Sử dụng giao thức ASTM và chuẩn HL7 trong việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị y tế

Sử dụng giao thức ASTM và chuẩn HL7 trong việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị y tế Sử dụng giao thức ASTM và chuẩn HL7 trong việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị y tế Sử dụng giao thức ASTM và chuẩn HL7 trong việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị y tế luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐỖ TIẾN LỘC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Đỗ Tiến Lộc TRUYỀN THƠNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH SỬ DỤNG GIAO THỨC ASTM VÀ CHUẨN HL7 TRONG VIỆC TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA CÁC THIẾT BỊ Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT … Truyền thông mạng máy tính 2015B Hà Nội – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đỗ Tiến Lộc SỬ DỤNG GIAO THỨC ASTM VÀ CHUẨN HL7 TRONG VIỆC TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA CÁC THIẾT BỊ Y TẾ Chuyên ngành: Truyền thông mạng máy tính LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT … Truyền thơng mạng máy tính NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM HUY HOÀNG Hà Nội – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Chương trình, liệu nêu luận văn trung thực chưa cơng bố bất ký cơng trình khác Học viên Đỗ Tiến Lộc MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v MỞ ĐẦU Chương TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC ASTM 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển 1.1.2 Các phiên phổ biến 1.2 Cấu trúc tin 1.3 Phương thức truyền tin 1.3.1 Khởi tạo 1.3.2 Truyền liệu 1.3.3 Kết thúc 1.3.4 Phục hồi lỗi 1.3.5 Hạn chế 1.4 Bản tin ASTM truyền liệu thiết bị y tế máy tính 1.4.1 Bản tin yêu cầu từ máy xét nghiệm chuyển sang máy tính 1.4.2 Bản tin trả lời yêu cầu từ máy tính đến máy xét nghiệm 1.4.3 Bản tin kết từ máy xét nghiệm chuyển sang máy tính 1.4.4 Các loại tin ASTM Chương TÌM HIỂU VỀ CHUẨN HL7 14 2.1 Giới thiệu chung 14 2.1.1 Lịch sử hình thành phát triển 14 2.1.2 Nguyên tắc mã hóa 17 i 2.2 Bản tin HL7 truyền liệu thiết bị y tế máy tính 18 2.1.3 Bản tin yêu cầu từ máy xét nghiệm chuyển sang máy tính 18 2.1.4 Bản tin trả lời yêu cầu từ máy tính đến máy xét nghiệm 18 2.1.5 Bản tin kết từ máy xét nghiệm chuyển sang Host 18 2.1.6 Các loại tin HL7 19 Chương PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 24 3.1 Mục tiêu hệ thống 24 3.2 Lợi ích hệ thống 24 3.3 Yêu cầu hệ thống 24 3.3.1 Thành phần hệ thống 24 3.3.2 Server lưu trữ quản lý liệu 24 3.3.3 Module quản lý kết nối 25 3.3.4 Module tra cứu liệu, xem kết quả, xem kiểm định chất lượng 25 3.4 Thiết kế hệ thống 26 3.4.1 Lược đồ dòng liệu (DFD) 26 3.4.2 Cơ sở liệu 29 3.5 Kết 60 3.6 Nhận xét kết 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT HIS Hospital Information System LAB Laboratory RIS Radiology Information System PACS Picture Archiving and Communication System LIS Laboratory Information System ASTM American Society for Testing and Materials HL7 Health Level iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Bản tin tiêu đề ASTM Bảng 2: Bản tin thông tin bệnh nhân ASTM Bảng 3: Bản tin yêu cầu ASTM Bảng 4: Bản tin trả lời yêu cầu ASTM 10 Bảng 5: Bản tin thính ASTM 12 Bảng 6: Bản tin kết ASTM 12 Bảng 7: Bản tin kết thúc ASTM 13 Bảng 8: Các ký hiệu tin HL7 16 Bảng 9: Bản tin tiêu đề HL7 19 Bảng 10: Bản tin yêu cầu HL7 20 Bảng 11: Bản tin thông tin bệnh nhân HL7 20 Bảng 12: Bản tin kết HL7 21 Bảng 13: Bản tin chi tiết test HL7 22 Bảng 14: Bản tin quy định hóa chất HL7 22 Bảng 15: Bản tin thích HL7 23 Bảng 16: Bảng paraclinical_code 29 Bảng 17: Bảng paraclinical_input_result 