Nghiên cứu kỹ thuật tự động thu nhận dữ liệu từ các thiệt bị xét nghiệm và ứng dụng trong quản lý bệnh án điện tử tại Bệnh viện đa khóa tỉnh Ninh Bình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.22 MB, 108 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯƠNG HOÀI ĐỨC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Trương Hoài Đức
KỸ THUẬT Y SINH
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG THU NHẬN DỮ LIỆU TỪ
CÁC THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ
BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ TẠI BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH NINH BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
…......................................
Kỹ thuật Y sinh
2017B
Hà Nội – Năm 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Trương Hoài Đức
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG THU NHẬN DỮ LIỆU TỪ CÁC
THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ BỆNH ÁN
ĐIỆN TỬ TẠI BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH NINH BÌNH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Y sinh
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
…......................................
Kỹ thuật Y sinh
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS VŨ DUY HẢI
Hà Nội – Năm 2019
LỜI CAM ĐOAN
Sau thời gian nghiên cứu, được sự hướng dẫn của PGS. TS Vũ Duy Hải,
được sự quan tâm tạo điều kiện của của Bộ môn Công nghệ điện tử và kỹ thuật y
sinh, Viện Điện tử- Viễn thông, Phòng Đào tạo trường Đại học Bách khoa Hà Nội
và Ban Lãnh đạo Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình cùng các khoa, phòng chức
năng đã cho phép, cung cấp tài liệu, thông tin liên quan tới đề tài, tôi đã hồn thành
luận văn này đúng tiến độ.
Tơi xin cam đoan toàn bộ nội dung của Đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật tự
động thu nhận dữ liệu từ các thiết bị xét nghiệm và ứng dụng trong quản lý
bệnh án điện tử tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình” được trình bày trong bản
luận văn này là kết quả tìm hiểu và nghiên cứu của tơi. Tất cả các dữ liệu và kết quả
nêu trong luận văn hoàn toàn trung thực, rõ ràng, chưa được công bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác, mọi thơng tin trích dẫn đều được tn thủ theo Luật Sở hữu trí
tuệ, có liệt kê rõ ràng các tài liệu tham khảo.
Tôi xin chịu hồn tồn trách nhiệm với những nội dung đã trình bày trong
Luận văn này./.
Hà Nội, ngày 25 tháng 4 năm 2019
HỌC VIÊN
Trương Hoài Đức
MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt......................................................................v
Danh mục các bảng ................................................................................................ vii
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ................................................................................. ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN Y TẾ TRONG
PHỊNG XÉT NGHIỆM VÀ TRANG THIẾT BỊ Y TẾ HIỆN CÓ TẠI BỆNH
VIỆN ĐA KHOA TỈNH NINH BÌNH .....................................................................2
1.1. Tìm hiểu về giao thức ASTM ..........................................................................2
1.1.1. Tổng quan..................................................................................................2
1.1.2. Cấu trúc bản tin .........................................................................................3
1.1.3. Phương thức truyền bản tin .......................................................................3
1.1.4. Ví dụ ..........................................................................................................4
1.2. Tìm hiểu về chuẩn HL7....................................................................................5
1.2.1. Tổng quan..................................................................................................5
1.2.2. Các sáng kiến mới .....................................................................................5
1.2.3. Cấu trúc của chuẩn HL7............................................................................8
1.2.4. Định nghĩa trong bản tin HL7 ...................................................................9
1.2.5. Ví dụ ........................................................................................................10
1.3. Tổng quan về hệ thống thơng tin y tế trong phòng xét nghiệm .....................10
1.3.1. Các nhu cầu và q trình diễn ra tại phịng xét nghiệm ..........................12
1.3.2. Quy trình trong phịng xét nghiệm ..........................................................15
1.3.3. Cách quản lý mã SID, PID ......................................................................17
1.4. Tổng quan về phần mềm quản lý thông tin y tế đang sử dụng tại Bệnh viện
Đa khoa tỉnh Ninh Bình ........................................................................................18
1.4.1. Sơ đồ tổ chức...........................................................................................20
1.4.2. Tiêu chuẩn, thơng số kỹ thuật[2] ............................................................20
1.4.3. Tính tương thích của hệ thống ................................................................21
i
1.4.4. Các module của hệ thống ........................................................................21
1.5. Tìm hiểu hiện trạng hạ tầng phần cứng hiện có .............................................27
1.5.1. Thơng tin chung ......................................................................................28
1.5.2. Hạ tầng phần cứng máy chủ hiện có (HIS) .............................................29
1.6. Tổng quan trang web của Bệnh viện ..............................................................29
1.7. Thống kê, tìm hiểu các thiết bị y tế phịng xét nghiệm hiện có .....................29
1.8. Kết luận chương .............................................................................................32
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG THU NHẬN DỮ LIỆU TỪ MÁY PHÂN
TÍCH CÁC YẾU TỐ ĐƠNG MÁU SYSMEX CS-2000I ...................................33
2.1. Giới thiệu........................................................................................................33
2.2. Thông số kỹ thuật truyền thông[12] ...............................................................34
2.2.1. Lớp vật lý (phần cứng) ............................................................................34
2.2.2. Lớp liên kết dữ liệu (giao thức truyền thơng) .........................................36
2.2.2. Lớp trình bày ...........................................................................................40
2.3. Ví dụ truyền thông .........................................................................................52
2.4. Cách thức kết nối, truyền tải thông tin giữa máy CS-2000i và phần mềm
quản lý bệnh viện (vimes) .....................................................................................54
2.4.1. Sơ đồ kết nối ...........................................................................................54
2.4.2. Cấu hình máy xét nghiệm .......................................................................54
