基于FHIR的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)研究
CHIMA本項研究課題于2018年6月7日在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院正式啟動。北京友誼醫(yī)院作為本項課題的主牽頭單位,近年來信息化建設(shè)獲得飛速進展,建立了以病人為中心、以醫(yī)療流程優(yōu)化為目的的信息系統(tǒng),已建成并運行包括HIS、PACS、LIS等在內(nèi)的幾十個應(yīng)用系統(tǒng)。
醫(yī)院的集成平臺和數(shù)據(jù)中心項目已基本完成符合互聯(lián)互通四甲等級的改造建設(shè),為本項目技術(shù)的研究開發(fā)以及應(yīng)用提供了良好的信息化環(huán)境和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
1.研究背景
依據(jù)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》(國家主席令第11號)、中共中央國務(wù)院《關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》(中發(fā)〔2009〕6號)、國家衛(wèi)生計生委國家中醫(yī)藥管理局《關(guān)于加快推進人口健康信息化建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國衛(wèi)規(guī)劃發(fā)〔2013〕32號)等相關(guān)政策文件,為落實新醫(yī)改相關(guān)工作任務(wù),加強并持續(xù)推進衛(wèi)生信息標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施,提高跨機構(gòu)、跨地域健康診療信息交互共享和醫(yī)療服務(wù)協(xié)同水平和信息惠民成效,2012年起,在國家衛(wèi)生計生委規(guī)劃與信息司的領(lǐng)導(dǎo)下,由國家衛(wèi)生計生委統(tǒng)計信息中心每年開展一次國家醫(yī)療健康信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評(以下簡稱:互聯(lián)互通測評)工作。互聯(lián)互通測評以衛(wèi)生信息標(biāo)準(zhǔn)為核心,以信息技術(shù)為基礎(chǔ),以第三方測評為手段,促進實現(xiàn)互聯(lián)互通和信息共享。
“十二五”以來,我國圍繞醫(yī)院信息化建設(shè)、區(qū)域衛(wèi)生信息化建設(shè)等多個方面分期分批編制完成了283項國家醫(yī)療健康信息標(biāo)準(zhǔn)。截止2018年,我國已有54個區(qū)域信息平臺和90個醫(yī)院信息平臺通過了互聯(lián)互通測評,互聯(lián)互通測評標(biāo)準(zhǔn)逐步被醫(yī)療信息化領(lǐng)域認可,并越來越多地推廣應(yīng)用。
2018年8月28日,國家衛(wèi)生健康委員會醫(yī)政醫(yī)管局印發(fā)《關(guān)于進一步推進以電子病歷為核心的醫(yī)療機構(gòu)信息化建設(shè)工作的通知》中明確提出,到2020年,三級醫(yī)院要實現(xiàn)電子病歷信息化診療服務(wù)環(huán)節(jié)全覆蓋,實現(xiàn)院內(nèi)各診療環(huán)節(jié)信息互聯(lián)互通,達到醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評四級水平,建立緊密型醫(yī)聯(lián)體,實現(xiàn)醫(yī)聯(lián)體內(nèi)各醫(yī)療機構(gòu)電子病歷信息系統(tǒng)互聯(lián)互通。
從醫(yī)院層面來看,醫(yī)院也面臨更多的互聯(lián)互通需求,如監(jiān)管部門數(shù)據(jù)上報,電子病歷等級評審中臨床輔助決策支持需要與電子病歷或HIS進行集成,互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院中大量的移動端應(yīng)用需要訪問醫(yī)院的數(shù)據(jù)、同一資源多應(yīng)用訪問、預(yù)約掛號、檢驗檢查結(jié)果、隨訪計劃等多種新形勢和環(huán)境下的信息發(fā)展均需要更高水平、更靈活的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)。
2.當(dāng)前醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用與挑戰(zhàn)
2.1 國際醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用現(xiàn)狀