30 Bảng 18: Bảng paraclinical_input_result_last 30 Bảng 19: Bảng test_order_code 31 Bảng 20: Bảng test_setup_com 31 Bảng 21: Bảng test_setup_ip 32 Bảng 22: Bảng test_setup_ipserver 32 Bảng 23: Bảng test_status_com 32 Bảng 24: Bảng test_user 32 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Cấu trúc tin ASTM Hình 2: Lịch sử phát triển phiên HL7 15 Hình 3: Các giao thức truyền thông phổ biến dùng y tế 15 Hình 4: Mơ hình hệ thống trao đổi liệu máy xét nghiệm HIS 26 Hình 5: Sơ đồ ngữ cảnh 26 Hình 6: Lược đồ liệu yêu cầu xét nghiệm 27 Hình 7: Lược đồ dịng liệu kết xét nghiệm 28 Hình 9: Lược đồ liệu chi tiết 29 Hình 10: Giao diện quản lý kết nối 60 Hình 11: Giao diện quản lý kiện 61 Hình 12: Giao diện quản lý liệu 61 Hình 13: Giao diện thiết lập kết nối COM 62 Hình 14: Giao diện thiết lập kết nối với máy xét nghiệm LIS đóng vai trị Client 62 Hình 15: Giao diện thiết lập kết nối với máy xét nghiệm LIS đóng vai trị Server 63 Hình 16: Hiển thị danh sách số lượng máy, số lượng liệu ngày, số lượng liệu gửi thành công lên máy chủ 63 Hình 17: Giao diện xem danh sách số lượng barcode máy ngày, số lượng test barcode, số lượng test barcode upload thành công lên máy chủ 64 Hình 18: Giao diện xem chi tiết kết xét nghiệm barcode 65 Hình 19: Giao diện tìm kiếm 65 Hình 20: Hệ thống LIS triển khai Bệnh viện Đại hoc Y Hà Nội 66 v MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin ứng dụng nhiều lĩnh vực y tế nhằm chăm sóc sức khỏe người cách tốt Từ trước đến nay, thiết bị y tế phương tiện hỗ trợ đắc lực cho bác sỹ việc chẩn đoán điều trị cho người bệnh Ở nước ta nay, trang thiết bị y tế đại ngày nhiều Tuy nhiên thiết bị y tế hầu hết nhập từ nước ngoài, phần mềm quản lý kết nối thiết bị với hệ thống quản lý bệnh viện Ngoài ra, mẫu bảng biểu liệu xuất thiết bị không đủ, không với bảng biểu liệu bệnh viện cần Bên cạnh đó, việc xử lý liệu, thu theo kiểu thơng thường khó khăn cho việc tìm kiếm thống kê, báo cáo Việc lưu trữ liệu hạn chế Việc nhập kết thủ công, phải ghi chép nhiều lần khơng tránh khỏi sai sót thời gian thực kéo dài Hiện giới, thông qua việc áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến, việc quản lý thông tin bệnh viện theo cách thông thường thay hệ thống thông tin y tế bệnh viện HIS (Hospital Information System) Hệ thống phục vụ trực tiếp công tác quản lý cung cấp thông tin hoạt động bệnh viện Ngoài ra, bệnh viện trang bị thiết bị điện tử đại, phục vụ cho việc chẩn đoán điều trị như: máy siêu âm, X – quang, cộng hưởng từ, cắt lớp vi tính… Do đó, xuất hệ thống quản lý kỹ thuật số như: Hệ thống thơng tin chẩn đốn hình ảnh RIS (Radiology Information System), hệ thống lưu trữ truyền ảnh PACS (Picture Archiving and Communication System), hệ thống thông tin phòng xét nghiệm LIS (Laboratory Information System) Các hệ thống phục vụ đắc lực cho công việc lưu trữ, chẩn đoán khả ứng dụng hệ thống y tế từ xa, chia sẻ tài nguyên công tác nghiên cứu, đào tạo… Mục tiêu đề tài Nội dung luận văn tập trung vào tìm hiểu giao thức, chuẩn liệu thiết bị y tế hệ thống thông tin bệnh viện cụ thể máy xét nghiệm hệ thống máy tính bệnh viện từ xây dựng hệ thống trao đổi liệu máy xét nghiệm hệ thống thông tin bệnh viện Hệ thống bao gồm giao diện kết nối thiết bị, giao diện quản lý người dùng, giao diện quản lý tìm kiếm, hệ quản trị sở liệu Từ đưa giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin vào việc quản lý máy xét nghiệm, kết nối hệ thống thông tin phịng xét nghiệm (LIS) với hệ thống thơng tin bệnh viện (HIS) nhằm đạt được hiệu tối ưu Từ kết thu được, kết hợp với việc phân tích giải mã liệu xây dựng thành cơng hệ thống LIS có khả kết nối với thiết bị phòng xét nghiệm với hệ thống quản