2.4.3. Cấu hình phần mềm quản lý bệnh viện (vimes) .....................................55
2.4.4. Bác sỹ chỉ định xét nghiệm .....................................................................55
2.4.5. Khoa xét nghiệm thực hiện chạy mẫu bệnh phẩm trên máy CS-2000i và
duyệt trả kết quả trên máy trạm ........................................................................56
2.4.6. Bác sỹ trả kết quả cho bệnh nhân ............................................................56
2.4.7. Truyền thơng giữa máy CS-2000i và máy tính chủ ................................57
2.5. Kết luận chương .............................................................................................61
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG THU NHẬN DỮ LIỆU TỪ MÁY
PHÂN TÍCH NƯỚC TIỂU URISYS 1100 CỦA HÃNG ROCHE .....................62
3.1. Giới thiệu........................................................................................................62
ii
3.2. Nguyên lý hoạt động ......................................................................................64
3.2.1. Sơ đồ khối chức năng ..............................................................................64
3.2.2. Nguyên lý đo ...........................................................................................64
3.3. Phần mềm máy Urisys 1100[11] ....................................................................65
3.3.1. Menu giao diện chức năng ......................................................................65
3.3.2. Bảng kết quả ............................................................................................68
3.3.3. Chuyển dữ liệu sang máy tính.................................................................69
3.4. Thơng số kết nối nối tiếp[11] .........................................................................69
3.4.1. Thông số ..................................................................................................69
3.4.2. Giao diện .................................................................................................69
3.5. Dữ liệu xét nghiệm nước tiểu .........................................................................71
3.5.1. Dạng dữ liệu thơ ......................................................................................71
3.5.2. Phân tích dữ liệu thơ ...............................................................................72
3.6. Sơ đồ kết nối, truyền tải thông tin giữa máy Urisys 1100 và phần mềm quản
lý bệnh viện (vimes) ..............................................................................................75
3.7. Kết luận chương .............................................................................................76
CHƯƠNG 4. KHAI THÁC THÔNG TIN KHÁM CHỮA BỆNH TẠI BỆNH
VIỆN ĐA KHOA TỈNH NINH BÌNH ...................................................................77
4.1. Xây dựng phương thức truyền tải thông tin khám chữa bệnh .......................78
4.1.1. Các đối tượng quản lý, khai thác thông tin khám chữa bệnh ..................78
4.1.2. Một số quy định của pháp luật về bảo mật thông tin y tế .......................81
4.1.3. Quy định về phân quyền trong khai thác thông tin khám chữa bệnh tại
Bệnh viện ..........................................................................................................83
4.1.4. Phương thức truyền tải thông tin khám chữa bệnh .................................87
4.2. Giải pháp thực hiện khai thác thơng tin khám chữa bệnh ..............................87
4.2.1. Mơ hình thực hiện trả kết quả bệnh nhân................................................88
4.2.2. Kỹ thuật thực hiện ...................................................................................89
4.3. Kết luận chương .............................................................................................91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................92
iii
1. Những nội dung đã nghiên cứu trong luận văn .................................................92
1.1. Những hạn chế đang tồn tại của Hệ thống thông tin y khoa tại Bệnh viện
Đa khoa tỉnh Ninh Bình ....................................................................................92
1.2. Những nghiên cứu, giải pháp bổ sung, hồn thiện Hệ thống thông tin y tế
tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình ..............................................................92
2. Một số ưu điểm và hạn chế của luận văn ..........................................................93
2.1. Ưu điểm ......................................................................................................93
2.2. Hạn chế.......................................................................................................93
3. Hướng phát triển và đề xuất ..............................................................................93
3.1. Hướng phát triển ........................................................................................93
3.2. Đề xuất .......................................................................................................93
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................95
iv
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Chữ viết tắt
Chữ đầy đủ
ANSI
American National Standards Institute
ASCII
American Standard Code for Information Interchange
ASTM
American Society for Testing and Materials
CDA
Clinical Document Architecture
COM
Component Object Model
CT
DICOM
DR
Computed Tomography
Digital Imaging Communication in Medicine
Digital Radiography
DSA
Digital Subtraction Angiography
EMR
Electronic Medical Record
HIS
Hospital Information System
HL7
Health Level 7 Standard
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
IPU
Information Processing Unit
LAN
Local Area Network
LIS
Laboratory Information System
MRI
Magnetic Resonance Imaging
MSH
Message Header Segment
ODA
Official Development Assistance
PACS
Picture Archiving and Communication System
PC
Personal Computer
PHP
Hypertext Preprocessor
PID
Patient Identification
QC
Quality Control
v
RIM
Reference Information Model
RIS
Radiology Information System
RS-232
Recommended Standard 232
SGML
Standard Generalized Markup Language
SID
Sample Identification
SMS
Short Message Services
TCP/IP
US
VIMES
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
Ultrasound
VietNam Medical Software
(Công ty Cổ phần Phần mềm Y tế Việt Nam)
XML
eXtensible Markup Language
vi
Danh mục các bảng
Bảng 1.1. Một số ký tự điều khiển ASCII ...............................................................3
Bảng 1.2. Thống kê hiện trạng hạ tầng hiện có tại Bệnh viện.............................28
Bảng 1.3. Danh mục trang thiết bị y tế phịng xét nghiệm có chuẩn RS-232 ....31
Bảng 2.1. Bảng gán chân kết nối ............................................................................34
Bảng 2.2. Mức nhận dạng tín hiệu .........................................................................35
Bảng 2.3. Thơng số giao diện cài đặt kết nối truyền thông nối tiếp....................35
Bảng 2.4. Diễn giải khung truyền trong giai đoạn chuyển giao ..........................38
Bảng 2.5. Các kiểu bản ghi .....................................................................................40