Health Level Seven(HL7)組織成立于1987年,SamSchultz博士在賓夕法尼亞州大學(xué)醫(yī)院主持的一次會議上促成了HL7組織和通信標(biāo)準(zhǔn)的誕生。隨著許多用戶、廠商、顧問組織的加入,HL7隊伍在逐漸壯大。HL7國際是一個非盈利的由志愿者組成的機構(gòu)。HL7組織有上千個成員,包括企業(yè)成員和個人成員。HL7擁有四十個以上的工作組,這些工作組都是按照不同的主題來進行分工的,例如藥品、基因組學(xué)、急診等。工作組的目標(biāo)是根據(jù)自己負責(zé)的領(lǐng)域來制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),或者維護相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。HL7國際每年會有三次會議,這些會議任何人都可以參加,貢獻自己的想法,討論相應(yīng)的問題。HL7組織有37個國家分支機構(gòu),包括HL7中國。這些分支機構(gòu)和組織,其目標(biāo)是來處理本地化或者是滿足本地定制化的需求,處理所有相關(guān)的本地化應(yīng)用的問題。
HL7從1978年創(chuàng)建開始到現(xiàn)在, HL7標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從V2到V3,再到最新的FHIR的發(fā)展變化,并且每一版本也在不停的更新。如下圖(見圖1)所示:
圖1 HL7標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史
第2版 HL7 標(biāo)準(zhǔn)(HL7 Version 2,HL7 V2)是HL7的第一項信息交換標(biāo)準(zhǔn)。盡管在其他背景下也會使用HL7 V2,但在世界各地的住院環(huán)境下,它目前是采納最為廣泛的杰出標(biāo)準(zhǔn)之一,據(jù)HL7官方統(tǒng)計,95%的美國醫(yī)療健康機構(gòu)采納HL7 V2.x作為信息交換的標(biāo)準(zhǔn)。HL7 V2采用的是由種種可再用區(qū)段(segment,段)所構(gòu)成的消息(message,報文)。此類消息用于在發(fā)送方與接收方系統(tǒng)之間傳輸與醫(yī)療保健服務(wù)相關(guān)的信息,以及用于調(diào)用相關(guān)的行為(如患者的轉(zhuǎn)移、檢驗項目的申請等等)。雖然HL7 V2.x在全球范圍廣泛使用,但在實際的實現(xiàn)過程中也面臨著很大的挑戰(zhàn),由于HL7 V2.x缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,并且其消息定義的通過純文本的方式,在實際應(yīng)用過程,不同的廠商,不同的醫(yī)院針對同一段的同一Field可能會有不同的用途,這導(dǎo)致在交互的過程中產(chǎn)生了很多的二義性,也正是這個原因,HL7國際決定使用新的技術(shù)開發(fā)HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)。
第3版 HL7 標(biāo)準(zhǔn)(HL7 Version 3,HL7 V3)是HL7的新的消息傳輸標(biāo)準(zhǔn)。它首次引入了共同的參考信息模型(Reference Information Model,RIM)、數(shù)據(jù)類型模型、一套詞表以及一種正式的標(biāo)準(zhǔn)制定方法學(xué)。而且,作為用于共享醫(yī)療保健信息的消息傳輸?shù)膫溥x架構(gòu),HL7 V3還引入了對于“文檔”的使用(參見下文之中與CDA之間的比較)。盡管“V3”這條術(shù)語在名義上同時涵蓋消息傳輸和文檔,但其通常指的是“V3消息傳輸”。目前,ISO已經(jīng)將那些作為HL7 V3基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)類型作為ISO 21090的內(nèi)容加以采納。HL7 RIM也已被采納為一項ISO標(biāo)準(zhǔn)。HL7 V3消息傳輸標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得許多大型項目的采用,尤其是在電子健康檔案(electronic health record,EHR)方面,盡管其尚未達到HL7 V2的那種市場占有率(市場滲透率)。同時,其他尚未全面采用HL7 V3方法學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)制定組織(SDO)和項目也采用了HL7 RIM和ISO 21090數(shù)據(jù)類型。HL7 V3沒有被廣泛應(yīng)用的很重要的原因是因為其復(fù)雜的設(shè)計和技術(shù),導(dǎo)致實現(xiàn)需要投入很大的人力和物力,比如從一個V3消息中獲取診斷信息,可能需要遍歷多達10多個層級節(jié)點的解析,另外,V3的設(shè)計理念是定義一個全量標(biāo)準(zhǔn),針對不同的應(yīng)用場景進行裁剪,但一旦V3定義的標(biāo)準(zhǔn)無法直接滿足一個需求的時候,擴展就非常困難。2019年,HL7國際開始討論停止HL7 V3開發(fā)的支持。
