電子病歷存儲(chǔ)模式研究

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

  1 引言
     當(dāng)前數(shù)字化醫(yī)療與醫(yī)療信息化成為醫(yī)療衛(wèi)生健康領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得以快速發(fā)展的同時(shí)，醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系也面臨很多嚴(yán)峻的問(wèn)題，因此醫(yī)院不同科室之間、不同醫(yī)院之間、醫(yī)院和其他的醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的信息共享使電子病歷開(kāi)始成為研究重點(diǎn)。在電子病歷及其相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，病歷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題成為影響電子病歷快速發(fā)展的瓶頸：電子病歷系統(tǒng)要求病人的信息長(zhǎng)期保存、隨時(shí)可以獲取。在傳統(tǒng)的醫(yī)院信息系統(tǒng)中，病人信息是以關(guān)系數(shù)據(jù)表的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，這些信息的存儲(chǔ)管理是以支持日常業(yè)務(wù)管理為目的，因此基于數(shù)據(jù)庫(kù)效率和容量管理方面的考慮，不可能長(zhǎng)期將歷史信息聯(lián)機(jī)保存。如何使病人信息在脫離數(shù)據(jù)庫(kù)后仍然能夠支持以病人為中心的結(jié)構(gòu)隨時(shí)獲取，是病歷存儲(chǔ)要解決的重要問(wèn)題。

     國(guó)際醫(yī)療組織Health Level 7(HL7)在其應(yīng)用研討交流會(huì)上提出了基于XML語(yǔ)言開(kāi)發(fā)電子病歷的觀點(diǎn)¨ 。本文采用HL7標(biāo)準(zhǔn)的CDA對(duì)病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行分類結(jié)構(gòu)化，利用XML模式有效地解決對(duì)病歷信息的描述、存儲(chǔ)、處理等問(wèn)題，最終將病人的信息用關(guān)系表和XML文檔相結(jié)合的形式保存下來(lái)用于信息處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種混合存儲(chǔ)方式比當(dāng)前單純的關(guān)系數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)方式可以更好地服  務(wù)于患者，能為醫(yī)生提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信息，同時(shí)
也有助于臨床的科學(xué)研究。
2 相關(guān)研究
2．1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2．1．1 國(guó)外 醫(yī)療數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)最早始于20世紀(jì)60年代末到70年代初的美國(guó)基于麻省總醫(yī)院多用途程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Massachusetts General Hospital U．tility Multi—programming System，MUMPS)構(gòu)架的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù)，隨后出現(xiàn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)以其強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理能力成為醫(yī)院早期以管理和收費(fèi)為主要目的的醫(yī)院信息系統(tǒng)。隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)向臨床的轉(zhuǎn)變，越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系和數(shù)據(jù)類型需要存儲(chǔ)和處理，電子病歷的設(shè)計(jì)思想開(kāi)始向面向?qū)ο筠D(zhuǎn)變，如HL7設(shè)計(jì)的RIM對(duì)象和PREN13606的信息對(duì)象模型。典型的有英國(guó)Whittinongton醫(yī)院心血管科和倫敦大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的用于醫(yī)療的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)Objectstorel3 J，它在給數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)帶來(lái)方便的同時(shí)也限制了數(shù)據(jù)操作的靈活性。