Bảng 2.6. Các kiểu phân cách trường ...................................................................41
Bảng 2.7. Mơ tả q trình truy vấn u cầu phân tích ........................................42
Bảng 2.8. Mơ tả q trình trả lời u cầu phân tích ............................................42
Bảng 2.9. Mơ tả q trình truyền kết quả phân tích ...........................................43
Bảng 2.10. Các trường của bản ghi tiêu đề ...........................................................44
Bảng 2.11. Các trường của bản ghi thông tin bệnh nhân ....................................45
Bảng 2.12. Các trường của bản ghi thông tin yêu cầu .........................................46
Bảng 2.13. Bảng mã thông số xét nghiệm .............................................................48
Bảng 2.14. Các trường của bản ghi yêu cầu xét nghiệm......................................49
Bảng 2.15. Các trường của bản ghi kết quả..........................................................51
Bảng 2.16. Các trường của bản ghi kết thúc ........................................................52
Bảng 2.17. Truy vấn yêu cầu phân tích từ IPU ....................................................52
Bảng 2.18. Trả lời yêu cầu phân tích từ máy tính chủ.........................................53
Bảng 2.19. Trả kết quả phân tích từ IPU ..............................................................53
Bảng 3.1. Cấu tạo ngoài máy xét nghiệm nước tiểu Urisys 1100 .....................63
Bảng 3.2. Bảng kết quả ...........................................................................................68
Bảng 3.3. Sơ đồ gán chân cáp kết nối ....................................................................69
Bảng 3.4. Thông số truyền thơng ...........................................................................69
Bảng 3.5. Các kiểu gói tin trong kết nối hai chiều ...............................................70
vii
Bảng 3.6. Diễn giải mã trong bản tin kết quả ASTM ..........................................73
Bảng 3.7. Ký tự điều khiển .....................................................................................74
Bảng 3.8. Ký tự giao tiếp bộ dữ liệu ......................................................................75
Bảng 4.1. Bảng dữ liệu phân quyền thông tin khám chữa bệnh .........................86
viii
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1. Ví dụ một bản ghi tiêu đề ASTM ............................................................4
Hình 1.2. Hệ thống thơng tin y tế trong phịng xét nghiệm .................................11
Hình 1.3. Sơ đồ mạng LIS kết nối HIS ..................................................................14
Hình 1.4. Sơ đồ mạng kết nối trong LIS ...............................................................14
Hình 1.5. Quy trình dữ liệu LIS .............................................................................15
Hình 1.6. Một sơ đồ kết nối vật lý hệ thống LIS...................................................17
Hình 1.7. Mẫu phiếu xét nghiệm ............................................................................18
Hình 1.8. Hệ thống thơng tin bệnh viện HIS ........................................................19
Hình 1.9. Sơ đồ tổ chức Hệ thống thông tin y tế...................................................20
Hình 1.10. Sơ đồ module đón tiếp bệnh nhân.......................................................21
Hình 1.11. Giao diện module đón tiếp bệnh nhân ................................................21
Hình 1.12. Sơ đồ module quản lý khám bệnh.......................................................22
Hình 1.13. Giao diện module quản lý khám bệnh ................................................22
Hình 1.14. Sơ đồ module quản lý nội trú ..............................................................23
Hình 1.15. Giao diện module quản lý nội trú .......................................................23
Hình 1.16. Sơ đồ module quản lý dược .................................................................24
Hình 1.17. Sơ đồ module quản lý viện phí ............................................................24
Hình 1.18. Giao diện module quản lý kết quả xét nghiệm ..................................25
Hình 1.19. Giao diện phân hệ cấu hình giao tiếp thiết bị xét nghiệm ................25
Hình 1.20. Giao diện module quản lý tài sản và thiết bị y tế ..............................26
Hình 1.21. Sơ đồ hiện trạng hạ tầng mạng ...........................................................28
Hình 1.22. Thơng tin hosting website bệnh viện ..................................................29
Hình 2.1. Máy phân tích các yếu tố đơng máu CS-2000i.....................................33
Hình 2.2. Cách kết nối giữa khối xử lý thơng tin và máy tính chủ .....................35
Hình 2.3. Trạng thái giao tiếp tại lớp liên kết dữ liệu ..........................................36
Hình 2.4. Sơ đồ kết nối giữa máy CS-2000i và phần mềm VIMES ....................54
Hình 2.5. Cấu hình giao tiếp truyền thơng từ IPU ...............................................54
Hình 2.6. Cấu hình truyền thông với máy CS-2000i trên phần mềm VIMES ..55
ix
Hình 2.7. Bác sỹ chỉ định xét nghiệm từ phần mềm VIMES ..............................55
Hình 2.8. Duyệt kết quả xét nghiệm sau khi chạy bệnh phẩm............................56
Hình 2.9. Kết quả trả cho bệnh nhân ....................................................................56
Hình 2.10. Mơ phỏng truyền thơng giữa máy CS2000i và máy tính chủ ...........60
Hình 3.1. Máy phân tích nước tiểu Urisys 1100 ...................................................62
Hình 3.2. Phía sau máy Urisys 1100 ......................................................................63
Hình 3.3. Sơ đồ khối máy xét nghiệm nước tiểu Urisys 1100..............................64
Hình 3.4. Nguyên lý đo của máy Urisys 1100 .......................................................64
Hình 3.5. Thời gian và sự bắt tay thơng thường ..................................................71
Hình 3.6. Thời gian và sự bắt tay bất thường......................................................71
Hình 3.7. Mơ phỏng dạng dữ liệu thơ ....................................................................72
Hình 3.8. Khung truyền trung gian .......................................................................73
Hình 3.9. Khung truyền kết thúc ...........................................................................73
Hình 3.10. Truyền thơng kết quả đo bình thường [11]........................................74
Hình 3.11. Sơ đồ kết nối giữa máy Urisys 1100 và phần mềm VIMES..............75
Hình 4.1. Lược đồ nhóm đối tượng khai thác thơng tin khám chữa bệnh ........78
Hình 4.2. Lược đồ phân quyền dữ liệu khám chữa bệnh ....................................79
Hình 4.3. Sơ đồ khai thác thơng tin khám chữa bệnh .........................................88
Hình 4.4. Quy trình bệnh nhân khai thác thơng tin khám bệnh ........................89
x
MỞ ĐẦU
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý bệnh viện khơng
cịn xa lạ đối với các bệnh viện trên thế giới và ở Việt Nam. Để thực hiện được việc
quản lý bệnh viện bằng công nghệ thông tin và khai thác triệt để các ứng dụng của
nó thì việc xây dựng hệ thống thơng tin y tế là công việc quan trọng hàng đầu.