FHIR,即Fast Healthcare Interoperability Resources,可直譯為“快速醫(yī)療互操作性資源”。FHIR支持在不同系統(tǒng)之間進行簡潔、快速和有效的臨床信息共享,旨在促進更加廣泛的醫(yī)療數(shù)據(jù)交換,并最終推動人群健康管理的發(fā)展。也因此,F(xiàn)HIR 被認為代表著互操作性的未來和明天。FHIR從一開始就從開發(fā)人員的角度思考如何定義新的標(biāo)準(zhǔn),并且借鑒互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念,將醫(yī)療健康行業(yè)的每一個概念以資源(Resource)的形態(tài)進行定義,并通過API的形式訪問這些資源,通過這種方式,應(yīng)用之間可以通過調(diào)用API的方式獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),這和調(diào)用內(nèi)部API一樣的簡單。除了簡單易懂以外,F(xiàn)HIR區(qū)別于V3的另外一個方面是設(shè)計理念的8/2原則,F(xiàn)HIR不定義全量的數(shù)據(jù),而是將80%通用的概念和數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化,另外20%通過統(tǒng)一的擴展框架允許實現(xiàn)階段根據(jù)自己的需求進行擴展。FHIR不僅僅定義了API的數(shù)據(jù)交換方式,同時也定義了通過消息、文檔等方式進行數(shù)據(jù)交換,而無論是API、消息和文檔,其使用的資源是統(tǒng)一的,F(xiàn)HIR支持互聯(lián)互通的4個范式,如下圖(見圖2)所示:
圖2 FHIR支持互聯(lián)互通的4個范式
隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)HIR標(biāo)準(zhǔn)的使用也越來越廣泛,與V3相比,F(xiàn)HIR一經(jīng)出現(xiàn),就得到廣泛的關(guān)注(這得益于其面向開發(fā)者的設(shè)計理念),HL7國際組織在2018年對HL7所有標(biāo)準(zhǔn)未來的發(fā)展趨勢做出了預(yù)測,如下圖3所示。從下圖不難發(fā)現(xiàn),HL7 V2還處在廣泛的應(yīng)用中,但開始慢慢的被替換,HL7 V3將迅速的被淘汰掉,而FHIR將得到迅速的發(fā)展。
圖3 HL7標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢預(yù)測
2.2 國內(nèi)醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2.1 互聯(lián)互通測評標(biāo)準(zhǔn)簡介
2017年9月,國家衛(wèi)生計生委統(tǒng)計信息中心印發(fā)了《國家醫(yī)療健康信息區(qū)域(醫(yī)院)信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評方案(2017年版)》。醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評是對醫(yī)院信息化建設(shè)的全面綜合評價體系,主要分為四部分:數(shù)據(jù)資源標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和互聯(lián)互通應(yīng)用效果 。
醫(yī)院信息互聯(lián)互通測評的項目應(yīng)用評價分為七個等級,由低到高依次為一級、二 級、三級、四級乙等、四級甲等、五級乙等、五級甲等。目前所有醫(yī)院評測的依據(jù)是2017版《醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評指標(biāo)體系》。具體明細如下:
近幾年,隨著互聯(lián)互通工作的深入展開,國家評測管理機構(gòu)已經(jīng)行程一套科學(xué)的評價方法。對于評測的各個階段都有各自考察的側(cè)重點。2018年重點提出平臺必須建成并運行半年以上才能申報醫(yī)院信息互聯(lián)互通成熟度測評。
實驗室測試階段重點針對數(shù)據(jù)資源(電子病歷數(shù)據(jù)集、共享文檔)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中的互聯(lián)互通服務(wù)功能等定量測試指標(biāo),在實驗室模擬環(huán)境中進行標(biāo)準(zhǔn)符合性驗證。
2.2.2 互聯(lián)互通應(yīng)用現(xiàn)狀
