本文具體介紹了電子病歷系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方式。

01 什么是系統(tǒng)架構(gòu)？

系統(tǒng)整體架構(gòu)，從需求到設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)都要考慮到，把我整個(gè)項(xiàng)目使得設(shè)計(jì)的項(xiàng)目盡量效率高，開發(fā)容易，維護(hù)方便，升級(jí)簡(jiǎn)單給出開發(fā)桂發(fā)，搭建系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心架構(gòu)，并澄清技術(shù)細(xì)節(jié)、掃清主要的項(xiàng)目難點(diǎn)。

系統(tǒng)架構(gòu)是一系列相關(guān)的抽象模式，用戶指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)各個(gè)方面的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)架構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)的草圖。軟件架構(gòu)描述的對(duì)象直接構(gòu)成系統(tǒng)的抽象組件。各個(gè)組件之間的鏈接則明確和相對(duì)細(xì)致地描述組件之間的通訊。在實(shí)現(xiàn)階段，這些抽象組件被細(xì)化為實(shí)際的組件，比如具體某個(gè)類或者對(duì)象。在面向?qū)ο箢I(lǐng)域中，組件之間的鏈接通常用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件體系結(jié)構(gòu)是構(gòu)建計(jì)算機(jī)軟件實(shí)踐的基礎(chǔ)。

就像建筑師設(shè)定建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，作為繪圖員畫圖的基礎(chǔ)一樣，一個(gè)潤(rùn)健架構(gòu)師或者系統(tǒng)架構(gòu)師陳述軟件架構(gòu)以作為滿足不同客戶需求的實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)。

02 基于電子病歷的醫(yī)院信息平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

電子病歷是指醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)療活動(dòng)過程中，使用醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息系統(tǒng)生成的文字、符號(hào)、圖表、圖形、數(shù)據(jù)、影像等數(shù)字化信息，并能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、管理、傳輸和重現(xiàn)的醫(yī)療記錄，是病歷的一種記錄形式。而非狹義的紙質(zhì)病歷的電子化。

衛(wèi)計(jì)委提出的《電子病歷臨床文檔數(shù)據(jù)組與數(shù)據(jù)元》是研制電子病歷數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，在電子病歷生成的過程中必須與這一標(biāo)準(zhǔn)接合。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子病歷臨床文檔中數(shù)據(jù)組的構(gòu)成、數(shù)據(jù)元的內(nèi)容范圍、分類編碼和數(shù)據(jù)元及其值域代碼調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)，建立了數(shù)據(jù)元分類表、數(shù)據(jù)組分類目錄表與數(shù)據(jù)元與數(shù)據(jù)組分類子目錄表。為了醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用方便在數(shù)據(jù)元的基礎(chǔ)中建立了。這些文檔按樹形結(jié)構(gòu)保存到數(shù)據(jù)表中，在電子病歷模板中選擇數(shù)據(jù)組與數(shù)據(jù)元時(shí)將其數(shù)據(jù)元標(biāo)識(shí)符代入電子病歷中相應(yīng)的標(biāo)簽中。

03 電子病歷的五項(xiàng)設(shè)計(jì)原則

1. 簡(jiǎn)單易用：主要體現(xiàn)在符合臨床邏輯思維方式的功能組織和符合臨床場(chǎng)景應(yīng)用需求的信息內(nèi)容組織。
2. 擴(kuò)展性強(qiáng)：不同時(shí)期對(duì)信息系統(tǒng)的個(gè)性化需求或外延擴(kuò)展的需求設(shè)計(jì)注意分層架構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)建模、流程建模、狀態(tài)建模、安全權(quán)限建模。
3. 信息集成：電子病歷系統(tǒng)是臨床醫(yī)務(wù)工作者和患者信息為雙中心的信息工作平臺(tái)，將網(wǎng)絡(luò)所在范圍內(nèi)的信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行集成。
4. 知識(shí)輔助：輔助臨床醫(yī)務(wù)供著人員進(jìn)行有效的臨床邏輯分析與判斷，為臨床醫(yī)療行為在信息應(yīng)用環(huán)節(jié)提供有力的保障，都離不開各種臨床知識(shí)庫(kù)的輔助。
5. 安全可靠

04 電子病歷的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

電子病歷系統(tǒng)作為一個(gè)行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，主要從終端實(shí)現(xiàn)方式，信息系統(tǒng)架構(gòu)分層、電子病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了解實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法。

1. 用戶終端實(shí)現(xiàn)方式：采用的是窗體應(yīng)用程序方式和瀏覽器方式通過IE潛入ActiveX控件。

2. 信息系統(tǒng)架構(gòu)分層：分為單機(jī)系統(tǒng)、客戶端加服務(wù)器架構(gòu)、多層架構(gòu)系。

例如：三層架構(gòu)，該模式將系統(tǒng)架設(shè)在數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、瀏覽器三個(gè)層次上，數(shù)據(jù)服務(wù)器專門存放數(shù)據(jù)，應(yīng)用服務(wù)器提供明類服務(wù)組件來(lái)訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器和響應(yīng)客戶的請(qǐng)求，瀏覽器端供用戶訪問網(wǎng)站。這種模式的系統(tǒng)維護(hù)比為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的修改和升級(jí)只需在應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行即可，客戶端的用戶界面一致，用戶操作起來(lái)比較容易上手。

3. 電子病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的是可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（XML）。

