社区健康档案数据元著录系统的设计与开发

社区健康档案数据元著录系统的设计与开发章慧玲① 刘燕①①中山大学中山医学院计算机中心，510080，广州市中山二路74号关键词 数据元 著录系统 标准化 信息共享摘 要 以番禺区社区卫生服务信息系统的开发为背景，设计开发了一个用于社区健康档案数据元管理的数据元著录系统，系统最终提供给用户的是一个Web 访问平台。

普通用户可以通过浏览器直接查询和浏览已经著录的数据元，而已注册的用户则可以进行数据元的著录管理。

本系统采用Java语言实现，使用Eclipse开发工具进行开发，主要用到了Struts、Spring、Hibernate三个开源框架，数据库采用oracle 9i。

1 引言随着社会医疗保险的健全，改革城镇卫生服务体系，积极开展社区卫生服务，建立集预防、医疗、保健、康复、健康教育和计划生育技术指导为一体的功能合理、连续方便、综合性的区域卫生服务网络，成为我国卫生事业发展的必然趋势。

社区卫生服务信息系统作为区域卫生服务网络的基础组成部分，社区健康档案则是其基础环节。

社区的健康档案是记录人从出生到死亡的所有健康信息的数据集，包括诊疗、保健等所有与健康相关的资料。

目前的健康档案系统大多是根据具体的客户需求，采用传统的关系数据库存储数据。

由于缺乏数据语义的统一定义，不同公司开发的系统基于不同的表结构，每个字段定义的语义都不相同，造成了数据共享和交换的障碍，更难以实现跨医疗单位的数据挖掘。

为了解决医疗行业方面数据共享和交换中存在的障碍问题，人们在信息系统的数据模型中引入了“数据元”的概念，用数据元的形式确立某种类别的数据在其名称、含义、表示格式、标识符等方面的特征，用数据的分类与编码的形式确立对某种类别的数据所作的进一步的分类并对分类结果赋予特定代码，以达到对该种数据类别或其分类结果在语义上的无歧义理解。

在基于数据元概念的数据模型基础上架构的任何信息系统之间进行数据交换和数据共享时，信息传输的公共单元是构成系统事务集的数据元，因此，必须有完整的数据元字典作为数据共享与交换的支撑条件。

数据元在不同的应用系统间进行信息数据交换过程中，从库、文件中取出的数据经过数据元字典的解释就含有了统一的标识符、定义、名称、值域等，从而使不同系统间的信息实现完全可共享。

为此，有必要构建一个数据元著录系统来实现和管理依据国家卫生信息标准框架[1]生成的数据元标准字典。

2 社区健康档案中数据元字典结构模型2.1 数据元与数据元字典 数据元是通过一组属性描述其定义、标识、表示和允许值的数据单元。

在一定语境下,通常用于构建一个语义正确、独立且无歧义的特定概念语义的信息单元。

在特定的语义环境中，数据元被认为是不可再分的最小数据单元[2]。

数据元是由数据元概念和表示两部分组成。

当一个表示被联合到一个数据元概念时就产生了一个数据元。

而一个数据元概念则是由一个特性和一个对象类建立关联形成的。

对象类是思想、概念或真实世界中的事物的集合，它们具有清晰的边界和含义，其特征和行为遵循同样的规则，如“病人”。

特性是对象类中的所有成员共同具有的一个有别于其他对象类的、显著的特征，如“体温”。

表示描述了数据被表达的方式，如“量”；表示与数据元的值域关系密切，一个数据元的值域是数据元的所有允许值的集合。

因此，一个数据元字典应该由对象类术语条目集、特性术语条目集和表示术语条目集经一定的规则组合构成。

2.2 社区数据元集结构分析 根据《国家卫生信息标准基础框架》的承接关系模型、概念模型与健康数据的概念模型，在番禺社区卫生健康信息调研的基础上，可建立一个描述社区医疗卫生信息的基础实体集的集合——社区基本数据元集，它是社区健康档案数据元字典的构成基础。

该社区数据元集含11个超级实体：参与者、参与者角色、事件、位置、支出费用、结局、卫生服务计划、卫生服务需求、业务因素、环境因素、支撑条件。

考虑到社区数据元字典的可扩充性，在该社区数据元集增加一项超级实体内容“其他”。

因此，该社区数据元集含12个超级实体：参与者、参与者角色、事件、位置、支出费用、结局、卫生服务计划、卫生服务需求、业务因素、环境因素、支撑条件、其他。

依据概念层次的卫生数据模型，整个数据集分为7级实体集群，每级实体集群的每个实体集包含子实体元素和数据元元素。

其中子实体元素分别是对象类术语、特性术语或者表示术语。

该基本数据集的所有数据元信息可定义如下：设：k=1,…,7；第k-1级实体集群有h 个实体集，C (1,k-1),C (2,k-1),…,C (h,k-1)是对应的实体集所含的元素个数，元素由实体元素和数据元元素构成；第k 级实体集群有f 个实体集，C (l,k),C (2,k),…,C f,k)是对应的实体集所含的元素个数；用(i,k)表示第k 级第i 个元素，(z,t,k-1)表示第k-1级第t 个实体集的第z 个元素；(j,i,k)(z,t,k-1)表示第k 级第i 个实体集的第j 个元素，它的上一级隶属是第k-1级第t 个实体集的第z 个子实体元素；下面的表达式括号内的下标中，仅第1个下标需要变化或计算，其余的作为说明的限定词。