自2013年以來,國家醫(yī)療健康信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評已經(jīng)開展了四期,共有54個區(qū)域信息平臺和90個醫(yī)院信息平臺通過互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評。
圖4 2013-2018年區(qū)域和醫(yī)院測評數(shù)量走勢圖
和往年相比,2018年度參與測評的醫(yī)院數(shù)量為歷史最多,這也在一定程度上反映了國內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)越來越重視醫(yī)療信息化的發(fā)展建設(shè),信息互聯(lián)互通水平正在逐年提升。
圖5參與測評醫(yī)院區(qū)域分布情況
從地域上看,上海的醫(yī)院成為了互聯(lián)互通的集中推行地區(qū)。北京、廣東及江浙一帶地區(qū)的醫(yī)院互聯(lián)互通情況處于第二梯隊,其他城市的潛力還尚待挖掘。
圖6 參與測評醫(yī)院等級分布情況
從等級上看,絕大部分參與測評的醫(yī)院是三甲醫(yī)院,其他等級的醫(yī)院偏少,提升空間較大。
綜合醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評的情況可以發(fā)現(xiàn),醫(yī)療數(shù)據(jù)的質(zhì)量和共享水平,將成為國內(nèi)各級醫(yī)院信息化發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的重中之重。
2.3 醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)問題與挑戰(zhàn)
HL7標(biāo)準(zhǔn)為國際上公認的醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域信息交換協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)體系。1994年,HL7 V2.3標(biāo)準(zhǔn)被美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(ANSI)認可,并于同年成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)基于RIM模型,高度抽象了醫(yī)療事務(wù)活動,不但提供了數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),更是提供一套數(shù)據(jù)模型及方法論。我國醫(yī)療領(lǐng)域現(xiàn)行的互聯(lián)互通測評方案參照HL7 V3和CDA標(biāo)準(zhǔn)建立,并得到了廣泛的推廣和使用。
雖然HL7系列標(biāo)準(zhǔn)由于技術(shù)及業(yè)務(wù)上的優(yōu)勢,已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)外醫(yī)療行業(yè)參照采用的信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)在實際應(yīng)用實施時,仍存在如下一些問題:
(1)擴展機制不夠靈活
HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)是基于特定醫(yī)療使用場景制定的,交互內(nèi)容在域模型中有所固定。當(dāng)HL7 V3數(shù)據(jù)模型不能覆蓋某場景下全部交互的內(nèi)容需要增加元素節(jié)點時,由于模型設(shè)計機制不易于擴展,導(dǎo)致無法增加相應(yīng)內(nèi)容,即便能夠擴展,也可能會破壞原有標(biāo)準(zhǔn)機制。
(2)對移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支持力度欠缺。
HL7歷代標(biāo)準(zhǔn)的推行都是為了更適應(yīng)于行業(yè)的需求和發(fā)展。HL7 V2標(biāo)準(zhǔn)、HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)針對現(xiàn)在興起的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)不夠友好。
(3)數(shù)據(jù)傳輸格式單一,數(shù)據(jù)內(nèi)容冗余復(fù)雜,難于理解。
HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)只支持以XML為載體的交互消息,且消息內(nèi)容層級繁多、復(fù)雜,部分節(jié)點屬性抽象,致使對于新接觸V3消息的學(xué)者和實施者來說難于理解,且系統(tǒng)封裝和解析難度都相對較大。
(4)HL7V3入門難度較大,學(xué)習(xí)成本高