lý bệnh viện Chương trình có khả quản lý kết nối, quản lý kết quả, giải mã, mã hóa liệu, trao đổi thơng tin máy xét nghiệm hệ thống quản lý bệnh viện Nhiệm vụ đặt cho học viên Tìm hiểu cấu trúc tin, mã hóa, cách trao đổi tin giao thức ASTM chuẩn liệu HL7 Xây dựng hệ thống sử dụng giao thức ASTM chuẩn liệu HL7 việc truyền liệu thiết bị y tế hệ thống quản lý liệu bệnh viện (HIS) Đóng góp luận văn Luận văn đưa phương thức giao tiếp thiết bị y tế hệ thống thông tin bệnh viện Đồng thời đưa hướng phát triển hệ thống phục vụ mục đích giao tiếp thiết bị y tế với hệ thống thông tin bệnh viện Các tính lợi ích hệ thống kết nối thiết bị y tế hệ thống thông tin bệnh viện:  Giảm thời gian việc định xét nghiệm: Thay việc kỹ thuật viên phòng LAB phải nhập định từ tờ định mẫu vào thiết bị, việc sử GROUP BY donedate, machinename, barcode ) LOOP _date := rR.donedate; _barcode := rR.barcode ; _machinename := rR.machinename; _total := rR.notupload + rR.uploaded; _notupload := rR.notupload; _uploaded := rR.uploaded; RETURN NEXT; END LOOP; ELSE FOR rR IN ( SELECT donedate, machinename, barcode , SUM(CASE WHEN yesupload > THEN ELSE END) AS uploaded , SUM(CASE WHEN notupload > THEN ELSE END) AS notupload FROM ( SELECT donedate, machinename, barcode , CASE WHEN status = 'D' THEN ELSE END AS yesupload , CASE WHEN status = 'O' THEN ELSE END AS notupload FROM paraclinical_input_result_last WHERE donedate = aR[1]::DATE AND CASE WHEN LENGTH(TRIM(aR[3])) > THEN CASE WHEN isdigits(aR[3]) = TRUE THEN barcode = aR[3]::INT ELSE qcvalue = aR[3] END 55 ELSE CASE WHEN LENGTH(TRIM(aR[2])) > THEN machinename = aR[2] ELSE TRUE END END AND CASE WHEN LENGTH(aR[4]) > THEN status = aR[4] ELSE TRUE END AND barcode 99999999 ORDER BY donedate, machinename) AS a GROUP BY donedate, machinename, barcode ) LOOP _date := rR.donedate; _barcode := rR.barcode ; _machinename := rR.machinename; _total := rR.notupload + rR.uploaded; _notupload := rR.notupload; _uploaded := rR.uploaded; RETURN NEXT; END LOOP; END IF; RETURN ; END; $BODY$ LANGUAGE plpgsql VOLATILE COST 100 ROWS 1000; ALTER FUNCTION list_fetch_bardcode_done(text) OWNER TO postgres;  Funcition: test_setup_com_info CREATE OR REPLACE FUNCTION test_setup_com_info(IN _para text) 56 RETURNS TABLE(_test_port_name text, _test_baulrate text, _test_data_bit text, _test_stop_bit text, _test_parity_bit text, _test_flow_control text, _test_machine text, _test_connect_type text, _test_protocol text) AS $BODY$ DECLARE rR RECORD; BEGIN SELECT INTO rR test_port_name, test_baulrate, test_data_bit, test_stop_bit, test_parity_bit, test_flow_control, test_machine, test_connect_type, test_protocol FROM test_setup_com WHERE test_port_name = _para; _test_port_name := rR.test_port_name; _test_baulrate := rR.test_baulrate; _test_data_bit := rR.test_data_bit; _test_stop_bit := rR.test_stop_bit; _test_parity_bit := rR.test_parity_bit; _test_flow_control := rR.test_flow_control; _test_machine := rR.test_machine; _test_connect_type := rR.test_connect_type; _test_protocol := rR.test_protocol; RETURN NEXT; RETURN ; END; $BODY$ LANGUAGE plpgsql VOLATILE COST 100 ROWS 1000; 57 ALTER FUNCTION test_setup_com_info(text) OWNER TO postgres; c Mô tả chi Trigger  Trigger: list_on_paraclinical_input_result CREATE TRIGGER list_on_paraclinical_input_result AFTER INSERT ON paraclinical_input_result FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE list_on_paraclinical_input_result_new(); d Mô tả chi Trigger Funcitions  Trigger Funcitions: list_on_paraclinical_input_result_new() CREATE OR REPLACE FUNCTION list_on_paraclinical_input_result_new() RETURNS trigger AS $BODY$ DECLARE aR TEXT []; aRSub TEXT []; mTmp TEXT; BEGIN IF