则：第k 级实体集群第i 个实体集可以表示为：{})1,,)(,,()1,,)(,,()1,,)(,(,−−−=k t z k i r k t z k i j k t z k i e a E);,,1;,,2,1(i i i i i n m m n r n j >+==L L)(),()1,()1,(1)1,(−−=−−=∑k l k h l k l n Ck f()∑−=−−−+−=)1,(1)1,()1,()1,,(),(k t q k q k q n Ck t z k i )0;,,2,1)1,,();1,(,,2,1)1,(()1,0()1,()1,(=−=−−=−−−−k k t k t C n C k t z k h k t L L 其中，E (i,k)(z,t,k-1)隶属于第k-1级的第t 个实体集的第z 个子实体元素；a (j,i,k)(z,t,k-1)或e (r,i,k)(z,t,k-1)表示k 级实体集群中第i 个k 级子实体集合中的第j 个数据元元素或第r 个子实体元素；如果n=0，则该k 级实体集群中第i 个k 级子实体集合中只有子实体元素。

如果m=0，则该k 级实体集群中第i 个k 级子实体集合中只有数据元元素。

如果n=0，m=0则为空集。

如果k=1，则该级实体集为顶级实体集，规定i=0，t=0, z=0，E (i,k)(z,t,k-1)=E (1,0)(0,0,0)表为E (1)是一级实体集，其元素集合表示为：E (1)={参与者,参与者角色,事件,位置,支出费用,结局,卫生服务计划,卫生服务需求,业务因素,环境因素,支撑条件,其他}同时规定其下一级实体集群表示为：E (i,2)(z,1)={a (j,i,2)(z,1),e (r,i,2)(z,1) } (i=1,2,3,…,12;j=1,2,3,…n;r=n+1,…,m;m>n;z=i)例如：一级实体集中的“参与者”实体是二级实体集群中的第1个实体集，它隶属于一级实体集，是一级实体集中的第一个子实体元素，表示为：E (1,2)(1,1)={个人,群体,机构} （n=0; m=3）根据上面社区数据集分级结构的定义，一级实体集中的“参与者”实体是二级实体集群中的第1个实体集，它隶属于一级实体集，是一级实体集中的第1个子实体元素，表示为：E (1,2)(1,1)={个人,群体,机构} （n=0; m=3）参与者角色是二级实体集群中的第2个实体集，它隶属于一级实体集，是一级实体集中的第2个子实体元素，表示为：E (2,2)(2,1)={个人角色、集体角色、机构角色、服务接收者、服务提供者、研究角色、其他角色}如此类推，事件,位置,支出费用,结局,卫生服务计划,卫生服务要求,业务因素,环境因素,支撑条件分别表示为：E (3,2)(3,1)={个人事件、卫生服务事件、法律事件、社区事件、环境事件、研究事件、其他事件}…E (1,3)(1,1,2)={基本特征、基本状况、认知}…从而得到符合国家卫生信息框架的社区数据元集的分级实体树形结构模型。

3 社区健康档案数据元字典著录系统的设计数据元著录系统是用于数据元的著录、审核，最终形成标准数据元字典。

为了完成社区健康档案信息的数据元构建，在上述社区数据元集的结构模型下，我们开发社区健康档案数据元字典著录系统，进行社区数据元对象类术语、特性术语和表示术语的著录，并完成数据元构建和属性著录。

3.1 著录系统设计 本系统在Windows XP系统上，使用oracle 9i作为后台数据库管理系统，利用eclipse 3.3开发工具进行开发，主要使用了三个开源开发框架：Hibernate、Spring和struts。

3.1.1 数据元的结构术语著录 数据元结构术语条目著录分为对象类术语条目著录、特性术语条目著录以及表示术语条目著录。

对象类术语条目的著录：著录的内容作为数据元构成时对象类术语的备选项。

根据卫生部提供的七级实体对数据元的对象类术语条目建立一个分类体系。

所有的对象类术语条目根据所属的层级与分类构成一个分类体系的树状结构，其中的一个节点就代表一个对象类术语，它可以有下一级的对象类术语。

在系统的实现过程中，通过子对象类与父对象类的关系构建对象类树。

特性术语条目的著录：数据元特性术语条目的著录针对每一个对象类术语条目进行。

为了减少数据元特性术语条目著录的工作量以及减少数据冗余，数据元特性术语条目按照对象类分类层级自动继承的方式著录。

在这种著录方式中，每一个对象类的特性术语条目由以下两部分共同构成：继承上级对象类的特性术语，该对象类所归属的上一级对象类所具有的特性术语被自动继承为该对象类的特性术语，用户不必再进行录入；仅录入对象类的自身特性术语，规定该对象类不同于上级对象类，也不同于相同层级、相同分类其他对象类的自身特性。

由于特性词术语的著录是以继承方式进行的，因此，在著录对象类的特性术语条目著录时规定：如果用户对某个对象类著录的特性术语条目与所继承的特性术语相同，则不允许进行著录；如果相同层级、相同分类的其它对象类具有相同的特性术语条目，那么这个特性术语条目应当作为这些对象类上级对象类的特性术语条目。

表示术语条目著录：表示术语的著录不针对具体对象类和特性，由用户根据需要进行表示术语字典的设置与管理，目前已有国际公认的表示术语列表。

3.1.2 数据元构建 数据元的构建包括数据元概念的形成与表示术语的选择，需要通过选择数据元结构术语条目构成一个数据元。

对象类选择：在已构建的对象类树中选择对象类术语条目。