以RIM模型為核心的HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容體系龐大抽象,概念繁多,且每一個域模型都致力于定義醫(yī)療活動中涉及到的全部數(shù)據(jù)信息模型,無論是在標(biāo)準(zhǔn)研究學(xué)習(xí)上還是后期項目實施過程中,對研究者和實施者來說HL7V3標(biāo)準(zhǔn)難度都是相對較大,需要投入較高的學(xué)習(xí)成本。
(5)CDA文檔的使用性局限大
CDA是HL7V3定義的臨床文檔架構(gòu),CDA的出現(xiàn)為醫(yī)院、醫(yī)療機構(gòu)、國家平臺之間的跨平臺臨床文檔共享提供了很好的支持,但是CDA僅適宜不同系統(tǒng)平臺的大文檔的交互,不便于部分臨床信息的交換,而且開發(fā)也較為復(fù)雜,在使用上會有局限性。
針對以上情況,HL7發(fā)展了一套新的標(biāo)準(zhǔn)理念HL7 FHIR。FHIR技術(shù)規(guī)范本身能夠滿足過去所有主要的HL7互操作性標(biāo)準(zhǔn)(V2、V3和CDA)所涵蓋的需求,且在已有的基礎(chǔ)之上進行了眾多改進:
(1)支持靈活擴展
FHIR標(biāo)準(zhǔn)只定義“大多數(shù)”數(shù)據(jù)元素為相應(yīng)核心資源定義的組成部分,其他元素采用擴展機制。實施使用時,支持不同資源及擴展資源的任意組合,具有非常好的可擴展性和靈活性。
(2)適用于對移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
FHIR 標(biāo)準(zhǔn)基于成熟的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建,支持最新互聯(lián)網(wǎng)RESTful體系架構(gòu)、支持XML、JSON等主流的數(shù)據(jù)交換格式,尤其是在SMART on FHIR架構(gòu)應(yīng)用上,更是借助于FHIR的優(yōu)勢致力于服務(wù)微小醫(yī)療應(yīng)用,實現(xiàn)“即插即用”的可用性。
另外,F(xiàn)HIR標(biāo)準(zhǔn)實施簡便快捷、技術(shù)規(guī)范自由可行、對于現(xiàn)成可用的互操作性基礎(chǔ)資源,既可原樣使用,亦可針對本地需求對其加以改編、與之前的標(biāo)準(zhǔn)之間既可共存,亦可相互利用。
3.醫(yī)療信息化新標(biāo)準(zhǔn)研究目的與意義
當(dāng)前,互聯(lián)互通成熟度測評對共享文檔標(biāo)準(zhǔn)化及互聯(lián)互通服務(wù)功能的標(biāo)準(zhǔn)制定上,分別參考了HL7 CDA R2架構(gòu)及HL7 V3標(biāo)準(zhǔn)。但在醫(yī)院信息化建設(shè)過程中,存在著醫(yī)院信息平臺底層交互標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性不夠,各集成系統(tǒng)廠商對HL7標(biāo)準(zhǔn)的理解程度參差不齊,導(dǎo)致實施成本高、周期長。如何推進新標(biāo)準(zhǔn)的落地應(yīng)用,減少各集成系統(tǒng)廠商的學(xué)習(xí)成本、實施成本,提升各臨床科室數(shù)據(jù)的共享和互操作性,是本課題研究的首要目的。
FHIR作為HL7新一代醫(yī)療健康數(shù)據(jù)交換和信息模型標(biāo)準(zhǔn),其靈活易擴展性的設(shè)計理念和高度融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特性優(yōu)勢,已快速成為國內(nèi)外醫(yī)療信息化互操作性領(lǐng)域的研究熱點。
目前國內(nèi)缺乏對FHIR標(biāo)準(zhǔn)實施方法論的系統(tǒng)性研究,本課題參照國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評方案,結(jié)合醫(yī)院實際臨床患者信息交換與共享業(yè)務(wù)場景,致力于制定基于FHIR標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通醫(yī)院信息平臺交互規(guī)范,以期開拓FHIR標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)的傳播和應(yīng)用。
4.FHIR標(biāo)準(zhǔn)介紹
FHIR是Fast Healthcare Interoperability Resource的縮寫,是HL7國際開發(fā)的下一代醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)框架,它集HL7 V2、V3、CDA等標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢于一體,借鑒了最新的Web開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),并充分突出了可實現(xiàn)性和易實現(xiàn)性的特性,通過開源的形式,允許更多的開發(fā)商開發(fā)具備FHIR能力的應(yīng)用和系統(tǒng)。