Hiện tại, Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình, nơi em đang công tác cũng đã
thực hiện ứng dụng công nghệ thông tin để quản lý bệnh viện. Tuy nhiên, vì nhiều
lý do, đến nay, tại Bệnh viện việc trả và lưu hành kết quả một số xét nghiệm vẫn
đang thực hiện theo phương thức cũ (in ra giấy, nhập thủ công), mất thời gian và dễ
sai sót.
Hơn nữa, khi Bệnh viện được trang bị máy móc thiết bị mới, việc kết nối với
phần mềm quản lý bệnh viện mất rất nhiều thời gian do phải làm việc 03 bên
(phịng Cơng nghệ thơng tin - Cơng ty VIMES, phịng Vật tư - Thiết bị y tế và đơn
vị cung cấp máy).
Việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật tự động thu nhận dữ liệu từ các
thiết bị xét nghiệm và ứng dụng trong quản lý bệnh án điện tử tại Bệnh viện Đa
khoa tỉnh Ninh Bình” và nếu được áp dụng thành cơng trong thực tiễn sẽ góp phần
giải quyết được các mặt còn hạn chế nêu trên tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình
và các cơ sở khám chữa bệnh trong và ngoài tỉnh đối với việc trả và lưu hành kết
quả xét nghiệm.
Với nội dung nêu trên, luận văn được chia thành các phần chính như sau:
Phần 1: Khái quát về hệ thống thông tin y tế trong phịng xét nghiệm và trang
thiết bị y tế hiện có tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình.
Phần 2: Kỹ thuật tự động thu nhận dữ liệu từ máy phân tích các yếu tố đơng
máu SYSMEX CS-2000I.
Phần 3: Kỹ thuật tự động thu nhận dữ liệu từ máy phân tích nước tiểu
URISYS 1100 của hãng ROCHE.
Phần 4: Khai thác thông tin khám bệnh tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh
Bình.
1
CHƯƠNG 1.
KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN Y TẾ
TRONG PHÒNG XÉT NGHIỆM VÀ TRANG THIẾT BỊ Y TẾ HIỆN CĨ
TẠI BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH NINH BÌNH
Hệ thống thơng tin y khoa được hiểu là một hệ thống kết nối mạng máy tính
và các thiết bị y tế với nhau nhằm mục đích xử lý, lưu trữ, truyền dữ liệu y tế giữa
các khoa phòng trong cùng một bệnh viện, giữa các bệnh viện với nhau, thậm chí
giữa các quốc gia trên thế giới.
Hệ thống thông tin y khoa là một hệ thống tổng hợp của nhiều hệ thống
mang tính đặc thù riêng cho từng lĩnh vực, được kết nối với nhau theo giao thức,
tiêu chuẩn nhất định, đó là: Hệ thống thông tin bệnh viện (HIS); Hệ thống thơng tin
chẩn đốn hình ảnh (RIS); Hệ thống thơng tin xét nghiệm (LIS); Hệ thống lưu trữ
và truyền tải hình ảnh (PACS).
Trong Chương này, em xin trình bày một số kiến thức cơ bản về giao thức
ASTM, chuẩn HL7, hệ thống thơng tin y tế trong phịng xét nghiệm; đồng thời
thống kê hiện trạng công nghệ thông tin và thiết bị y tế phịng xét nghiệm đang có
tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình làm tiền đề cho nội dung chính của luận văn
trong các chương sau.
1.1. Tìm hiểu về giao thức ASTM
1.1.1. Tổng quan
American Society for Testing and Materials (ASTM), Hiệp hội Thí nghiệm
và Vật liệu Hoa Kỳ đã đưa ra và được quốc tế thừa nhận, trong đó có các tiêu chuẩn
để thiết lập, truyền tải thơng tin giữa các thiết bị y tế và máy tính được mô tả trong
ASTM E1394-97 (hoặc ASTM E1394-95) và ASTM E1381-02 (hoặc ASTM
E1381-95). Đây là hai phiên bản phổ biến nhất hiện nay, đều có đặc điểm kỹ thuật
là truyền tải dữ liệu hai chiều (yêu cầu và kết quả) giữa các thiết bị y tế và máy tính.
