基于hl7協(xié)議的健康信息智能咨詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于HL7協(xié)議的健康信息智能咨詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　作者：王海舜 李志敏 蔣巍巍 江依法 羅杰</p><p>　　【摘要】 ［目的］闡述了“基于HL7協(xié)議的健康信息智能咨詢系統(tǒng)”設(shè)計(jì)方案。［方法］通過對(duì)現(xiàn)代社會(huì)健康保健服務(wù)模式的研究，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫和人工智能技術(shù)，采用B/S模型，net技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。［結(jié)果］建立常見病、多發(fā)病的健康保健專家知識(shí)庫，開發(fā)了健康

2、信息智能化咨詢系統(tǒng)；研究健康體檢數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸，開發(fā)基于HL7協(xié)議的接口引擎；構(gòu)建了健康體檢數(shù)據(jù)庫，以及健康體檢信息分析系統(tǒng)，跟蹤分析個(gè)體體檢數(shù)據(jù)；構(gòu)建了健康狀況評(píng)估系統(tǒng)以及疾病危險(xiǎn)因素模型動(dòng)態(tài)生成系統(tǒng)，通過健康評(píng)估，可及早發(fā)現(xiàn)潛在疾病危險(xiǎn)因素。［結(jié)論］建立基于Web的開放式健康保健咨詢平臺(tái)，通過互聯(lián)網(wǎng)提供健康保健咨詢服務(wù)，是健康保健服務(wù)的一種有效形式。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 體檢數(shù)據(jù)；健康咨詢系

3、統(tǒng)；HL7</p><p>　　Abstract： ［Objective］This paper expatiats on the design of Health Care Information Intellectual Consulting System Based on HL7 Protocol.［Methods］With the research on the model of healthcare se

4、rvice in modern society，applying the database，artificial intelligent，B/S model and Net implementing the system.［Results］The healthcare expert knowledge base for commonly and frequently encountered disease has been consti

5、tuted and the healthcare information intellectual consulting system has been developed r</p><p>　　Key words：health examination data; healthcare consulting system; HL7</p><p><b>　　1 引言<

6、/b></p><p>　　隨著生活水平的提高，人們對(duì)健康保健越來越重視，自我保健的需求日益增加。但是，目前的健康保健服務(wù)模式和途徑都還遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，例如，除了醫(yī)療機(jī)構(gòu)以外，針對(duì)人們健康體檢所獲得的信息提供深入的健康咨詢和健康保健服務(wù)的途徑還是不多，體檢后面對(duì)復(fù)雜的醫(yī)學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)，非醫(yī)務(wù)專業(yè)人員很難搞清其含義，更談不上獲得具有針對(duì)性的權(quán)威、科學(xué)的健康保健指導(dǎo)；并且，由于個(gè)人所掌握信息的不完整，無法系統(tǒng)

7、地分析對(duì)比歷年的體檢信息，難以進(jìn)行疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從中發(fā)現(xiàn)一些健康隱患，達(dá)到防病于未然的目的。</p><p>　　由于醫(yī)學(xué)和保健具有很強(qiáng)的專業(yè)特征，非該領(lǐng)域的專業(yè)人員往往缺乏該領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，希望能夠得到醫(yī)學(xué)保健專家的針對(duì)性的預(yù)防保健指導(dǎo)，特別是當(dāng)出現(xiàn)了健康問題，更希望能得到詳細(xì)的保健咨詢和就醫(yī)指南。為此，針對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)療保健服務(wù)模式難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的健康保健需求的現(xiàn)狀，從現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的理念出發(fā)，以醫(yī)療資源、信息

8、和服務(wù)共享為目標(biāo)，以信息網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代技術(shù)為依托，從研究滿足當(dāng)代社會(huì)需求的健康保健服務(wù)模式入手，建立基于互聯(lián)網(wǎng)的健康保健智能咨詢系統(tǒng)，很有現(xiàn)實(shí)意義，是保健咨詢的一種有效途徑。</p><p>　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　通過對(duì)現(xiàn)代社會(huì)健康保健服務(wù)模式的研究，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫和人工智能技術(shù)，開發(fā)了基于HL7協(xié)議的健康信息智能咨詢系統(tǒng)，建立常見病、多發(fā)病的健康保健專家知識(shí)庫；實(shí)現(xiàn)具有

9、常見病、多發(fā)病健康保健專家知識(shí)庫支持的健康信息智能化咨詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)；根據(jù)健康體檢數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸需求，開發(fā)基于HL7協(xié)議的接口引擎；構(gòu)建了健康體檢數(shù)據(jù)庫，以及健康體檢信息分析系統(tǒng)，跟蹤分析個(gè)體體檢數(shù)據(jù)；構(gòu)建了健康狀況評(píng)估系統(tǒng)，及早發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)因素。建立了開放式數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)，通過互聯(lián)網(wǎng)提供健康保健咨詢服務(wù)。</p><p>　　“基于HL7協(xié)議的健康信息智能咨詢系統(tǒng)”由HL7接口引擎、體檢信息管理、健康保健咨