05 電子病歷數(shù)據(jù)處理方式

1. 客觀資料的數(shù)據(jù)采集：客觀臨床資料是通過醫(yī)務(wù)人員觀測(cè)，或借助工具、儀器進(jìn)行觀測(cè)采集，電子病歷系統(tǒng)只需要完成對(duì)這些數(shù)據(jù)類設(shè)備或信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)接口的開發(fā)，定義好數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)映射接口就能完成臨床數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集。
2. 主觀資料的數(shù)據(jù)錄入分為純結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)錄入與結(jié)構(gòu)化文檔錄入。
3. 電子病歷的展現(xiàn)方用戶終端實(shí)現(xiàn)方式分為紙質(zhì)類（現(xiàn)已經(jīng)被淘汰）、集成可視化展示性。

06 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化建模

電子病歷系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量信息，不簡(jiǎn)單是文字，如何最大化的利用各種信息，就需要結(jié)構(gòu)化的分析和儲(chǔ)存。

結(jié)構(gòu)化信息是指信息競(jìng)購(gòu)分析后可以分解成多個(gè)互相關(guān)聯(lián)的組成部分，各組成部分間有明確的層次結(jié)構(gòu)，其使用和維護(hù)通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，并有一定的操作規(guī)格。

電子病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為四層（見圖1）：

1. 臨床文檔

位于電子病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最頂層，是由特定醫(yī)療服務(wù)活動(dòng)（衛(wèi)生 事件）產(chǎn)生和記錄的患者（或保健對(duì)象）臨床診療和指導(dǎo)干預(yù)信息的數(shù)據(jù)集合。 如：門（急）診病歷、住院病案首頁(yè)、會(huì)診記錄等。

2. 文檔段

結(jié)構(gòu)化的臨床文檔一般可拆分為若干邏輯上的段，即文檔段。文檔 段為構(gòu)成該文檔段的數(shù)據(jù)提供臨床語(yǔ)境，即為其中的數(shù)據(jù)元通用定義增加特定的 約束。結(jié)構(gòu)化的文檔段一般由數(shù)據(jù)組組成，并通過數(shù)據(jù)組獲得特定的定義。本標(biāo) 準(zhǔn)中未明確定義文檔段，但隱含了文檔段概念。

3. 數(shù)據(jù)組

由若干數(shù)據(jù)元構(gòu)成，作為一個(gè)數(shù)據(jù)元集合體構(gòu)成臨床文檔的基本單 元，具有臨床語(yǔ)義完整性和可重用性特點(diǎn)。數(shù)據(jù)組可以存在嵌套結(jié)構(gòu)，即較大的 數(shù)據(jù)組 中可包含較小的子數(shù)據(jù)組。如：文檔標(biāo)識(shí)、主訴、用藥等。

4. 數(shù)據(jù)元

位于電子病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最底層，是可以通過定義、標(biāo)識(shí)、表示和允許值等一系列屬性進(jìn)行賦值的最小、不可再細(xì)分的數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)元的允許值 由值域定義。

圖1電子病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

對(duì)比衛(wèi)生部2010年發(fā)布的EMR結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，可以發(fā)現(xiàn)其與CDA Level3的對(duì)應(yīng)關(guān)系。區(qū)別只是在于，衛(wèi)生部EMR結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)限定了Section為兩層、Entry為一層；而在CDA Level3結(jié)構(gòu)中，Section和Entry都是采用Composite模式設(shè)計(jì)，允許無(wú)窮層次地嵌套。

也就是說，符合衛(wèi)生部的EMR結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，未必能符合CDA Level3標(biāo)準(zhǔn)，但是符合CDA Level3標(biāo)準(zhǔn)，一定能符合衛(wèi)生部EMR結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

其表現(xiàn)層次關(guān)系如下：

由于界面中的控件與數(shù)據(jù)元不為對(duì)應(yīng)關(guān)系，如：控件姓名，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)元HR02.01.001.01、HR02.01.001.02與HR02.01.002，必須通過設(shè)計(jì)復(fù)合元素將控件或文檔與數(shù)據(jù)元對(duì)應(yīng)。復(fù)合元素在電子病歷生成中占著重要的地位，通過復(fù)合元素的設(shè)計(jì)與錄入可以大大提高電子病歷標(biāo)準(zhǔn)化，加快醫(yī)生錄入速度，并為數(shù)據(jù)檢索與決策打下良好基礎(chǔ)。

07 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化與自然語(yǔ)言處理

在進(jìn)行臨床數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化過程中，不論采用預(yù)結(jié)構(gòu)化還是后結(jié)構(gòu)模式，都存在需要對(duì)自然語(yǔ)言識(shí)別的階段，對(duì)尚未進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的文本進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，在結(jié)構(gòu)化分析過程中自然離不開術(shù)語(yǔ)體系，受控醫(yī)學(xué)詞匯、分詞技術(shù)、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)的應(yīng)用。

08 數(shù)據(jù)加工處理

電子病歷系統(tǒng)通過個(gè)大臨床信息系統(tǒng)手機(jī)產(chǎn)生大量的臨床數(shù)據(jù)。不僅僅為了完成存儲(chǔ)，還需要完成數(shù)據(jù)在病情描述、病程進(jìn)展動(dòng)態(tài)描述中的綜合利用，分析病情做二次數(shù)據(jù)加工。

1. 數(shù)據(jù)元定語(yǔ)以及描述場(chǎng)景
2. 自然數(shù)據(jù)隊(duì)列以與相對(duì)時(shí)間
3. 數(shù)據(jù)的一、二次加工

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