2
1.1.2. Cấu trúc bản tin
Bản tin được gửi trong gói tin chứa tối đa 47 ký tự (7 ký tự cho điều khiển và
240 ký tự cho nội dung). Nội dung bản tin 240 ký tự được chia thành hai hoặc nhiều
gói tin (trong ASTM E1381-95).
Khung trung gian:
<STX>
FN
Text
<ETB>
C1 C2
<CR>
<LF>
Text
<ETX>
C1 C2
<CR>
<LF>
Khung cuối cùng:
<STX>
FN
Mỗi gói bắt đầu với ký tự <STX> và số gói tin FN (từ 0 đến 7 để bên nhận
phân biệt giữa các gói tin với nhau, truyền lại khi có lỗi). Lỗi được mã hóa dưới
dạng hai ký tự HEX và được gửi sau thẻ <ETB> và <ETX>. Trong gói tin dữ liệu
khơng được chứa các ký tự điều khiển: <STX>, <EXT>, <ENQ>, <ACK>,...
Tên/Ý nghĩa
tiếng Anh
Tên/Ý nghĩa
tiếng Việt
Hệ nhị
phân
Hệ thập
lục phân
Viết tắt
000 0010
02
STX
Start of Text
Bắt đầu văn bản
000 0011
03
ETX
End of Text
Kết thúc văn bản
000 0100
04
EOT
End of Transmission
Kết thúc truyền
000 0101
05
ENQ
Enquiry
Truy vấn
000 0110
06
ACK
Acknowledgement
Sự cơng nhận
000 1010
0A
LF
New Line
Dịng mới
000 1101
0D
CR
Carriage return
Chuyển dòng
001 0101
15
NAK
Negative Acknowledgement Báo nhận phủ định
001 0111
17
ETB
End-of-Transmission-Block
Kết thúc một khung
Bảng 1.1. Một số ký tự điều khiển ASCII
1.1.3. Phương thức truyền bản tin
1.1.3.1. Khởi tạo
Khi bên gửi xác định kết nối giữa bên gửi và bên nhận ở trạng thái nghỉ, nó
sẽ chuyển gói tin điều khiển <ENQ> tới bên nhận.
3
Khi nhận được gói tin này, bên nhận sẽ chuẩn bị nhận thông tin (tất cả các
kết nối khác bị đóng), trả lời bằng gói tin điều khiển <ACK>. Nếu bên nhận khơng
thể nhận được gói tin ngay lập tức thì nó sẽ gửi gói tin điều khiển <NAK> và bên
gửi phải chờ một khoảng thời gian mới gửi lại <ENQ> khác. Trong trường hợp
tranh chấp (cả hai hệ thống đồng thời truyền tải một <ENQ>), thiết bị y tế có ưu
tiên truyền thơng tin.
1.1.3.2. Truyền dữ liệu
Sau khi một gói tin được gửi, bên gửi ngừng việc truyền tải cho đến khi nhận
được trả lời. Bên nhận sẽ trả lời:
<ACK>: có nghĩa là gói tin đã được nhận thành cơng, bên gửi sẽ gửi gói tin
tiếp theo.
<NAK>: có nghĩa là gói tin gửi khơng thành cơng, bên gửi sẽ gửi lại gói tin
lỗi.
1.1.3.3. Kết thúc
Sau khi đã gửi hết các gói tin sang bên nhận, bên gửi gửi gói tin điều khiển
<EOT>, kết nối trở về trạng thái nghỉ.
1.1.3.4. Phục hồi lỗi
Bên nhận trả lời <NAK> cho các gói tin không hợp lệ và cho phép gửi lại
nhưng bị giới hạn số lần. Nếu vẫn không được, bên gửi phải hủy toàn bộ bản tin đưa
kết nối về giai đoạn kết thúc.
1.1.4. Ví dụ
Hình 1.1. Ví dụ một bản ghi tiêu đề ASTM
4
1.2. Tìm hiểu về chuẩn HL7
1.2.1. Tổng quan
HL7 là một trong nhiều tổ chức phát triển chuẩn (SDOs) được ANSI cơng
nhận. HL7 là chuẩn trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Hầu hết các tổ chức phát
triển chuẩn tạo ra các chuẩn (đôi khi gọi là các specification hay các giao thức) cho
một miền chăm sóc sức khỏe cụ thể ví dụ như quản lý ngành dược, các thiết bị y tế,
tạo ảnh hoặc hợp đồng bảo hiểm. Lĩnh vực của HL7 là dữ liệu về việc khám và điều
trị bệnh nhân và việc quản lý hành chính.
Mục tiêu chính của chuẩn là cung cấp các tiêu chuẩn cho việc chuyển đổi dữ
liệu trong các ứng dụng máy tính dùng trong y tế.
HL7 tập trung vào những yêu cầu về giao diện của toàn bộ một tổ chức y tế
trong khi hầu hết những chuẩn khác chỉ tập trung vào những yêu cầu của một phòng
ban cụ thể. Hơn nữa, HL7 hình thành và phát triển một bộ các giao thức theo cách
vừa đáp ứng nhanh nhất có thể, vừa đáng tin cậy đối với các thành viên của nó.
Chuẩn HL7 hỗ trợ việc chuyển đổi dữ liệu giữa các hệ thống thực hiện trong môi
trường kỹ thuật đa dạng của ngơn ngữ lập trình và các hệ điều hành, môi trường
truyền thông.