因此在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)病歷數(shù)據(jù)的同時(shí)，鑒于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的成熟技術(shù)和醫(yī)院信息系統(tǒng)集成的需要，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供擴(kuò)充的大對(duì)象存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)拆分等功能的情況下，依然采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在美國(guó)病歷數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域常用的還有Post—relational數(shù)據(jù)庫(kù)Cach6，它是基于MUMPS的面向?qū)ο蟮尼t(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)在電子病歷數(shù)據(jù)的處理速度上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是一種比較有潛力的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息交互的廣泛應(yīng)用，XML的出現(xiàn)給電子病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)帶來(lái)了新的生機(jī)，并引發(fā)了原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)(Native XML Database，NXD)的迅速發(fā)展 ，DB2，Oracle等相繼發(fā)布商業(yè)版本宣布對(duì)XML的支持，可以把標(biāo)準(zhǔn)的XML文檔作為一個(gè)基本的單元來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，而對(duì)底層的物理存儲(chǔ)模型不再加以限制。同時(shí)國(guó)際醫(yī)療組織也相應(yīng)提出了基于XML開(kāi)發(fā)電子病歷的觀點(diǎn)，并給出了相關(guān)的技術(shù)支持框架HL7臨床文檔架構(gòu)(ClinicalDocument Architecture，CDA) 引。
2．1．2 國(guó)內(nèi) 我國(guó)醫(yī)院信息系統(tǒng)迅速發(fā)展始于20世紀(jì)90年代，統(tǒng)計(jì)顯示幾乎所有的HIS都是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的。電子病歷技術(shù)興起于2000年左右，臨床和科研界僅僅是對(duì)電子病歷進(jìn)行局部性的實(shí)驗(yàn)性電子病歷工作，即只是將傳統(tǒng)的紙病歷利用相關(guān)技術(shù)把部分醫(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù)完成電子化。最早的是由總后衛(wèi)生部主持開(kāi)發(fā)的軍衛(wèi)一號(hào)，然后相繼出現(xiàn)了四
川銀星、北京安博維、北京中科奧、南京海泰、北京東華等從事醫(yī)院信息系統(tǒng)和電子病歷開(kāi)發(fā)的公司，除了安博維和東華采用了Cach6數(shù)據(jù)庫(kù)外，其他的都還是使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

2．2 病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式
     XML是一種可以定義描述對(duì)象結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化標(biāo)識(shí)語(yǔ)言，它能夠有效地解決對(duì)電子病歷的描述、存儲(chǔ)、處理等問(wèn)題。同時(shí)由于XML文件格式非常靈活，很難直接存人關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的字段中，因此如何存儲(chǔ)XML類型的病歷數(shù)據(jù)成為當(dāng)前病歷研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
2．2．1 將XH L數(shù)據(jù)作為長(zhǎng)文本或者大對(duì)象存儲(chǔ)這種存儲(chǔ)方式只是存儲(chǔ)XML數(shù)據(jù)，失去了XML原有的語(yǔ)義和結(jié)構(gòu)化的嵌套層次信息，當(dāng)需要訪問(wèn)XML數(shù)據(jù)時(shí)需要對(duì)長(zhǎng)文本或大對(duì)象的內(nèi)容通過(guò)DOM或SAX方式進(jìn)行解析，會(huì)影響系統(tǒng)效率和查詢的靈活性。另一方面也丟失了XML自身的一些信息，后續(xù)對(duì)XML的訪問(wèn)完全依賴于開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)代碼，無(wú)論是使用DOM還是SAX解析對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)都是一種負(fù)擔(dān)，最重要的是數(shù)據(jù)庫(kù)的性能無(wú)法保證。
