1. 為什麼需要標準化醫療數據?
想像一下,你去A醫院檢查,被診斷出患有第2型糖尿病,並開了藥。下週,你因為另一個原因去B醫院。 B 醫院的醫生無法看到 A 醫院的病歷——因為這兩個系統根本無法互相「對話」。
這並不是一個罕見的故事。其實,這是 最常見的問題 在全球數位健康產業。每個醫院、每個診所使用不同的軟體,以不同的方式儲存數據,並且沒有一種「通用語言」來交換資訊。
什麼是互通性?
互通性 醫療保健中的(互通性)是指不同醫療保健資訊系統能夠:
- 資料交換 (Exchange) — 在系統之間發送和接收數據
- 了解數據 (解釋)-接收系統能夠理解資料的正確意義
- 數據使用情況 (使用)-收到的數據可用於支援臨床決策
互通性有 4 個等級:
| 等級 | 名稱 | 描述 | 例如 |
|---|---|---|---|
| 1 | 基礎 | 在兩個系統之間發送/接收數據 | 發送測試結果的 PDF 文件 |
| 2 | 結構性 | 資料具有統一的結構 | 以 HL7 v2 訊息的形式傳送測試結果 |
| 3 | 語意學 | 雙方理解相同的意思 | ICD-10代碼“E11.9”被理解為“第2型糖尿病” |
| 4 | 組織性 | 有流程、有政策、有法律支持 | 該通知允許醫院之間共享數據 |
缺乏互通性的後果
重複測試 — 由於新醫院沒有舊結果,病人必須重新進行檢查
醫療錯誤 — 醫生不知道病人對哪些藥物過敏或正在服用哪些藥物
成本增加 — 據估計,由於缺乏互通性,美國每年浪費 300 億美元
延遲治療 — 必須等待紙本轉帳文件
醫學研究有限 — 多中心資料無法聚合
2. HL7 International-醫療資料標準背後的組織
HL7(健康七級) 國際標準組織是一個非營利標準組織,成立於 1987年,總部位於美國密西根州安娜堡。 「七級」這個名稱指的是 OSI 模型中的第七層(應用程式層),也就是應用程式相互通訊的層。
HL7國際還有更多 1,600 名會員 更多的話 55 個國家,包括醫療軟體供應商、醫院、政府組織、保險公司和研究組織。
HL7標準已發展
在超過 35 年的時間裡,HL7 開發了許多數據標準,每個標準都滿足了時代的需求:
3. HL7 版本 2 (v2) — 世界上最受歡迎的標準
歷史
HL7 v2 今年首次發布 1989年 並迅速成為世界上最受歡迎的醫療數據交換標準。迄今為止,預計 美國95%的醫院 和 35+ 個國家 使用 HL7 v2。
HL7 v2 訊息結構
HL7 v2 使用帶有管道分隔字元的文字格式:
MSH|^~\&|HIS|BVBACHMAI|LIS|LABXN|202603301000||ADT^A01|MSG00001|P|2.5
EVN|A01|202603301000
PID|1||MRN12345^^^BVBACHMAI||NGUYEN^VAN^A||19850315|M|||123 Le Loi^^HCM^^700000^VN
PV1|1|I|W4B^401^1|||||||||||||||VN001|||||||||||||||||||||||||202603300800
說明:
MSH — 訊息頭:有關訊息的資訊(來源、目的地、類型、版本)
埃文網絡 — 事件:觸發訊息的事件(A01 = 住院)
PID — 病患識別:病患訊息
PV1 — 病人就診:有關就診/住院的信息
優點和缺點
| 優點 | 缺點 |
|---|---|
| 廣泛流行,大力支持 | 選項太多,每個實作都不同 |
| 簡單、輕量 | 沒有嚴格的模型(每個欄位可以有不同的使用方式) |
| 數百萬個介面正在運行 | 向後相容複合體 (v2.1 → v2.9) |
| 許多支援工具(Mirth、Rhapsody) | 本身不支援 Web/REST |
4. HL7版本3與參考資訊模型(RIM)
激進標準化的野心
意識到v2的局限性,HL7開始開發 v3 自 20 世紀 90 年代末以來,我們的目標是為整個醫療保健產業創建一個統一、連貫的資料模型。
HL7 v3 的核心是 RIM(參考資訊模型) — 描述醫療保健中所有概念的抽象物件模型:
法案 — 醫療行為(檢查、測試、處方......)
實體 — 實體(病人、醫生、藥物、設備...)