Phiên bản 1.0 được đưa ra vào tháng 10 năm 1987. Tới năm 1994, chuẩn này
đã được ANSI (Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ - American National Standards
Institute) chính thức cơng nhận. Từ đó, các phiên bản HL7 v.2, v.3 lần lượt ra đời,
được cập nhật và phát triển.
1.2.2. Các sáng kiến mới
1.2.2.1. Mơ hình tham chiếu (RIM)
Mơ hình thơng tin tham chiếu (RIM) là cơ sở của quá trình phát triển HL7
phiên bản 3. Là một mơ hình đối tượng được tạo ra như một phần của hệ phương
pháp luận phiên bản 3, RIM là một mơ tả có tính hình tượng lớn của các dữ liệu về
bệnh án và xác minh chu kỳ sống của các sự kiện mà một bản tin hoặc một nhóm
các bản tin có liên quan. Đó là một mơ hình chia sẻ giữa tất cả các miền tạo ra bản
5
tin của chúng[3]. Đại diện rõ ràng cho các liên kết tồn tại giữa các thông tin được
mang trong các trường của bản tin HL7, mơ hình thơng tin tham chiếu là thiết yếu
đối với nhiệm vụ tăng độ chính xác và giảm chi phí thi hành.
1.2.2.2. Các khn mẫu
Một khuôn mẫu HL7 là một cấu trúc dữ liệu dựa trên mơ hình thơng tin tham
chiếu HL7 và diễn tả nội dung dữ liệu cần thiết cho một ứng dụng quản lý hay bệnh
án nhất định. Chúng là các mô hình được quy định trước mà theo đó các đoạn OBX
có thể được kết hợp để mơ tả các quan sát tổng quát tùy chọn. Một vài quan sát có
thể rất đơn giản ví dụ như huyết áp - liên quan đến một loạt các quan sát mong đợi
như tâm thu, tâm trương, vị trí bệnh nhân, phương pháp… Những thủ tục chẩn đốn
cao cấp hơn có thể liên quan đến hàng trăm mẩu thông tin liên quan bao gồm giải
phẫu, định hướng, chuỗi các phép đo. Các khuôn mẫu cung cấp một phương tiện để
ghép nối các đoạn OBX cần thiết để gửi đi thông tin với những quy tắc đóng gói
riêng rẽ, cụ thể. Dựa trên nhu cầu và sự ưu tiên của người sử dụng, khuôn mẫu cung
cấp cho người sử dụng các đoạn OBX cần thiết và một loạt các quy tắc phê chuẩn
tương ứng và một khi đã được định nghĩa thì cấu trúc có thể dùng lại nhiều lần.
1.2.2.3. Từ vựng
Từ rất lâu, HL7 đã nhận thức được rằng trong khi dữ liệu có thể được trao
đổi giữa các hệ thống thì tính hữu dụng của nó có thể bị hạn chế nếu khơng có một
kiến thức rõ ràng, được định nghĩa tốt và được chia sẻ về ý nghĩa của dữ liệu được
truyền đi. Bởi vì rất nhiều dữ liệu truyền đi được mã hóa bởi HL7 hoặc các tổ chức
khác nên HL7 đã nỗ lực tập trung thơng qua việc hình thành Uỷ ban kỹ thuật từ
vựng để tổ chức và duy trì các thuật ngữ từ vựng dùng trong các bản tin của nó.
Nhóm này đang làm việc để cung cấp một cơ cấu tổ chức và lưu trữ nhằm duy trì
một vốn từ vựng đã được mã hóa mà khi dùng kết hợp với HL7 và các chuẩn có liên
quan cho phép việc trao đổi các dữ liệu bệnh án và các thông tin để hệ thống gửi và
hệ thống nhận có được sự hiểu biết rõ ràng, được định nghĩa tốt và được chia sẻ về
6
ý nghĩa của các dữ liệu được truyền. Mục đích của việc trao đổi dữ liệu bệnh án như
cung cấp chăm sóc bệnh lý, hỗ trợ bệnh lý và nghiên cứu quản lý…
1.2.2.4. XML
HL7 đã và đang làm việc tích cực với cơng nghệ XML kể từ khi hình thành
nhóm quan tâm đặc biệt SGML/XML vào tháng 9 năm 1996. Kể từ đó, nhóm
SGML/XML đã phát triển thành hai nhóm riêng rẽ:
+ Nhóm quan tâm đặc biệt XML hỗ trợ cho nhiệm vụ của HL7 thông qua
việc giới thiệu sử dụng các chuẩn ngơn ngữ gia tăng có thể mở rộng (XML) cho tất
cả các nền của HL7 và các thông số y tế độc lập với nhà cung cấp.
+ Uỷ ban kỹ thuật tài liệu có cấu trúc hỗ trợ cho nhiệm vụ của HL7 thông
qua việc phát triển các chuẩn tài liệu có cấu trúc cho y tế.
Vào năm 1999, HL7 đã tán thành việc giới thiệu sử dụng XML như là một cú
pháp có thể lựa chọn cho các bản tin HL7 phiên bản 2.3.1.