2．2．2 將XHL數(shù)據(jù)拆分成關(guān)系數(shù)據(jù)表XML拆分存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單地說(shuō)就是把XML文檔分解成多個(gè)具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的二維表來(lái)描述 。實(shí)際上任何具有一對(duì)多關(guān)聯(lián)的實(shí)體，在XML文檔中僅僅用一個(gè)嵌套層次就可以解決，映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中卻是兩個(gè)具有主外鍵關(guān)系的表。這樣對(duì)于一個(gè)很簡(jiǎn)單的XML文檔可能需要大量的具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的二維表來(lái)表示，當(dāng)對(duì)XML文檔進(jìn)行查詢時(shí)需要將這些具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的表連接起來(lái)再檢索，影響了檢索效率。XML文檔原本只需要通過(guò)對(duì)XML節(jié)點(diǎn)的調(diào)整就能需求變化實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常被動(dòng)，常常需要改變關(guān)系表的結(jié)構(gòu)，代價(jià)太高， 因?yàn)槿魏伍_(kāi)發(fā)人員都不愿意在項(xiàng)目實(shí)施中或?qū)嵤┖笤偃フ{(diào)整底層的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)。
2．2．3 原生XH L數(shù)據(jù)庫(kù) 原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)是以標(biāo)準(zhǔn)XML格式存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，可以發(fā)揮XML的優(yōu)勢(shì)。在功能方面與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一樣，原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品也支持安全、并發(fā)訪問(wèn)、查詢、檢索、增刪改、事務(wù)管理的編程接口，區(qū)別于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型的是原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)模型是XML，這種特殊的數(shù)據(jù)庫(kù)大大提升了XML的可管理性和可操作性。但是企業(yè)對(duì)這種非主流的、尚未經(jīng)過(guò)業(yè)界驗(yàn)證的數(shù)據(jù)庫(kù)的性能的質(zhì)疑和不認(rèn)可態(tài)度令病歷開(kāi)發(fā)廠商望而止步，并且這種原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)基本上不支持關(guān)系型數(shù)據(jù)，而目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已滲透到企業(yè)的各個(gè)方面，這使得原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用受限。
2．3 HL7 CDA簡(jiǎn)介
2．3．1 結(jié)構(gòu)框架 CDA ’ -8]是HL7標(biāo)準(zhǔn)的一部分，是以臨床文檔交換為目的的描述臨床文檔的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義的文檔標(biāo)記。CDA本身不對(duì)文檔內(nèi)容建模，只是對(duì)需要交換的臨床文檔的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義制定了標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)CDA文檔由一個(gè)文檔頭和一個(gè)文檔體組成，文檔頭確定了文檔的分類，提供了鑒定信息、受訪數(shù)據(jù)、患者、提供者等基本信息；而文檔
體則用來(lái)描述臨床報(bào)告，由可嵌套的內(nèi)容集組成。完整的CDA文檔就是一套分層級(jí)的文檔規(guī)范，而這個(gè)層級(jí)就形成“文檔結(jié)構(gòu)”，具體結(jié)構(gòu)框架，見(jiàn)圖1。

2．3．2 結(jié)構(gòu)化層次 CDA的文檔結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)可擴(kuò)展分層次的文檔規(guī)范集，它是一個(gè)為了表示臨床文檔而對(duì)其語(yǔ)義和結(jié)構(gòu)進(jìn)行約束的定義的集合。在CDA結(jié)構(gòu)中，文檔規(guī)范之間的關(guān)系是通過(guò)特殊化和擴(kuò)展來(lái)定義的。使用該結(jié)構(gòu)可以消除醫(yī)療局部文檔中遇到的強(qiáng)迫接受的文檔約束的情況，以便實(shí)現(xiàn)互操作。文檔的層次同樣是一整套大量的規(guī)范，可以用來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)約束。CDA文檔根據(jù)其內(nèi)容可以用于計(jì)算機(jī)處理的程度不同和對(duì)內(nèi)容進(jìn)行的約束不同分為3個(gè)層次，見(jiàn)表1。

