HL7-電子医療ワークフロー

ある研究では、HL7電子医療ワークフロー標準を記述する必要がありました。 その結果、この記事が登場しました。 私はhabrコミュニティと共有します。面白いものになることを願っています。

現代社会は必然的にその機能のより多くの情報化に向かって移動します。 いくつかの構造はすぐにデジタル形式に切り替わり、他の構造はより保守的なものになり、よりゆっくりと変化に屈します。 多くは、これらの変化または他の変化を受け入れる社会の意欲にも依存します。 そしてもちろん、最も重要な部分は、電子サービスの作成と実装における国家のイニシアチブとサポートであり、さまざまな機能をより効果的に実装することを可能にします。



これらの分野の1つは、医療文書Health Information Exchange-HIE （ 優れたプレゼンテーション：Atif Zafar、MD、Health Information Exchange（HIE）：Nuts and Bolts; AHRQ National Resource Center for Health IT ）であり、全国に単一の標準がありますは、効率にとって最も重要な条件の1つです。 さまざまな医療機関間での医療データの効果的な交換（特に、電子病歴の導入）により、結果として、より多くの人を治療し、治療費を削減できることは明らかです。 医療機関、個人、一般人の間の相互理解が高まっています。
もちろん、懸念の理由があります。そもそも、人間の健康状態に関する機密情報への不正アクセスです。


この記事では、70年代初めから開発された電子医療文書管理システムHealth Level 7（HL7） www.hl7.org 、 Wikipedia：HL7（ medical_standard ） 、 www.hl7.ru 、 www.hl7-russia.orgの組織の国際標準について説明します。米国では現在一部の国で国民として受け入れられています。

過去40年にわたり、電子医療SM Huffの多種多様な標準が世界中で開発されてきました。 臨床データ交換標準とメッセージの語彙。 。 一般に普遍的な標準はありませんが、異なる標準はしばしば、医学のような巨大な分野の異なる側面を実装しています。 最も一般的なのは、 デジタルイメージングと医学における通信（DICOM） 、 EDIFACT 、 Cisco Medical Data Exchange Solution 、 HL7です。 比較研究で良い結果を示したのは後者（HL7）で、現在最も一般的です。

たとえば、4つの標準の機能の比較表がここに公開されています 。

HL7の目的、概念、および一般的な構造

HL7標準（Health Level 7 Seventh Level Medical Document Management）は、戦略的な医療イニシアチブの一環として、70年代に米国で開発を開始しました。 このイニシアチブは3つの領域で構成されています。

UMLS

統一医療言語システム統一医療言語システムは、知識のコンピューター処理の分野で作成された最も効果的な方法を使用して、可能な限り広い意味で医療知識の普遍的なディレクトリを作成する試みです。 1986年に米国国立医学図書館で開発が始まりました。 このような強力な概念は、医学知識の意味表現と処理として使用され、 オントロジーが作成され、医学知識の宇宙を構成する可能性のあるすべての主題分野を記述するために常に開発され、UMLSの機能を拡張し、 ラムダ計算の意味が使用され 、大規模で最も詳細なERスキームが使用されます 20世紀の70年代から常に改善されています。
次の表は、UMLSの構造と、米国の戦略的医療イニシアチブのコンポーネントの一般的な階層におけるその位置を示しています。
UMLSには3つのナレッジベースが含まれています：（ナレッジソース）：Metathesaurus、Semantic Network、SPECIALIST-lexicon。
UMLSの主な目標は次のとおりです。

• 医療情報システムの包括的な知的コンポーネントの作成。
• 州レベルでの医療プロセスの電子的提供に関連する偽のシステムを作成する際に、専門の開発者間で開発された手順と知的コンポーネントを無料で配布し、用語、専門辞書、分類体系を標準化する;
• 言語環境を統一するための知識ベース。