1.2.2.5. Version 3.0
Cho phép rất nhiều tùy chọn và vì thế rất linh hoạt, các bản tin phiên bản 2.x
được sử dụng rộng rãi và rất thành công. Những bản tin này tiến hóa qua nhiều năm
sử dụng một hướng tiếp cận nhằm vào các nhu cầu của từng cá nhân. Các dữ liệu
mà HL7 dịch chuyển và mối quan hệ của dữ liệu đó với các dữ liệu khác khơng
được xem xét theo dõi một cách nhất quán. Thành công của HL7 một phần lớn cũng
nằm ở chỗ nó rất linh hoạt. Nó chứa rất nhiều đoạn dữ liệu và nguyên tố dữ liệu tuỳ
chọn, khiến nó dễ dàng thích ứng với hầu hết các ứng dụng. Trong khi cung cấp sự
linh hoạt lớn thì chính tính tuỳ chọn của nó làm ta khơng thể có được những kiểm
tra đáng tin cậy về sự thi hành của nhà cung cấp và buộc những người thực hiện
phải tốn nhiều thời gian hơn để phân tích và quy hoạch giao diện của họ để bảo đảm
rằng các bên liên quan đều đang dùng một cấu hình tuỳ chọn giống nhau. Phiên bản
3 giải quyết vấn đề này và một số vấn đề khác bằng cách sử dụng một hệ phương
pháp luận được định nghĩa tốt dựa trên mơ hình thơng tin tham chiếu. Nó sử dụng
các kỹ thuật xây dựng bản tin và kỹ thuật phân tích nghiêm ngặt và kết hợp chặt chẽ
7
với nhiều sự kiện hơn và các bản tin được định dạng với rất ít sự tuỳ chọn, mục đích
cơ bản của HL7 ở phiên bản 3 là đưa ra một chuẩn được định nghĩa và có thể kiểm
tra được khả năng, đồng thời chứng thực tính thích ứng của nhà cung cấp. Phiên bản
3 dùng phương pháp phát triển hướng đối tượng và mơ hình thơng tin tham chiếu để
tạo ra các bản tin. Mơ hình thơng tin tham chiếu là một phần thiết yếu của phương
pháp phát triển HL7 phiên bản 3 vì nó cung cấp một mơ tả rõ ràng các liên kết về
mặt từ vựng và ngữ nghĩa tồn tại giữa các thông tin chứa trong các trường của các
bản tin HL7. Phiên bản 3 đầu tiên được đề xuất vào tháng 12 năm 2001 chỉ sử dụng
mã hóa XML.
1.2.3. Cấu trúc của chuẩn HL7
Cấu trúc của HL7 gồm các phần sau:
- Điều khiển truy vấn: Mô tả cấu trúc chung của các bản tin, các quá trình tạo
bản tin, các kiểu sự kiện.
- Quản trị bệnh nhân: Cơ chế tạo và thành phần chi tiết của các bản tin liên
quan đến quá trình nhập xuất, chuyển viện của bệnh nhân.
- Nhập y lệnh: Cấu trúc của bản tin khi có y lệnh như theo dõi các dấu hiện
sống, yêu cầu xét nghiệm, chụp chiếu. Các y lệnh thường có liên quan mật thiết với
từng bệnh nhân.
- Quản trị tài chính: Mơ tả các bản tin tài chính giữa các ứng dụng như viện
phí, bảo hiểm…
- Các tập tin tham khảo: Các bản tin nhằm đồng bộ các tập tin tham khảo như
tập tin về các bác sĩ, người sử dụng. Các bản tin này nhằm đảm bảo môi trường
đồng nhất giữa các ứng dụng.
- Bệnh án và quản trị tài liệu: Cấu trúc mô tả các bản tin khi cần tạo các bệnh
án hoặc tài liệu liên quan tới quá trình điều trị bệnh nhân.
- Lập lịch: Mô tả các bản tin nhằm kết nối các sự kiện liên quan tới quá trình
lập lịch, sử dụng dịch vụ như thăm khám, chiếu chụp.. và các tài nguyên khác.
- Chuyển viện: Mô tả các bản tin cần tuân thủ khi bệnh nhân chuyển viện.
8
- Chăm sóc bệnh nhân: Các bản tin phát sinh trong q trình chăm sóc bệnh
nhân.
1.2.4. Định nghĩa trong bản tin HL7
1.2.4.1. Bản tin (Message)
Một bản tin là một khối các phần tử dữ liệu được truyền giữa các hệ thống
trong một lượt truyền. Bản tin bao gồm một nhóm các đoạn được sắp xếp theo thứ
tự đã định nghĩa. Mỗi bản tin có một kiểu riêng và một sự kiện khởi đầu riêng.
1.2.4.2. Đoạn (Segment)
Một đoạn là một nhóm logic các trường dữ liệu. Các đoạn bản tin có thể là
phải bắt buộc hoặc tùy chọn. Chúng có thể chỉ xuất hiện một lần trong bản tin hoặc
có thể lặp lại. Mỗi đoạn trong bản tin được đặt tên và được xác định bằng ID của
đoạn. ID của đoạn là một mã ba ký tự duy nhất. Ví dụ PID là đoạn mã bệnh nhân,
PV1 là đoạn thân nhân bệnh nhân…
1.2.4.3. Trường (Field)
Một trường là một chuỗi các ký tự. Mỗi trường được xác định bằng đoạn mà
nó nằm trong đó và vị trí của nó nằm trong đoạn. Ví dụ trường PID – 5 là trường
thứ năm trong đoạn PID. Các trường dữ liệu có thể bị bỏ đi nếu không cần thiết.
Một trường được xác định gồm có phần bắt buộc và phần tùy chọn, hoặc theo điều
kiện cụ thể căn cứ vào các bảng thuộc tính. Các giá trị là R (Required), O
(Optional), C (Conditional) nằm trong sự kiện khởi đầu hoặc trong một trường
khác. Độ dài tối đa của một trường được định nghĩa bằng thơng tin bình thường.