     CDA文檔的第1個(gè)層次面向高結(jié)構(gòu)化顆粒度，文檔體中包含了大量的結(jié)構(gòu)信息，雖然可以使用HL7提供的受控詞匯表，但是沒(méi)有語(yǔ)義信息的表達(dá)；第2個(gè)層次是對(duì)第1個(gè)層次的特殊化，在第2個(gè)層次CDA開(kāi)始對(duì)文檔的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)通過(guò)模板的形式結(jié)構(gòu)化，并包含了一套嚴(yán)格的CDA結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義信息；第3個(gè)層次則是第2個(gè)層次的進(jìn)一步擴(kuò)展，在第2個(gè)層次的基礎(chǔ)上增加了另外的標(biāo)記，可以使醫(yī)療臨床信息在HL7定義的范圍內(nèi)被完整地表示，而從數(shù)據(jù)共享和集成的角度對(duì)更細(xì)粒度的文檔內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。需要說(shuō)明的是在不同的結(jié)構(gòu)層次下，臨床文檔內(nèi)容是不變的，而每個(gè)不同的層次使用計(jì)算機(jī)處理時(shí)共享的語(yǔ)義也有所不同。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于數(shù)據(jù)病歷結(jié)構(gòu)化的粒度集中在第2個(gè)層次，對(duì)于第3個(gè)層次的結(jié)構(gòu)化粒度不同的國(guó)家、不同的系統(tǒng)給出了自己不同的理解和實(shí)現(xiàn)方式，多以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)敘述性描述并存的形式來(lái)出現(xiàn)。
3 存儲(chǔ)方案 。
3．1 病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化
3．1．1 建立多維信息結(jié)構(gòu)從前面CDA的介紹中可以看出，即便采用CDA第3個(gè)層次來(lái)實(shí)現(xiàn)病歷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，其粒度還是比較粗略的，因此要想在實(shí)際醫(yī)療系統(tǒng)中加以應(yīng)用，需要再加以具體的細(xì)化。根據(jù)紙質(zhì)病歷的SOAP(Subjective data，Objectivedata、Assessment，Plan)描述方式，對(duì)當(dāng)前HIS系統(tǒng)的改進(jìn)引入基本數(shù)據(jù)、組合數(shù)據(jù)、組件和模板來(lái)對(duì)病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的分割和組合，建立起一個(gè)多級(jí)的靈活多維信息結(jié)構(gòu)。具體定義如下：基本數(shù)據(jù)是病歷信息中不可分割的單元，如白細(xì)胞、紅細(xì)胞等；組合數(shù)據(jù)是臨床中經(jīng)常使用的具有特定業(yè)務(wù)含義的基本數(shù)據(jù)集合，如某個(gè)診斷結(jié)果片段，某項(xiàng)檢查片段等；組件是組合多個(gè)基本數(shù)據(jù)和組合數(shù)據(jù)形成的具有業(yè)務(wù)含義的臨床數(shù)據(jù)，用于存儲(chǔ)病人常規(guī)信息、體檢信息、人院診斷等信息；模板是由醫(yī)療單位的業(yè)務(wù)人員事先建立好的不同科室病人的病歷樣式。對(duì)于組件來(lái)說(shuō)，各個(gè)科室的醫(yī)生可以選擇相應(yīng)的模版以填寫(xiě)病歷信息，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)各個(gè)組件組合。這樣一套基于XML的病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式體系是完全面向業(yè)務(wù)人員設(shè)計(jì)的，醫(yī)生能夠動(dòng)態(tài)地定義語(yǔ)義明確的病歷模版并可以自行調(diào)整。
3．1．2 模式設(shè)計(jì)分解細(xì)化規(guī)則 鑒于上述病歷數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化思想，依據(jù)CDA XML模式的層次結(jié)構(gòu)以及病歷數(shù)據(jù)的更新頻率，將一個(gè)病人的完整病歷信息分解為基本信息、現(xiàn)診療過(guò)程、既往史(包括過(guò)去史、個(gè)人史和家族史)、過(guò)往病歷4個(gè)部分，除了基本信息相對(duì)獨(dú)立外，其他3項(xiàng)又可以進(jìn)一步細(xì)化，具體的模式設(shè)計(jì)分解細(xì)化規(guī)則如下：將病歷文檔作為根節(jié)點(diǎn)，包含所有的病歷信息，即由它決定病歷的模板；將病歷文檔進(jìn)行細(xì)化，分成各個(gè)組件，每個(gè)組件代表一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目，如病人基本信息、現(xiàn)診療過(guò)程、既往史、過(guò)往病歷等；將組件進(jìn)一步細(xì)化成更小的部分成為組合數(shù)據(jù)，它們之間可以相互組合形成更大的組件，如主訴、現(xiàn)病史、各項(xiàng)檢查項(xiàng)目等；將組合數(shù)據(jù)元素進(jìn)一步細(xì)化成最小