角色 — 角色(病人、醫護人員、提供者…)
參與 — 參與(誰參與哪個行動)
行為關係 ——動作之間的關係
角色連結 ——角色之間的關係
HL7 v3 的問題
儘管v3/RIM在理論上非常嚴格,但在實踐中:
太複雜了 — XML訊息繁瑣且難以實現
困難的學習曲線 — 需要深入了解 RIM 才能進行部署
成本高 — 實施的時間和資源龐大
採用率低 — 很少有組織成功部署純 HL7 v3
5.CDA(臨床文件架構)
CDA 是最成功的 HL7 v3 標準,廣泛用於臨床文件交換。 CDA 使用 XML 建立醫療文檔,包括:
標頭 — 元資料(病患、作者、機構、創建日期)
身體 — 臨床內容,可能分為 3 個等級:
- 1級:非結構化主體(PDF/文字)
- 2級:帶有敘述性文本的部分
- 3級:完全結構化、編碼的條目
CDA廣泛應用於 C-CDA(綜合 CDA) 在美國,用於有意義的使用/促進互通性,以及在歐洲和日本的許多項目。
CDA 的局限性
剛好適合 基於文檔的交換 (交換文件)
不支援 資料級交換 (查詢各個資料欄位)
XML比較複雜,需要了解RIM
不支援現代行動/網路應用程式
6. FHIR 誕生——互通性的新“火”
產地
年份 2011年, 格雷厄姆·格里夫 — HL7 最資深的開發人員之一 — 提出了一種全新的方法。他建議不要嘗試對所有內容進行建模(如 v3):
“基於現代 Web 技術(REST、JSON、OAuth)構建一組簡單、動態可組合的資源,並應用 80/20 原則 — 以 20% 的複雜性解決 80% 的用例。”
名稱 FHIR (發音為“fire”)是縮寫 快速醫療保健互通性資源,反映目標:
快 — 快速實施,易於學習
醫療保健 ——注重健康
互通性 — 系統之間的互通性
資源 — 資料的基本可組合單位
FHIR的發展里程碑
| 年份 | 版本 | 突出特點 |
|---|---|---|
| 2012年 | DSTU 0(草案) | 第一個測試版本 |
| 2014年 | DSTU 1 (R1) | 標準試行初稿 |
| 2015年 | DSTU 2 (R2) | 採用率開始急劇增加 |
| 2017年 | STU 3 (R3) | 標準試用,眾多新資源 |
| 2019年 | R4 | 規範第一 — 患者,觀察,捆綁穩定 |
| 2020年 | R4B | R4的小更新 |
| 2023年 | R5 | 目前版本 - 基於主題的訂閱,許多改進 |
| ~2026+ | R6 | 開發中 — AI/ML 集成,改進的工作流程 |
FHIR 為何成功?
基於網路標準 — REST、JSON、XML、OAuth 2.0、HTTP
易於實施 — 許多開發人員在 1 天內就可以運行介面
規格免費 — 無許可費
許多圖書館都支持 — HAPI FHIR (Java)、fhir.js、fhirclient.py、Firely (.NET)
良好的擴展性 — 擴展機制允許在不破壞標準的情況下進行擴展
人類可讀 — 每個資源都有 HTML 敘述部分
支援多種範式 — REST、訊息傳遞、文件、服務
政府要求 — 美國 (ONC/CMS)、澳洲、英國、歐盟都有授權
7. 對比HL7標準
| 標準 | HL7 v2 | HL7 v3 | CDA | FHIR |
|---|---|---|---|---|
| 出生年份 | 1989年 | ~2000 | 2005年 | 2014年 |
| 格式 | 豎線分隔的文字 | XML | XML | JSON、XML、RDF |
| 資料模型 | 隱式(鬆散) | RIM(嚴格) | RIM(文件) | 資源(可組合) |
| 範式 | 訊息傳遞 | 訊息傳遞 | 文件 | REST + 訊息傳遞 + 文檔 |
| 實施複雜度 | 平均 | 非常高 | 高 | 低 |
| 網路/行動支援 | 否 | 否 | 限制 | 本地人 |
| 領養 | 非常高(傳統) | 低 | 平均 | 快速增加 |
| 人類可讀 | 否 | 否 | 是(敘述部分) | 是(資源敘述) |
8. 全球 FHIR — 誰在使用它?
美國
21世紀治癒法案 (2020):請 EHR 供應商支援 FHIR API(美國核心)
CMS 互通性規則:請付款人(保險)提供基於FHIR的Patient Access API
ONC 特氟卡:國家資料交換框架,FHIR是基礎
Epic、Cerner (Oracle Health)、Allscripts 都有 FHIR API
歐洲
歐洲健康資料空間 (EHDS):歐盟法規使用 FHIR 取得跨境健康數據
國際病患摘要 (IPS):基於 FHIR,允許國際共享臨床摘要
澳洲
AU 基地實施指南:全國標準FHIR概況
我的健康記錄:使用 FHIR 的國家健康記錄系統
越南
FHIR 没有官方授权,但已列入医疗保健数字化路线图
通告 54/2017/TT-BYT 规范医疗数据互操作性标准(FHIR 尚未使用)
关于电子病历的第 46/2018/TT-BYT 号通知
多個開創性項目正在測試 FHIR
制定越南 FHIR 實施指南的絕佳機會
9. 您首先需要了解的基本 FHIR 概念
在深入阅读下一篇文章之前,让我们先熟悉一些重要术语:
| 術語 | 說明 | 例如 |
|---|---|---|
| 資源 | FHIR中資料的基本單位 | 病人、觀察、遭遇 |
| 資料類型 | 資源中使用的資料類型 | 人名、地址、CodeableConcept |
| 擴充 | 如何將自訂資料新增至資源 | 將“種族”欄位新增至患者 |
| 公司簡介 | 將資源綁定到特定用例 | 美國核心患者概況 |
| 術語 | 醫療編碼系統 | ICD-10、SNOMED CT、LOINC |
| 捆綁包 | 收集大量資源 | 搜尋結果、交易 |
| 參考 | 資源之間的連結 | 觀察.對象 → 患者/123 |
| 實施指南 | 針對具體情況的 FHIR 實施指南 | 美國核心IG、IPS IG |
10. 總結
在這篇文章中,我們了解到:
互通性 是数字健康最大的挑战,包括4个层次
HL7國際 是一家领先的医疗标准组织,自 1987 年开始运营
HL7 v2 最受歡迎但缺乏一致性
HL7 v3/RIM 嚴格但過於複雜
CDA 文件交換成功,但資料級存取受限
FHIR 综合了所有优点,基于web标准,易于实现
FHIR R5 是当前版本,R4标准是使用最多的稳定版本
許多國家都有 必填 使用 FHIR,越南已列入路線圖
下一篇文章我們將深入探討 FHIR R5架構 — 了解资源、数据类型、可扩展性和核心设计原则。