4.1 FHIR標(biāo)準(zhǔn)核心概念
“Resource -資源”是FHIR的基礎(chǔ),每一個資源定義醫(yī)療領(lǐng)域的涉及到的每一個業(yè)務(wù)實體,是業(yè)務(wù)實體的抽象,到版本R4為止,F(xiàn)HIR一共定義了143個資源,包含基礎(chǔ)技術(shù)資源、基本資源、臨床資源、財務(wù)資源及特定領(lǐng)域資源五大類,F(xiàn)HIR資源的定義不是一蹴而就的,F(xiàn)HIR利用敏捷開發(fā)的思想,逐步完善資源的定義,因此,F(xiàn)HIR標(biāo)準(zhǔn)的每個發(fā)布版本中,所有的資源都有一個成熟度標(biāo)識,用來標(biāo)明資源定義的完整性,成熟度從0到5以及N(Normative)一共7個等級,0代表初始化概念,5代表定義的資源已經(jīng)相對比較穩(wěn)定,并且在至少5個產(chǎn)品中實現(xiàn),N表示該資源已經(jīng)穩(wěn)定,經(jīng)歷了嚴格的校驗和審核機制。
資源與資源之間通過引用的方式表達之間的關(guān)系,F(xiàn)HIR通過這種方式實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間不同的交互范式,比如Message(消息)和Document(文檔),并且保持在不同的交互范式中針對相同的資源實例內(nèi)容的一致性。
4.2 FHIR標(biāo)準(zhǔn)定義原則
不同于V3定義全量標(biāo)準(zhǔn),通過裁剪的方式進行實現(xiàn)的思想,F(xiàn)HIR在定義的過程中遵循8/2原則,只有那些滿足80%用戶需求的資源或資源中的元素才會納入到標(biāo)準(zhǔn)框架中,剩下的20%需求,F(xiàn)HIR通過擴展(Extension)的機制允許客戶自定義標(biāo)準(zhǔn)中滿足不了的需求,并通過定義Profile進行進一步的約束在實際應(yīng)用過程中如何交換相關(guān)的資源。通過擴展,我們可以在原來標(biāo)準(zhǔn)的資源基礎(chǔ)之上增加一個新的簡單元素、增加一個復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元素(多個字段)、擴展一個現(xiàn)有的元素(增加一個字段)等。為了確保自定義的擴展能夠被所有交換的各方能夠理解,一個擴展的使用包含下列四個步驟:
圖7 FHIR標(biāo)準(zhǔn)擴展使用步驟
首先根據(jù)需求,定義一個擴展,每一個擴展都是脫離于資源獨立存在的,其目的是為了保證相同的概念在不同的資源中能夠得到重用(當(dāng)一個擴展只會應(yīng)用在某一個特定的資源的時候,我們可以其使用范圍為該資源),每一個資源都有一個唯一的id,通過url來唯一識別,并通過該url來獲取該擴展的定義。一旦定義好了擴展,需要將該擴展注冊到一個中心的擴展庫中,目的是為了不出現(xiàn)重復(fù)定義,保證相同概念擴展定義的一致性。當(dāng)我們在一個實際的項目中需要用到這些擴展的時候,我們需要在Profile中明確定義該擴展會針對哪個資源進行擴展,出現(xiàn)的基數(shù),數(shù)據(jù)字典等。最后在具體的交換實例中使用這些擴展進行實例化。
Profile是FHIR標(biāo)準(zhǔn)本地化實現(xiàn)的基礎(chǔ),F(xiàn)HIR標(biāo)準(zhǔn)本身定義了相對比較通用的需求,然而在實際的應(yīng)用過程中,往往需要根據(jù)實際的需求對這些資源進一步約束,這些約束包括:資源中元素出現(xiàn)的基數(shù)的限制、元素對于的數(shù)據(jù)字典取值范圍、是否使用擴展、元素數(shù)據(jù)類型限制(多個可選的數(shù)據(jù)類型)、元素切片(Slicing)等。針對資源的Profile是通過StructureDefinition來定義的,同時StructureDefinition本身也是一個資源,通過這種方式,交互的雙方可以在交互之前就可以獲知雙方對一個資源的約束條件,從而保證交互的一致性和有效性。除了對資源進行約束以外,Profile需要對數(shù)據(jù)接口能力進行約束,通過CapabilityStatement定義一個FHIR服務(wù)器或客戶端數(shù)據(jù)交互的能力,比如是否支持數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等,是否支持自定義的“操作-Operation”,是否支持安全認證體系等等。同樣,CapabilityStatement本身也是一個資源,讓交互的雙方在交互之前就可以獲知雙方的接口能力。
4.3 FHIR標(biāo)準(zhǔn)交互模式
FHIR支持互聯(lián)互通的四中不同的范式,API、消息、文檔以及服務(wù),而其中API是FHIR交互資源的核心能力,F(xiàn)HIR通過定義RESTful API的方式進行資源數(shù)據(jù)的交互,其交互方式如下:
VERB [base]/[type]/[id] {?_format=[mime-type]}
其中VERB是http請求操作,base是基礎(chǔ)的url,type是資源類型,id是資源的唯一號,通過base/type/id可以唯一定位一個資源實例,{}中間的部分是各種可選的參數(shù),下表列出了所有FHIR支持的API交互方式。
表1 FHIR支持的API交互方式表
Interaction | Path | Request | |||||
Verb | Content-Type | Body | Prefer | Conditional | |||
read | /[type]/[id] | GET | N/A | N/A | N/A | O: ETag, If-Modified-Since, If-None-Match | |
vread | /[type]/[id]/_history/[vid] | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
update | /[type]/[id] | PUT | R | Resource | O | O: If-Match | |
patch | /[type]/[id] | PATCH | R (may be a patch type) | Patch | O | O: If-Match | |
delete | /[type]/[id] | DELETE | N/A | N/A | N/A | N/A | |
create | /[type] | POST | R | Resource | O | O: If-None-Exist | |
search | /[type]? | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
/[type]/_search? | POST | application/x-www-form-urlencoded | form data | N/A | N/A | ||
search-all | ? | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
capabilities | /metadata | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
transaction | / | POST | R | Bundle | O | N/A | |
history | /[type]/[id]/_history | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
history-type | /[type]/_history | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
history-all | /_history | GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |
(operation) | /$[name], /[type]/$[name] or /[type]/[id]/$[name] | POST | R | Parameters | N/A | N/A | |
GET | N/A | N/A | N/A | N/A | |||
POST | application/x-www-form-urlencoded | form data | N/A | N/A |
FHIR不僅僅支持針對單個資源的API操作,還支持基于Message和Document的交互方式,但FHIR本身并沒有限定用什么樣的技術(shù)實現(xiàn)消息或文檔的交互,在具體實現(xiàn)的時候可以使用FHIR的API(Message和Document本身也是資源),也可以通過WS、tcp/ip、文件等形式進行交互。FHIR在醫(yī)療信息化互聯(lián)互通的4個領(lǐng)域?qū)Ρ惹闆r(表2):
表2 FHIR在醫(yī)療信息化互聯(lián)互通的4個領(lǐng)域?qū)Ρ缺?/span>
系統(tǒng)領(lǐng)域 | 數(shù)據(jù)功能 | 現(xiàn)有的國際標(biāo)準(zhǔn) | FHIR標(biāo)準(zhǔn) |
數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)中心 | 用于查詢 | 無 | FHIR資源、RESTful API |
接口與交換 | 用于交換 | HL7 V2、V3、DICOM | FHIR資源、RESTful API、FHIR消息 |
EHR | 用于文檔記錄 | HL7 CDA | FHIR資源、RESTful API、FHIR文檔 |
業(yè)務(wù)系統(tǒng) (API) | 用于執(zhí)行 | 無 | FHIR資源、RESTful API |
(本文摘錄于《基于FHIR的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)研究》課題)