HL7网口通讯协议

作者: AC编程 | 来源:发表于2023-11-12 11:23 被阅读0次

一、HL7概述

LIS系统与仪器系统进行通信，网络层通讯协议为TCP/IP，应用层协议为HL7。

HL7是标准化的卫生信息传输协议，是医疗领域不同应用之间电子传输的协议。HL7汇集了不同厂商用来设计应用软件之间界面的标准格式，它将允许各个医疗机构在异构系统之间，进行数据交互。最初它由美国定义，现在已经被很多国家采用。

二、HL7消息结构

在HL7通讯协议中，消息(Message)是数据在系统之间交换的基本单元，每条消息都有各自的消息类型，用于定义消息目的消息类型中有触发事件。一个消息由多个段(Segment)组成，每一段都有相应的名称，用于界定其内容或功能。而一个段又由多个数据字段(Data Field)组成。

一个消息中的第一个段总是消息头段(Message head segment)，它指明了发送和接收的程序名、消息类型、以及一个唯一的消息ID号码等，接下去段的构成由消息的类型决定。如,PID段(Patient Identification Data)包括姓名、地址、社会保险号等。一个数据字段又可能由多个组件组成。有些消息可进一步由事件码(event codd)细分。

三、HL7底层协议

TCP/IP是一个字节流协议，它并不是提供消息边界。HL7作为上层协议是基于消息的，但它也没有提供消息终止机制。为了确定消息边界，我们使用最小的底层协议(HL7 Interface Standards Version 2.3.1对此也有相应的描述)，消息开始采用一个单字符，结束采用双字符。消息被以下面的格式传送：<SB>data<EB><CR>

其中：

<SB> = Start Block character(1 wide char)，ASCII <VT>，即0x0B
data = Data(variable number of wide chars)，data是HL7消息，只包括ISO 8859-1字符(十六进制20-FF)和<CR>，
不包括其它控制和不能打印的字符。
<EB> = End Block character(1 wide char)，ASCII<FS>，即0x1C。
<CR> = Carriage Return(1 wide char)，ASCII回车符，即0x0D

本协议采用Unicode编码，所有发送、接收字符串均为Unicode编码格式的字符串。

四、通讯格式

本接口通讯包括测试结果的传输和样本信息申请两个方面。测试结果的传输主要实现仪器传输样本信息及检测结果、质控结果至外部系统，如LIS。数据传输的方式有测试时的实时传输和对历史结果的批量传输。样本信息申请是指仪器从LIS获取所需的样本信息至本地进行测试。

4.1 支持的HL7消息

本接口使用的所有HL7消息有ORU、ACK、QRY、DSR。

4.1.1 测试结果的上传

测试结果的上传

ORU：非请求观察报告
ACK：非请求观察响应

ORU^R01消息的主要作用是在HL7中用于传递实验结果，我们用来传输样本信息及其检测结果、质控结果到LIS系统。

对于传输信息及其检测结果，包括以下信息：

患者信息(病人姓名、样本编号等)
医嘱信息(样本类型、送检医生、检验医生、临床诊断等)
检验结果

它是一组消息，每一个消息对应一个样本信息(可能有多个项目的测试结果)。LIS系统可以根据需要选用这些内容。具体的结构如下：

一组消息

对于传输测试结果，包括以下信息：

项目信息(项目编号、项目名称)
质控液相关信息(质控次数、质控名称、质控批号等)
质控日期
检测结果

一个消息将发送一个质控测试。质控结果的发送结构如下：

质控结果的发送结构

ACK^R01消息用于对ORU消息的响应，具体的结构如下：

ACK^R01

4.1.2 从LIS服务器获取样本

从LIS服务器获取样本申请信息示意图如下：

从LIS服务器获取样本

QRY：查询观察结果
QCK：查询观察响应

QRY^Q02消息查询当前数据，用来向LIS系统查询所需的样本信息。具有如下结构：

QRY/QCK

DSR/ACK：对QRY消息的响应、对观察结果显示/响应

DSR^Q03消息的一个作用是对QRY消息的响应，另一个作用是查询结果的发送显示，即让LIS把所需样本申请信息发送到仪器，具体结构如下：

DSR^Q03

ACK^Q03x消息用于对DSR消息的响应，具体结构如下：

ACK^Q03x

4.2 消息段

本节将详细介绍消息段中所有使用的域。其中，序号后有#的为HL7规定的必选字段。为以后可能的扩充需要，我们不省略消息段中的未用字段。

4.2.1 MSH

MSH Message Header，HL7消息的首消息段，所有的消息都是以MSH段开头，一般位于消息的最前面。该消息段用于定义消息的意图、来源、目的和消息语法的某些细节。

1

2

3

该段在是所有消息中都会出现，LIS系统发送给仪器的HL7消息中，该段的第3、4字段值由LIS开发商指定，第5、6字段由用户在仪器软件上设置。第10、16字段使用整型，其他所有字段均使用字符串类型。

