一種基于元數(shù)據(jù)的醫(yī)療共享信息查詢系統(tǒng)

羅鐵清+李小智

摘要：整合醫(yī)療信息資源是醫(yī)療領(lǐng)域信息化必然趨勢(shì)，利用元數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)共享是近年來研究的熱點(diǎn)。本文提出一種基于元數(shù)據(jù)的醫(yī)療共享信息查詢系統(tǒng)（MQS），使用元數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范描述，整合不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù)資源。系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，很好地支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程訪問。通過本文的研究，該查詢系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療信息共享提供一種有效可行的途徑。

關(guān)鍵詞：元數(shù)據(jù)；異構(gòu)數(shù)據(jù)庫；醫(yī)療共享信息；查詢系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1959（2017）14-0012-02

隨著醫(yī)療行業(yè)信息化建設(shè)推進(jìn)，各大城市中心醫(yī)院逐步建立起較成熟的HIS、LIS、PACS、RIS等信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)多為不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都是由不同廠家開發(fā)的獨(dú)立系統(tǒng)，使用的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品不同，具有異構(gòu)性，而且數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)也不同，具有數(shù)據(jù)異構(gòu)性，導(dǎo)致同一行政區(qū)域的不同醫(yī)院、不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)和資源不能有效共享，醫(yī)療數(shù)據(jù)利用低。通過元數(shù)據(jù)技術(shù)將不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源有機(jī)整合，以滿足對(duì)醫(yī)療信息共享的需求。

1 元數(shù)據(jù)概述

元數(shù)據(jù)是“描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，或者“關(guān)于數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)”。元數(shù)據(jù)是用來描述數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容特征和其它特征的數(shù)據(jù)[1]。元數(shù)據(jù)的目標(biāo)主要有兩個(gè)方面：①簡單高效的描述、保存、組織和管理大量信息資源；②使信息資源的檢索、發(fā)現(xiàn)、定位和共享更加便利與高效[2]。元數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)容結(jié)構(gòu)、句法結(jié)構(gòu)和語義結(jié)構(gòu)組成。內(nèi)容結(jié)構(gòu)用于定義元數(shù)據(jù)的構(gòu)成元素；句法結(jié)構(gòu)用于定義元數(shù)據(jù)的格式結(jié)構(gòu)以及如何描述這種結(jié)構(gòu)；語義結(jié)構(gòu)用于定義元素的具體描述方法。

元數(shù)據(jù)是醫(yī)療信息資源組織和處理的基本工具，它為各種形態(tài)的醫(yī)療數(shù)字資源提供了規(guī)范、普遍的描述方法，元數(shù)據(jù)整合中開放描述和互操作性已成為一個(gè)基本要求[3]。

2 醫(yī)療共享信息查詢系統(tǒng)模型

醫(yī)院的信息系統(tǒng)存在大量異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，異構(gòu)性表現(xiàn)在多個(gè)方面，如使用不同的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品、數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)不同、存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型不同、運(yùn)行環(huán)境不同等。使用元數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范描述，實(shí)現(xiàn)共享訪問這些異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。用戶通過統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)查詢語句完成查詢操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明訪問，同時(shí)保持了本地?cái)?shù)據(jù)庫的自治性。

區(qū)域醫(yī)療共享信息查詢系統(tǒng)（MQS），采用B/S三層架構(gòu)，即系統(tǒng)由表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層組成，見圖1。