VistA医療情報システム

医療情報スキーム（MIS）VistA（退役軍人の健康情報システムおよび技術アーキテクチャ-退役軍人医療システム部門）。 米国最大の医療情報システム。 400万人の退役軍人に医療を提供し、163万の病院、800の診療所、135の老人ホームで18万人の従業員が働いています。 これは、医療のほぼすべての側面をカバーする広範なシステムです。
システムはMUMPS言語/プラットフォーム上に構築され、カーネルと約100のアプリケーションソフトウェアパッケージを備えています。 MUMPSで具体化されたアイデアは、VistAで最大限に実装されます。機器管理の微妙なニュアンスを考慮に入れて開始し、専門の医療意思決定システムを使用します。
システムは集中化されており、その主な拠点であるオースティンオートメーションセンターはオースティンにあります。
次の図は、VistAシステムのコンポーネントの相互作用の一般的な構造を示しています。


プレゼンテーションの標準は、レベルごとの内訳です。
1. インターフェース -システムを操作するためのグラフィカル/ソフトウェアインターフェース。
2.主な機能を実装する約100個のパッケージ 。
3. MailMan / FailMan-システムインテグレーター/マネージャー。
4. カーネル -システムのコア、MUMPS言語の高性能ソフトウェア。
5. DBMS-データベース。最も頻繁に使用されるデータベースはCaché[4]であり、これもMUMPSを使用して作成されます。MUMPSはVistAとの効果的な相互作用の鍵です。
6. MUMPS- （ マサチューセッツ総合病院ユーティリティマルチプログラミングシステム -マサチューセッツ州の病院向けメインマルチプログラムシステム。MまたはMシステムの場合もあります）。 医療業界で使用するために1966〜1967年に作成されたプログラミング言語。 これは非常に強力なツールですが、システムレベルで規定されているいくつかの欠点を考慮すると、医療システムの特定のフレームワーク以外では広く使用されていません。
7. OS-* nixおよびWindowsファミリーの最も一般的なオペレーティングシステムのほとんどがサポートされています。
8. マシン -ハードウェア要件は高くありません。
9. I / O-I / Oサブシステムには特定の要件はありません。

VistAでのメッセージングは​​HL7標準に従って実行され、医療画像の処理はDICOM標準で提供されます。 VistAは、別の病院と地域の病院システムの両方で使用できます。

Hl7

健康レベル7（医療ワークフローの第7レベル）-電子医療情報の交換、管理、統合の標準。
システムの7番目のレベルは、オープンシステムの相互作用の7つのレベル、Open Systems InterconnectionまたはOSIとの類推によって呼び出されます。 つまり これらは最高レベルのプロセスです。
7番目のレベルは、次のようなタスクのパフォーマンスをサポートします。

• 送信データの構造化。
• システム設計機能;
• 一貫したギアの実現。
• 安全性;
• 参加者の識別。
• 在庫状況

構成するHL7テクノロジーの一般的な構造を次の図に示します。


HL7アプリケーションスタックの最も興味深いコンポーネント、それらの目標、および構築機能をさらに詳しく検討してみましょう。

縁

参照情報モデル、参照情報モデル。 すべてのHL7の基本概念は、医学の情報モデルです。これは、すべてのHL7メッセージおよびドキュメントのデータコンテンツの主なソースです。
情報モデルの要素（クラス、クラスの状態遷移、データ型、および制約）は、システムの概念とUML言語のグラフィカルな表現を使用します。
同様に、RIMはいくつかのテクノロジーで構成されています。
USAM-統一サービスアクションモデル-一般的なサービスアクションモデル。 システムで可能なアクションのオブジェクトモデル。
MIM-メッセージ情報モデル-メッセージモデル。
R-MIM洗練されたメッセージ情報モデル-コンテキストベースのモデル。

完全なRIM仕様を説明するUMLスキームのサムネイル画像（フルサイズのテーブルはA3形式の用紙を占有します）を次の図に示します。

絵コンテ

ストーリーボード。
機能モデルは、システム設計、UMLの観点からのものです。 ストーリーボードの概念は映画業界から取り入れられており、HL7を使用してフレームとしてメッセージ送信の重要な瞬間を提示することができます。 各フレームには、主要な参加者とその相互作用が記述されています。 フレームのセットは、メッセージの送信と大規模システムの機能の両方を表します。
トリガーイベントのトリガー（トリガー）の操作の説明（たとえば、記入後のフォームは「記入済み」および/または「署名済み」になります）。
各対話は、ストーリーボード（UMLシーケンス図）で記述されます。
RIMとストーリーボードを使用して、高度にパーソナライズされた患者の履歴を表現できます。