10、詢、健康狀況評(píng)估四個(gè)業(yè)務(wù)模塊，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫組成，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖 1所示。系統(tǒng)采用B/S模型，用.net技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用C++、C#開發(fā)，用IIS搭建WEB服務(wù)器，用SQLSERVER2000建立數(shù)據(jù)庫。HL7協(xié)議引擎采用C/S架構(gòu)，DES加密數(shù)據(jù)傳輸；其余模塊都基于B/S訪問模型，通過權(quán)限配置實(shí)現(xiàn)訪問控制，建立了以體檢信息、保健信息、疾病診斷知識(shí)、疾病評(píng)估知識(shí)和數(shù)據(jù)字典為主要內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫。</p><p>

11、　　健康保健智能咨詢系統(tǒng)由開放式保健咨詢平臺(tái)和系統(tǒng)管理維護(hù)平臺(tái)構(gòu)成。通過HL7接口引擎，實(shí)現(xiàn)體檢信息跨地域傳輸和共享；通過體檢信息管理平臺(tái)，開展個(gè)人體檢信息跟蹤管理和體檢指標(biāo)對(duì)比分析；通過醫(yī)學(xué)專家知識(shí)庫和推理模型，進(jìn)行疾病診斷咨詢和保健就醫(yī)指導(dǎo)；通過健康評(píng)估專家知識(shí)庫和疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估模型動(dòng)態(tài)生成系統(tǒng)，建立相應(yīng)的疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，進(jìn)行疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了以用戶為主導(dǎo)的互動(dòng)式健康保健服務(wù)模式，更好地滿足大眾對(duì)健康保健服務(wù)的需求，促進(jìn)健

12、康保健服務(wù)水平。各業(yè)務(wù)模塊的主要功能如圖 2所示。</p><p>　　3.1 HL7接口引擎設(shè)計(jì) </p><p>　　HL7（Health Level Seven）是起源于美國的醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)［1］，HL7通訊協(xié)議匯集了不同廠商用來設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件之間界面的標(biāo)準(zhǔn)格式，它允許各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)不同的系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并成為國際上醫(yī)療信息數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。利用國際通用的醫(yī)療數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)HL

13、7協(xié)議封裝各家醫(yī)院的健康體檢信息，借助互聯(lián)網(wǎng)通過FTP協(xié)議加密傳輸至健康信息智能咨詢數(shù)據(jù)庫，以便醫(yī)院HIS系統(tǒng)中健康體檢信息在健康保健智能咨詢系統(tǒng)中共享與利用。</p><p>　　目前我國幾乎每個(gè)醫(yī)院都建成了HIS系統(tǒng)，但不同醫(yī)院之間醫(yī)療信息不能共享，形成了信息“孤島”［2］，增加了病人就醫(yī)成本，影響了醫(yī)療質(zhì)量，解決這一問題的途徑之一就是數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)化，2009年的新醫(yī)改方案提出了“四梁八柱”的基本框架，“八柱

14、”的一個(gè)重要內(nèi)容就是“建立實(shí)用共享的醫(yī)藥衛(wèi)生信息系統(tǒng)”，可見實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息共享是我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。日前，國家衛(wèi)生部已發(fā)布了“健康檔案基本架構(gòu)與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）”，把分散在不同醫(yī)院或體檢部門的個(gè)體體檢信息通過HL7協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化的體檢數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與健康保健知識(shí)庫和健康狀況評(píng)估知識(shí)庫的信息共享，這是建立以用戶為主導(dǎo)的互動(dòng)式健康保健服務(wù)模式的基礎(chǔ)條件。</p><p>　　HL7接口引

15、擎采用C/S（Client/Server）模式，分成HL7代理和HL7服務(wù)端兩個(gè)部分，分別作為系統(tǒng)服務(wù)在醫(yī)院前置機(jī)和健康信息智能咨詢中心服務(wù)器上運(yùn)行［3］。HL7代理在醫(yī)院的前置機(jī)上運(yùn)行，周期性地讀取醫(yī)院HIS系統(tǒng)中健康體檢信息，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的HL7消息后借助底層網(wǎng)絡(luò)傳送到HL7服務(wù)端；HL7服務(wù)端監(jiān)聽并接收來自HL7代理的HL7消息，從中讀出健康體檢信息后存入健康保健咨詢系統(tǒng)。較好地實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院體檢信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的共享。</