表現(xiàn)層為該查詢系統(tǒng)的用戶查詢接口，提供統(tǒng)一查詢界面和顯示查詢結(jié)果。業(yè)務(wù)邏輯層完成查詢請(qǐng)求的處理和查詢結(jié)果封裝，該層由元數(shù)據(jù)管理模塊、轉(zhuǎn)換器、包裝器組成。元數(shù)據(jù)管理模塊是系統(tǒng)核心部分，本系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)包括全局?jǐn)?shù)據(jù)字典、局部數(shù)據(jù)字典信息組成，描述最小顆粒為各數(shù)據(jù)表的字段，并創(chuàng)建描述字段統(tǒng)一的詞匯表，以解決數(shù)據(jù)異構(gòu)問題。全局?jǐn)?shù)據(jù)字典包括查詢關(guān)鍵字與局部數(shù)據(jù)庫基本表的映射關(guān)系。局部數(shù)據(jù)字典包括數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品名稱、訪問地址和帳號(hào)等信息，以解決異構(gòu)分布問題。轉(zhuǎn)換器將全局?jǐn)?shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)查詢邏輯語句進(jìn)行分解轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為不同異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的查詢子語句。包裝器將各個(gè)數(shù)據(jù)庫的查詢結(jié)果進(jìn)行集成處理。數(shù)據(jù)層是由異構(gòu)數(shù)據(jù)庫組成，保存大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息。

數(shù)據(jù)查詢流程如下：用戶提交查詢請(qǐng)求，轉(zhuǎn)換器從元數(shù)據(jù)管理模塊獲取數(shù)據(jù)庫映射關(guān)系和元數(shù)據(jù)信息，將用戶提交的元數(shù)據(jù)邏輯查詢語句轉(zhuǎn)換成各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的查詢語句并發(fā)送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行。查詢的結(jié)果通過包裝器進(jìn)行合并過濾處理并返回給顯示界面。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)

XML技術(shù)?？蓴U(kuò)展標(biāo)記語言（XML）是在1998 年由萬維網(wǎng)聯(lián)盟制定的一種源標(biāo)注語言，主要是為了解決超文本標(biāo)記語言（HTML） 無法滿足越來越多的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的需求[4]。使用XML技術(shù)可以方便地為數(shù)據(jù)定義或擴(kuò)展自定義的描述術(shù)語以及這些術(shù)語間的結(jié)構(gòu)化關(guān)系，良好的自描述性和跨平臺(tái)特點(diǎn)使其成為元數(shù)據(jù)非常理想的描述語言。 MQS以查詢數(shù)據(jù)為中心使用XML對(duì)系統(tǒng)的全局字典進(jìn)行描述，部分代碼如下：

以上XML代碼實(shí)現(xiàn)查詢關(guān)鍵字“患者姓名”跟數(shù)據(jù)庫的映射，其中屬性dbname為異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的名稱，tbname表示表的名稱，colname表示字段名稱，type表示該字段的類型。

DOM文檔對(duì)象模型是W3C組織推薦的處理可擴(kuò)展標(biāo)志語言的標(biāo)準(zhǔn)編程接口[5]。MQS系統(tǒng)使用DOM技術(shù)根據(jù)用戶提交的查詢關(guān)鍵字讀取解析XML文檔，獲取異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)信息，再結(jié)合局部數(shù)據(jù)字典元數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的不同SQL查詢語句并執(zhí)行得到結(jié)果。

JSP+Servlet+JavaBean技術(shù)。JSP 技術(shù)是新一代的腳本技術(shù)，能夠幫助網(wǎng)頁設(shè)計(jì)和開發(fā)人員簡單且高效的進(jìn)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的開發(fā)[6]，JSP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)實(shí)現(xiàn)MQS與用戶的交互界面，用于用戶查詢請(qǐng)求的提交和查詢結(jié)果的顯示，Servlet服務(wù)器端程序負(fù)責(zé)查詢請(qǐng)求的任務(wù)分發(fā)，JavaBean完成業(yè)務(wù)邏輯處理，包括訪問數(shù)據(jù)庫和查詢結(jié)果的封裝。

4 總結(jié)

本文提出了一種基于元數(shù)據(jù)的醫(yī)療共享信息查詢系統(tǒng)（MQS）解決數(shù)據(jù)源的異構(gòu)問題，用戶可以通過系統(tǒng)的統(tǒng)一用戶接口進(jìn)行查詢，并且從技術(shù)的角度分析了系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的可行性。但并未對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)提取進(jìn)行深入探討，有待進(jìn)一步完善。

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