語彙

辞書
シソーラスまたはオントロジーの形で、主題分野の詳細の​​説明で提示されます。
RIM記述の属性は、ディクショナリー項目にすることができます。
辞書には次のものがあります。

• HL7ツールを使用して記述された複数列のUMLSメタシソーラスベースのテーブル
• LOINC、SNOMED、HIPAA、地方、全国の辞書。

Hmd

階層メッセージ記述子-メッセージの階層構造の決定要因。
HMDの原則：

• 伝送システムはクラスの起源を理解する必要があります。
• 送信中のメッセージは、線形構造化されたシーケンスで配置されます。

Ehrシステム

電子健康記録システム-電子健康記録システム。
セクションで構成されるEHRの全機能の説明：

• ケアマネジメント
• 臨床文書管理（臨床サポート）、
• 情報インフラストラクチャ-合計125の機能。

アーデン構文

アーデン構文
医療知識の定義と普及のためにHL7が採用した仕様。 Arden構文は、医療知識をコーディングするための医療論理モジュール（Medical Logic Module）の言語です。 各MLMには、医学的決定を下すのに十分な情報が含まれています。 MLMは、アラームの生成、医療データの理解、診断、医療データおよび管理タスクのフィルタリングに使用されます。 特定の条件下では、エキスパートサポートを生成するコンピュータープログラム（イベントモニター）を開発できます。 MLMは他のMLMに接続してネットワークを形成できます。

CDA

臨床文書アーキテクチャ-臨床文書アーキテクチャ。
HL7業界標準、ISO承認済み（ISO / HL7 27932：2009データ交換標準-HL7臨床文書アーキテクチャ、リリース2）。
この標準は、構文とデータ構造のセットを完全に定義しており、臨床文書のセマンティクスを完全に記述することができます。 CDAはXMLに基づいています。
臨床文書（CD）を作成するとき、そのマークアップ、構造、およびセマンティクスはCDA記述から取得されます。 仕様自体は、RIMデータディレクトリに基づいて取得されます。 CDA臨床文書は、完全に定義されたコンポーネントを備えた完全な情報項目です。 さらに、テキスト、画像、音声、その他のマルチメディアコンテンツが含まれる場合があります。
当初、HL7はメッセージ標準として進化し始めました。 送信される臨床文書自体は、送信されるメッセージの形式に依存しません。 転送されたCDにはオーサーシップ、変更の履歴があり、安定しており、人間の知覚を目的としています。 次に、メッセージはコンピューターで読み取られることを目的としており、文書の送信中にのみ存在します。
CD自体はXMLで記述されていますが、オーディオ/ビデオ情報、バイナリイメージデータ、デジタル署名など、他のタイプのデータも含まれている場合があります。
CDのセクションでは、実行された手順、患者の現在の状況、行政命令、望ましくない出来事や要因などの臨床表現を表現できます。 CDは、ヘッダーと本文で構成されます。 見出しは、著者、実行者、責任、文書の現在の状況、文書へのアクセス、患者に関する情報の分類などの複雑なシステムを表現できます。見出しのすべての表現能力の高レベル表現は、UMLスキームによって設定されます。
CDの本文には、セクション（セクション）から収集された臨床記録/レポート（臨床レポート）が含まれています。
CDAの目標の1つは、CDの比較可能性です。これにより、CDとの作業を整理できます。
セクションに含まれるデータのタイプは、たとえば整数や複雑な時間システムのデータ（たとえば、一般的なタイミング仕様）など、単純なものにすることができます。 このセクションでは、時間の経過とイベントの発展に伴って満たされる、以前に定義された概念（構造データ型）を使用できます。

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私の知る限り、エストニアで電子医療記録が開発され、正常に実装されたのはHL7に基づいていました。
ロシアでもこの分野で作業が進行中です。 学術研究にもっと興味があったので、次の候補論文の要約をお勧めします。FamVan Tap; 電子医療カードを作成する際のデータ統合のためのアルゴリズムおよびソフトウェアツール
私の意見では、このトピックは非常に興味深いものであり、そのようなシステムの見通しは優れており、メリットは大きいです。