Скачайте и распечатайте спецификации функционала EHR упакованы все .pdf. Просмотрите словарь
EHR_FM_Glossary_R1_2007FEB.pdf. Выделите из файлов и распечатайте 125 функций
EHR
4. Найдите и скачайте полную спецификацию HL7 (257M) и постепенно
начинайте ориентироваться в ней.
5. Зарегистрируйтесь и скачайте словарь SNOMED и
IDC.
6. Скачайте словарь LOINC.
Свободно распространяемое программное обеспечение по HL7 (обычно тривиальное разложение RIM в систему меню) можно найти по запросу в Интернете "HL7 Tools".