16、p><p>　　3.2 體檢信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　體檢信息管理系統(tǒng)由健康體檢信息數(shù)據(jù)庫和體檢信息分析模塊構(gòu)成。</p><p>　　健康體檢信息數(shù)據(jù)庫是健康保健咨詢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過對(duì)體檢信息的數(shù)據(jù)分析，依據(jù)國內(nèi)和國際體檢信息相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)體檢項(xiàng)目以及與個(gè)人健康檔案相關(guān)的信息進(jìn)行歸類，建立個(gè)人體檢信息管理平臺(tái)，設(shè)計(jì)存放和管理個(gè)人基本信息、個(gè)人健康行為

17、、既往病史、體檢信息等數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫模型和存儲(chǔ)管理系統(tǒng)［4］。</p><p>　　體檢信息分析模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)個(gè)人體檢信息的跟蹤管理，體檢數(shù)據(jù)查詢，異常體檢項(xiàng)目臨床意義提示，根據(jù)用戶歷年的體檢結(jié)果以及相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，分析用戶的體檢記錄，并建立牛頓插值多項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行健康趨勢(shì)分析；建立通用的數(shù)據(jù)圖表分析模型，給出個(gè)人的體檢指標(biāo)變化趨勢(shì)，讓用戶直觀的了解自己的健康狀況，以便進(jìn)行相關(guān)咨詢和進(jìn)一步檢查。</p>

18、;<p>　　體檢信息分析模塊對(duì)儲(chǔ)存在體檢信息數(shù)據(jù)庫的體檢信息，可以按時(shí)間段進(jìn)行群體發(fā)病率統(tǒng)計(jì)，給出前10種高發(fā)病；可以統(tǒng)計(jì)某種疾病與年齡段、職業(yè)、籍貫、性別等相關(guān)信息的關(guān)系，建立通用數(shù)據(jù)模型和公共類，并通過調(diào)用類中的相關(guān)方法來描述群體的體檢信息，并建立相關(guān)的統(tǒng)計(jì)圖表，直觀地反應(yīng)出群體體檢信息。</p><p>　　3.3 健康保健咨詢系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　健康保

19、健咨詢系統(tǒng)由癥狀推理、保健咨詢和疾病導(dǎo)醫(yī)三部分組成。</p><p>　　運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，建立由50種常見病、多發(fā)病組成的疾病信息知識(shí)庫和相關(guān)保健信息庫組成的健康保健專家知識(shí)庫。在疾病信息知識(shí)庫的設(shè)計(jì)中，提出了疾病診斷知識(shí)庫的樹狀知識(shí)表示結(jié)構(gòu)和以“主訴、體征、實(shí)驗(yàn)室檢查和儀器檢查”四元組構(gòu)成的臨床信息知識(shí)表示方法［5］，構(gòu)建了基于模板匹配與權(quán)值向量相關(guān)系數(shù)計(jì)算的診斷推理模型，設(shè)計(jì)了基于模板疾病關(guān)系的

20、測(cè)試調(diào)整學(xué)習(xí)機(jī)制和基于案例和有教師監(jiān)督的知識(shí)庫反饋學(xué)習(xí)策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)疾病診斷知識(shí)庫的知識(shí)優(yōu)化和學(xué)習(xí)機(jī)制。</p><p>　　保健咨詢信息庫建立了涵蓋100余種疾病的保健信息庫，包含誘因排除、生活指導(dǎo)、飲食指導(dǎo)、心理指導(dǎo)和鍛煉指導(dǎo)等方面的保健信息；疾病導(dǎo)醫(yī)信息庫，建立了40余種疾病、300多名醫(yī)學(xué)專家、50多家醫(yī)院的導(dǎo)醫(yī)信息數(shù)據(jù)庫。建立了多種形式的查詢以及與其他模塊的數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)瀏覽、匯總及報(bào)告的功能。&l

21、t;/p><p>　　3.4 健康狀況評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì) 健康狀況評(píng)估系統(tǒng)由疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估、生存質(zhì)量評(píng)估［6］和心理評(píng)估三部分組成。</p><p>　　疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估是預(yù)防醫(yī)學(xué)中健康狀況評(píng)估常用的方法，通過流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)得到的危險(xiǎn)因素評(píng)估模型資料，生成疾病風(fēng)險(xiǎn)模型。當(dāng)輸入相應(yīng)的參數(shù)，系統(tǒng)計(jì)算目前情況下的組合危險(xiǎn)因素，通過絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)、相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)和可控風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)來反映疾病的綜合風(fēng)險(xiǎn)