的單元，成為基本數(shù)據(jù)，它是不可再分割的數(shù)據(jù)單元。也就是病歷信息樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)，如病人姓名、現(xiàn)病史的起病時(shí)間等。
3．2 病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案
3．2．1 混合存儲(chǔ)模式 電子病歷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式將直接關(guān)系到電子病歷處理的效率和復(fù)雜度，而電子病歷數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和可擴(kuò)展性使得上述3種存儲(chǔ)方式都有所欠缺。為了提高系統(tǒng)的效率，降低數(shù)據(jù)冗余，本文采用混合關(guān)系數(shù)據(jù)表和XML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)病歷數(shù)據(jù)的存?。阂环矫鎸?duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化程度比較高，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且相對(duì)固定的部分
采用關(guān)系數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)；另一方面對(duì)于非結(jié)構(gòu)化程度比較高，數(shù)據(jù)比較復(fù)雜而且結(jié)構(gòu)經(jīng)常變動(dòng)的部分，采用XML的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，便于實(shí)現(xiàn)病歷系統(tǒng)跨平臺(tái)查詢功能和不同醫(yī)療系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。兩種描述同時(shí)存在并保持相對(duì)獨(dú)立，依用途不同相互配合使用。
3．2．2 XH L基本存儲(chǔ)模式 使用CDA XML描述病歷數(shù)據(jù)內(nèi)容，首先要定義模式結(jié)構(gòu)XML Sche—m a¨ J， 對(duì)病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的約束，主要包括：可以出現(xiàn)的子元素、元素的屬性、子元素出現(xiàn)的順序、數(shù)量、數(shù)據(jù)類型等，這些約束在圖形化的模式設(shè)計(jì)中都有標(biāo)識(shí)。例如數(shù)據(jù)類型顯示在圖表的左上角，用多個(gè)矩形框表示該元素可以在XML文檔中出現(xiàn)多次，用虛線框表示其在XML文檔中可選擇有無(wú)等等。根據(jù)病歷數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化方法，對(duì)病歷數(shù)據(jù)按照結(jié)構(gòu)化粒度從大到小的方法逐步組合而成基本的存儲(chǔ)模式，見(jiàn)圖2。

        每個(gè)基本數(shù)據(jù)作為一個(gè)屬性或者子元素，如姓名、性別等。為了數(shù)據(jù)處理的方便，盡量作為子元素處理。組合數(shù)據(jù)和組件一般定義為由多個(gè)屬性或子元素組成的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，也可以引用其他子元素或者復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。模板就是一個(gè)完整的XMLSchema，它用根節(jié)點(diǎn)以說(shuō)明此文檔的基本信息，一個(gè)Schema表示一個(gè)患者的一次診療過(guò)程。
3．2．3 對(duì)不同內(nèi)容按需采取不同存儲(chǔ)方式 依據(jù)臨床數(shù)據(jù)實(shí)踐，病人的基本信息相對(duì)來(lái)說(shuō)變化較小，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化程度比較高，而且涉及到病歷系統(tǒng)的各個(gè)部分，對(duì)于這些需要經(jīng)常與其他系統(tǒng)交互的信息采用關(guān)系數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)，以提高系統(tǒng)的效率。對(duì)于像過(guò)去史、個(gè)人史和家族史這部分變化不大結(jié)構(gòu)化程度比較高的數(shù)據(jù)，由于個(gè)人情況的不同，需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也會(huì)有所不同，采用關(guān)系數(shù)據(jù)表會(huì)加大病歷數(shù)據(jù)之間交互的復(fù)雜性，同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)的冗余和存儲(chǔ)空問(wèn)，故而把它們集中起來(lái)使用既往史這個(gè)組件采用XML模式存取。相對(duì)來(lái)說(shuō)病人的每一次診治過(guò)程是變化最大的，同時(shí)也是最重要的，因此系統(tǒng)主要是針對(duì)病人每次的診治過(guò)程作獨(dú)立的XML模式存儲(chǔ)。例如門(mén)診病人就醫(yī)的過(guò)