1.2.4.4. Thành phần (Component)
Một thành phần làm một nhóm logic các đối tượng gồm có nhiều nội dung
của một trường ghép hoặc mã hóa. Trong một trường có nhiều thành phần và khơng
phải tất cả các thành phần đều phải có giá trị.
9
1.2.4.5. Trường trống và trường rỗng (Null and Empty Field)
Giá trị NULL được truyền bằng dấu “”, một trường có giá trị NULL khác
hẳn với một trường rỗng (Empty). Một trường rỗng chỉ ra rằng không nên ghi đè lên
các giá trị đã có của trường này. Trong khi đó một giá trị NULL thì lại chỉ ra là tất
cả các giá trị trước đây của trường nên được ghi đè.
1.2.4.6. Loại dữ liệu (Data Type)
Loại dữ liệu giới hạn nội dung và định dạng của trường dữ liệu. Một số loại
dữ liệu là mã hoặc là kết hợp của các loại dữ liệu khác.
1.2.4.7. Dấu ngăn cách (Delimiters)
Các giá trị về dấu ngăn cách được ghi trong MSH – 2 của bản tin và được sử
dụng trong toàn bộ bản tin. Các dấu ngăn cách nên dùng gồm: “<CR>” là kết thúc
đoạn, “|” là dấu ngăn cách trường, “^” là dấu ngăn cách thành phần, “&” là dấu
ngăn cách thành phần con, “~” là dấu ngăn cách lặp, “\” là ký tự Escape.
1.2.4.8. Cú pháp bản tin (Message Syntax)
Mỗi bản tin được định nghĩa trong một chú thích đặc biệt mà nó liệt kê các
ID của đoạn theo thứ tự mà chúng sẽ xuất hiện trong bản tin. Các dấu móc {} chỉ ra
rằng một hoặc nhiều nhóm các đoạn (nhóm này có thể chỉ là một đoạn) có thể được
lặp lại. Dấu ngoặc đơn [] chỉ ra rằng các nhóm đoạn này là tùy chọn.
1.2.5. Ví dụ
MSH|^~\&|cobas8000||host||20181212232330||TSREQ|10001|2.5||||NE||UNI
CODE UTF-8|
1.3. Tổng quan về hệ thống thông tin y tế trong phịng xét nghiệm
Hệ thống thơng tin y tế trong phịng xét nghiệm LIS được thiết kế để giúp
các phòng khám/bệnh viện quản lý dễ dàng các hoạt động xét nghiệm một cách
chính xác, giảm thiểu thời gian và có thể cung cấp thêm các dịch vụ giá trị gia tăng
khác như theo dõi tình hình hoạt động của phịng xét nghiệm từ xa, trả kết quả xét
10
nghiệm qua LAN hoặc internet, website, SMS... Nó có khả năng kết nối tự động với
hầu hết các máy xét nghiệm trên thị trường và phần mềm quản lý bệnh viện, phịng
khám (Hospital/Clinic Information System)[5].
Cấu hình của mạng LIS bao gồm một hệ thống máy tính với các máy xét
nghiệm được coi như là các thiết bị đầu cuối và các máy đọc mã vạch.
Hình 1.2. Hệ thống thơng tin y tế trong phòng xét nghiệm
11
1.3.1. Các nhu cầu và quá trình diễn ra tại phịng xét nghiệm
1.3.1.1. Nhu cầu cần có để thực hiện quản lý xét nghiệm
Để thực hiện được quản lý xét nghiệm, bệnh viện cần có hệ thống quản lý
bệnh nhân tốt tại tất cả các khâu: Tiếp đón; Phịng khám; Nội trú; Ngoại trú; Khám
tuyến; Vãng lai; Viện phí.
Khâu quản lý viện phí phải hồn chỉnh trước để đảm bảo bệnh nhân tại
phịng khám được thu viện phí xét nghiệm trước khi làm xét nghiệm hoặc đối với
bệnh nhân nội trú số liệu phải được lưu trên hệ thống viện phí để có thể tổng hợp
chi phí của bệnh nhân khi xuất viện.
Khâu quản lý xuất nhập vật tư hóa chất cũng phải sẵn sàng để chuyển vật tư
hóa chất cho phòng xét nghiệm và theo dõi việc sử dụng của xét nghiệm.
Tại các phòng khám và các khoa phòng nội trú cần xây dựng được hệ thống
yêu cầu xét nghiệm để chuyển thơng tin đến phịng xét nghiệm khi có yêu cầu của
bác sĩ khám bệnh, điều trị nhằm giảm bớt áp lực nhập liệu, tránh sai sót tại khoa xét
nghiệm.
1.3.1.2. Mã vạch trong xét nghiệm
Trong xét nghiệm thường dùng các vật liệu thủy tinh và trước đây thường
dùng bút chì mở ghi tên khoa và số hồ sơ hoặc tên bệnh nhân trên ống nghiệm. Việc
làm này đã tạo nên một số sai sót nguy hiểm cho tính mạng bệnh nhân và đã từng
xảy ra ở một vài bệnh viện.
Thí dụ: số hồ sơ 60099 nếu quay chiều ống nghiệm lại sẽ là 66009 hoặc lầm
lẫn giữa tên Yên và Yến do nét bút chì bị mất. Vì thế việc sử dụng mã vạch là rất
cần thiết trong xét nghiệm.
1.3.1.3. Nhập liệu phục vụ xét nghiệm
Vì khối lượng công việc nhập liệu tại khoa xét nghiệm là quá lớn nên các
khâu trước cần nhập liệu hỗ trợ.
- Tiếp đón: nhập phần hành chính.
12