22、因素和可調(diào)節(jié)因素，以達(dá)到發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)因素，提前干預(yù)的目的。預(yù)測(cè)未來一定時(shí)間內(nèi)個(gè)體發(fā)病危險(xiǎn)。同時(shí)，估計(jì)個(gè)體降低危險(xiǎn)因素的潛在可能，告知評(píng)估對(duì)象，通過糾正不良行為可以將危險(xiǎn)降低到較低水平。疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估的步驟如下：</p><p>　　(1）確定危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)和組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)［7］。危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)=基準(zhǔn)發(fā)病比例×相對(duì)危險(xiǎn)度；當(dāng)一種疾病有多種發(fā)病因素時(shí)，需計(jì)算在組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)下，發(fā)生該疾病的危險(xiǎn)，根據(jù)各危險(xiǎn)因素的危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)計(jì)

23、算組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)，對(duì)于有多項(xiàng)危險(xiǎn)因素的疾病，計(jì)算組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)，方法為危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)大于或等于1的分別減1，小于1的各危險(xiǎn)因素相乘然后求和。</p><p>　　Pz = （P11） + （P21）+□□+（Pn1）+Q1×Q2×□□×Qm 公式（1）</p><p>　　Pz 組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)；Pi大于或等于1的危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)；Qi小于1的各項(xiàng)危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。</p

24、><p>　　(2）計(jì)算發(fā)病率危險(xiǎn)。確定發(fā)病概率預(yù)測(cè)未來一定時(shí)間內(nèi)個(gè)體的發(fā)病危險(xiǎn)，</p><p>　　發(fā)病危險(xiǎn)= 人群總發(fā)病率×組合危險(xiǎn)分?jǐn)?shù) 公式（2）</p><p>　　其中，人群發(fā)病率采用衛(wèi)生部相關(guān)權(quán)威文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。</p><p>　　由于各種疾病危險(xiǎn)因素和相應(yīng)的危險(xiǎn)分?jǐn)?shù)在不同的地區(qū)、不同的時(shí)間會(huì)出現(xiàn)差異，因此，為此，通過對(duì)

25、疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估模型的深入研究，建立了以人群屬性為綱，危險(xiǎn)因素項(xiàng)目屬性為目的知識(shí)表達(dá)形式和知識(shí)庫結(jié)構(gòu)和疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估模型動(dòng)態(tài)生成系統(tǒng)，以人群分類建立該人群的所有危險(xiǎn)因素項(xiàng)目和相關(guān)屬性，同時(shí)建立與疾病相關(guān)發(fā)病率系數(shù)的關(guān)聯(lián)，以及可控危險(xiǎn)因素的關(guān)聯(lián)，據(jù)此，可動(dòng)態(tài)生成各種疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；可以方便直觀的建立和維護(hù)疾病危險(xiǎn)因素評(píng)估知識(shí)庫，并使得知識(shí)庫具有較強(qiáng)的通用性和可擴(kuò)充性。本系統(tǒng)據(jù)此生成了冠心病、腦血管病、肺癌、乳腺癌等疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。&

26、lt;/p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　基于HL7的健康保健咨詢系統(tǒng)通過建立基于Web的開放式數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)，依托互聯(lián)網(wǎng)提供健康保健咨詢服務(wù)。系統(tǒng)融合了健康體檢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和體</p><p>　　檢信息追蹤分析、健康保健咨詢、健康狀況評(píng)估和體檢數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化傳輸?shù)冉】倒芾淼闹饕δ埽貏e適合推廣應(yīng)用到農(nóng)村等缺少衛(wèi)生資源的地區(qū)

27、。目前農(nóng)村的衛(wèi)生保健狀態(tài)和衛(wèi)生保健知識(shí)尤其缺乏，更缺少健康保健專家的指導(dǎo)。本項(xiàng)目開發(fā)的疾病診斷知識(shí)庫和保健、導(dǎo)醫(yī)信息庫，可以成為無病預(yù)防、有病早治的有效補(bǔ)充手段。</p><p>　　本項(xiàng)目開發(fā)的HL7接口引擎軟件正是可用于各級(jí)醫(yī)院的HIS系統(tǒng)間的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信，即可用于醫(yī)院HIS系統(tǒng)體檢信息與健康保健專家知識(shí)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信的標(biāo)準(zhǔn)接口，又為實(shí)現(xiàn)不同HIS系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享打下基礎(chǔ)，可用于各類各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、社區(qū)

28、保健站和農(nóng)村衛(wèi)生所等，具有較好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　?。?］HL7［EB/OL］.http：//www.hl7.org/.</p><p>　?。?］王海舜，王宏宇.基于HL7的HIS信息交換解決方案探討［J］.中國醫(yī)療器械雜志，2008，（32）2：111113.</p

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