程一般為掛號(hào)、分診、就診、一般檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查、檢查結(jié)果反饋、診斷、開(kāi)具處方等，根據(jù)病歷規(guī)范手冊(cè)這些過(guò)程對(duì)于單個(gè)病人來(lái)講有些是可有可無(wú)的，這樣就需要醫(yī)生動(dòng)態(tài)地調(diào)整該XML模式以適應(yīng)需求。
4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4．1 實(shí)驗(yàn)方法
      以上分析結(jié)果表明關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表和原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方式是病歷存儲(chǔ)的一種更好的方式。針對(duì)支持原生XML存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)DB2 V9，設(shè)計(jì)了兩種存儲(chǔ)方法，一種是把病歷數(shù)據(jù)拆分成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，另一種是采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表和XML模式相結(jié)合的方式存儲(chǔ)。為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)均使用100份門(mén)診病歷，選取以下3組典型的數(shù)據(jù)庫(kù)操作分別在兩種存儲(chǔ)方式上運(yùn)行以比較其性能：插人病人病歷；使用簡(jiǎn)單查詢規(guī)則對(duì)單個(gè)病人進(jìn)行查詢，例如姓名；使用多條件查詢規(guī)則對(duì)病人信息進(jìn)行查詢，例如姓名+時(shí)間，姓名+科室，姓名+醫(yī)生姓名等。
4．2 插入操作

   對(duì)于病歷的插入操作，分別測(cè)試了一次性插1個(gè)、5個(gè)、l0個(gè)、20個(gè)病人病歷的情況，發(fā)現(xiàn)隨著插入的量的增加混合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式明顯地優(yōu)于單純的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表的操作，見(jiàn)圖3。

這是由于單純的數(shù)據(jù)庫(kù)表的存儲(chǔ)方式需要建立各個(gè)表之間的連接，從而增加了數(shù)據(jù)的冗余，而混合存儲(chǔ)方式只需要根據(jù)XML模式插入內(nèi)容即可，減少了不必要的
操作4．3 查詢操作
   一次插入病歷數(shù)插入操作比較結(jié)果電子病歷在很大的程度上主要是用于后期的查詢統(tǒng)計(jì)工作，所以設(shè)計(jì)了5個(gè)查詢條件進(jìn)行查詢：Query 1是最簡(jiǎn)單的病人基本信息的查詢，Query 2是對(duì)病人所有病歷主要信息的查詢，Query 3則是根據(jù)時(shí)間(或某一時(shí)間段)對(duì)病人病歷的查詢，Que—ry 4是根據(jù)病人和科室信息的組合查詢，Query 5是根據(jù)病人和醫(yī)生信息的組合查詢。查詢結(jié)果的比較，見(jiàn)圖4。

對(duì)于都是用關(guān)系數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)的病人基本信息的簡(jiǎn)單查詢來(lái)說(shuō)，兩種存儲(chǔ)方案的查詢速度基本一致，但是當(dāng)查詢涉及到病人病歷數(shù)據(jù)信息時(shí)混合存儲(chǔ)方案就會(huì)明顯地優(yōu)于純關(guān)系數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)方法，這是因?yàn)閷哟位牟v數(shù)據(jù)分解到關(guān)系表，關(guān)系查詢必然會(huì)有多個(gè)連接操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，過(guò)多的數(shù)據(jù)庫(kù)表的連接勢(shì)必會(huì)影響系統(tǒng)的效率。Query 4和Query 5同為組合查詢但結(jié)果相差太多，原因在于醫(yī)院科室信息測(cè)試數(shù)據(jù)直接列入病人病歷中，而醫(yī)生信息則是獨(dú)立成表。
 

5 結(jié)語(yǔ)
     本文根據(jù)國(guó)際醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)HL7 CDA設(shè)計(jì)了一個(gè)集關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)于一體的混合病歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案，設(shè)計(jì)層次上由于XML Schema的使用減少了數(shù)據(jù)表的數(shù)量而使得設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)潔，應(yīng)用上從醫(yī)院提取了100個(gè)門(mén)診病歷進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明該存儲(chǔ)方案明顯地優(yōu)于傳統(tǒng)的純關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表形式的存儲(chǔ)方法。尤其是電子病歷數(shù)據(jù)多以