4.2.2 MSA

MSA Message acknowledgment segment

1

2

MSA-6 字段的取值见下表：

1

2

3

该消息段可出现在ACK^R01、DSRQ03、ACK^Q03消息中，第4、6字段使用整型，其他字段都使用字符串类型。

4.2.3 PID

PID Patient Identification，PID段主要用来构建病人信息

1

2

3

4

该消息段仅用于ORU^R01消息中，第1、25字段，31字段中的年龄字段使用整型数据类型，其他字段使用字符串数据类型。

4.2.4 OBR

ORB Observation Request，OBR段用于传输关于检验报告相关的医嘱信息，在传输的是病人样本测试结果信息时(MSH-16取0时)，本接口的OBR段使用下列各域：

1

2

3

4

5

6

该消息段仅用于ORU^R01消息中，第1、3、9、10段中的样本位置字段、15、37字段使用整型数据类型，其他字段均使用字符串数据类型。

如果传输的是项目质控测试结果时(MSH-16为2)，其字段定义如下：

1

2

3

4

5

6

7

该消息段仅用于ORU^R01消息中，第1、10段中的样本位置段、11、12段中的模块字段和内外圈标本字段、15字段使用整型数据类型，第17、18、19用浮点数，其他字段均使用字符串数据类型。

4.2.5 OBX

OBX Bbservation，OBX主要用于在报告消息中传递观察的信息，如果传输的是样本信息(MSH-16为0时)，一个病人可能有多个OBX，本接口的OBX段使用下列域

1

2

3

该消息段仅出现在ORU^R01消息中，第1、3、4字段的重复测试字段使用整型数据类型，第5、13字段使用浮点数据类型，其他字段均使用字符串数据类型。

4.2.6 QRD

QRD query definition segment

1

2

3

该消息段出现在QRY^Q02消息中，第4字段为整型数据类型，其他字段均使用字符串数据类型。

4.2.7 QRF

QRF query filter segment，QRF段和QRD配合使用，进一步精炼原始查询内容。

1

2

改消息段出现在QRY^Q02消息中，第3和第4字段分别为查询当日零点和查询发生的时间，用来作为查询的时间区间条件，所有字段均使用字符串类型。

4.2.8 DSP

DSP display data segment，DSP段用来给出显示查询得到的样本信息和检测项目，可重复，DSP工重复3次，第1个DSP段传输的是患者信息，此时DSP段使用以下各域：

1

该消息段仅出现在DSR^Q03消息中，第1字段使用整型类型数据。

第2个DSP段传输的是医嘱信息

2

第3个DSP段传输的是项目信息

3

五、通讯示例

5.1 发送检测数据

仪器向LIS服务器发送样本信息及测试结果，以样本为单位进行传输，即一个样本及其包含的检测结果一起作为一个消息发送，LIS服务器判断该消息后，作出相应的应答。

发送检测数据

其中，ORU消息包含的段有MSH、PID、OBR、OBX(若一个样本包含多个项目，则有多个OBX段)，其MSH为消息头段，任何消息中都包含此段。假设现在有一个病人，信息如下表：

1

发送给LIS服务器的ORU^R01消息为：

2

LIS服务器收到该消息后，将首先判断消息的合法性和消息类型，作出相应的应答，以下是正常情况下的应答：

3

若LIS服务器检查收到的ORU消息有错误，则可以在MSA段中设置相应的错误代号返回，仪器将做错误处理，例如LIS服务器发生代号为206的拒绝错误时，其应答的ACK消息为：

4

仪器向LIS服务器发送质控测试结果，以一个质控测试为单位进行传输，LIS服务器判断该消息后，作出相应的应答，其中，ORU消息包含的段有MSH、OBR，假设现在有一个质控测试，信息如下表：

1

则发送给LIS服务器的ORU^R01消息为：

5

5.2 发送查询请求过程

仪器向LIS服务器发出查询请求，根据指定的条码获取对应的样本信息、病人信息、项目信息。

发送查询请求过程

例如，向LIS服务器查询下载一个条码号为12345的样本，样本架N003，位置4，不稀释，则将发出的QRY^Q02消息为：

1

LIS服务器接收该消息后，将返回DSR^Q03消息作应答，若应答有对应的样本，则消息为：

2

若LIS服务器无对应样本，则返回消息为：

3

若LIS服务器检查收到的QRY消息有错误，例如LIS服务器发生代号为206的拒绝错误时，则返回消息为：

3

仪器在接收到DSR消息后，将发送ACK^Q03作出应答确认，返回消息为：

4

例如，向LIS服务器查询下载一个样本编号为5的样本，样本架N003，位置4，不稀释，则将发出的QRY^Q02消息为：

1

LIS服务器接收该消息后，将返回DSR^Q03消息作应答，若应答有对应样本，则消息为：

2