后期的統(tǒng)計(jì)分析為主，混合存儲(chǔ)的方式有利于提高系統(tǒng)的查詢速度使得該存儲(chǔ)方案的優(yōu)勢(shì)更加明顯¨ 。當(dāng)然目前系統(tǒng)僅是測(cè)試了門(mén)診病歷部分，而且數(shù)據(jù)量比較小，使得測(cè)試結(jié)果還有一定的誤差，后期將使用住院病歷部分對(duì)該存儲(chǔ)方案加以完善，并開(kāi)展多用戶的使用測(cè)試。
參考文獻(xiàn)
1.HL7 Organization著，梁銘會(huì)，俞汝龍主譯．醫(yī)療健康信息傳輸與交換標(biāo)準(zhǔn)v2．4 [M]．北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2007．
2.HL7 Organization．HL7 Vision 3[EB／OL]．(2010—10—3 1 ]． http：／／www．h17．org／v3ballot／html／welcome／envi—ronment／index．htm．
3.Je~ey L S，Je~ey A L，Matvey B P．“Smart Forms’’in anElectronic Medical Record：documentation—based clinicaldecision support to improve disease management【J]．Jourhal of the American Medical Informaties Association，2008，15 (4)：513—523．
4 Sudhanshu S，Kunal V，John A M，etc．Designing a High— performance Database Engine for the ‘D~ XML’Native XML Database System [J]．The Journal of Systems and Software，2004，(69)：87—104．
5 Duclos C．， Venot A． Structured Presentation of Drug In—dieations：lexical and semantic analysis and object—orientedmodeling[J]．Methods of Information in Medicine，2000，39 (1)：83—87．
6 IBM DB29．攻克電子病歷技術(shù)瓶頸(EB／OL]．[2010— 09—30]．http：／／www．ibm．eom／db2／index．htm1．
7 Robert H D，Liora A，Sandy B，ete．HL7 Clinical DocumentArchitecture[J]．Journal of the American MeScal In—formatics Association，2006，13 (1)：30—39．
8 Dolin RH ，Aschuler L， Boyer S，et a1． HL7 Clinical Doc—ument Arthitecture[EB／OL]． [2010—10—31]．http：∥www．hl7．org／v3ballot／html／welcome／environment／index．htm．
9 彭兆麗，孟浦，成于珈．醫(yī)療機(jī)構(gòu)病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范[M]．北京：科學(xué)出版社，2003．
10 安徽省衛(wèi)生廳．病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范[M]．合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2004．
11 吳殿源，戴志鑫．病歷書(shū)寫(xiě)基本規(guī)范使用手冊(cè)[M]．北京：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社，2004．
12 Artem C， Mustafa A，Shiyong L，et a1．XML Subtree Recon—struction from Relational Storage of XML Documents(J]．Data&Knowledge Engineering，2007，(62)：199—218．
13 Joseph F，San K C，Herbert S．The XML Tree Model— toward an XML conceptual schema reversed from XML schemadefinition [J]． Data&Knowledge Engineering，2008，(64)：624—661．
14 William W S，Kenneth D M，Isaac S K．The PING Personally Controlled Electronic Medical Record System：technicalarchitecture[J]．Journal of the American Medical InformaticsAssociation，2005，12 (1)：47—54．
15 Zheng L，Peter B，Michael S．Storage Model for CDA Docu—ments[c]／／Proceedings of the 36th Hawaii InternationalConference on System Sciences，2003．