NEW.isquest = OR NEW.isquest IS NULL THEN IF NEW.machinename = 'cobas 8000' THEN PERFORM list_input_result_cobas8000(NEW.id); END IF; RETURN NEW; END IF; END; 58 $BODY$ LANGUAGE plpgsql VOLATILE COST 100; ALTER FUNCTION list_on_paraclinical_input_result_new() OWNER TO postgres; 59 3.5 Kết Hình 9: Giao diện quản lý kết nối 60 Hình 10: Giao diện quản lý kiện Hình 11: Giao diện quản lý liệu 61 Hình 12: Giao diện thiết lập kết nối COM Hình 13: Giao diện thiết lập kết nối với máy xét nghiệm LIS đóng vai trị Client 62 Hình 14: Giao diện thiết lập kết nối với máy xét nghiệm LIS đóng vai trị Server Hình 15: Hiển thị danh sách số lượng máy, số lượng liệu ngày, số lượng liệu gửi thành công lên máy chủ 63 Hình 16: Giao diện xem danh sách số lượng barcode máy ngày, số lượng test barcode, số lượng test barcode upload thành công lên máy chủ 64 Hình 17: Giao diện xem chi tiết kết xét nghiệm barcode Hình 18: Giao diện tìm kiếm 65 Hình 19: Hệ thống LIS triển khai Bệnh viện Đại hoc Y Hà Nội 66 3.6 Nhận xét kết Những kết đạt đưa hệ thống vào sử dụng: + Kỹ thuật viên phịng LAB khơng phải nhập định từ tờ định vào máy xét nghiệm + Giảm sai sót trình nhập định kỹ thuật viên phòng LAB + Kết sau máy thực xong gửi trực tiếp vào HIS mà không cần kỹ thuật viên phải nhập kết từ máy xét nghiệm vào HIS + Giảm sai sót việc nhập kết bệnh nhân + Giảm thời gian chờ kết xét nghiệm bệnh nhân + Giảm chi phí bệnh viện việc lưu trữ liệu + Tra cứu kết quả, QC cách dễ dàng 67 KẾT LUẬN Khi sử dụng giao thức ASTM chuẩn HL7 vào việc truyền liệu thiết bị y tế hệ thống máy tính giảm đáng kể thời gian việc hỗ trợ chuẩn đốn bệnh bác sĩ Đồng thời cịn làm giảm công việc quản lý thông tin bệnh nhân theo cách thông thường Hệ thống triển khai nhiều bệnh viện bệnh viện Đại học Y Hà Nội, bệnh viện Đa khoa Yên Khánh – Ninh Bình Hệ thống cơng nhận chứng ISO 15189:2012 hạng mục phần mềm dùng LAB Từ đó, giải cơng tác lưu trữ thủ cơng đĩa giấy tờ Khoa Xét Nghiệm; giúp giảm thời gian cách đáng kể việc phục vụ bệnh nhân, lưu trữ liệu cách toàn vẹn tránh mát thông tin Đồng thời, bác sĩ chẩn đốn nơi bệnh viện (phịng hội chẩn); tìm kiếm, tổng hợp liệu bệnh nhân cách nhanh chóng Ứng dụng cịn cho phép tính tốn số bất thường bệnh nhân, từ dễ dàng đưa cảnh báo cho bác sĩ Hệ thống cho phép quản lý theo mơ hình đám mây Bên cạnh ưu điểm trên, xây dựng hệ thống LIS cịn gặp nhiều khó khăn: Dữ liệu máy xét nghiệm trao đổi với hệ thống máy tính thời điểm lớn nên địi hỏi cần phải có Server đủ mạnh để quản lý số lượng xử lý liệu Hệ thống chưa có giải pháp dự phòng tự động gặp cố 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Tuấn Khoa cộng sự, Một số ý kiến y học từ xa (telemedicine), Hội thảo Quốc gia Ứng dụng CNTT giáo dục y tế, 8/2006, Huế [2] Nguyễn Hồng Phương, Phí Văn Thâm, Nguyễn Tuấn Khoa, Kỷ yếu hội thảo khoa học: Ứng dụng công nghệ thông tin quản lý bệnh viện, Trung tâm tin học, Bộ y tế, 2008 [3] PGS TS Nguyễn Đức Thuận, ThS Vũ Duy Hải, ThS Trần Anh Vũ, Hệ thống thông tin y tế, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, 2006 Tài liệu tiếng Anh [3] Alex A.T.Bui, Ricky K.Taira – Springer: “Medical Imaging Informatics”, 2010 [4] Dr Kai U Heitmann, Concepts & Implementations in Health Information Projects, University of Cologne (Germany), Institute for Medical Statistics, Informatics und Epidemiology, 2003 Các trang Web [5] http://ehealth.gov.vn/CIMSI.aspx?action=Content&MenuChildID=406&type=33 [6] http://www.hl7.org/implement/standards/product_brief.cfm?product_id=445 69 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đỗ Tiến Lộc SỬ DỤNG GIAO THỨC ASTM VÀ CHUẨN HL7 TRONG VIỆC TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA CÁC THIẾT BỊ Y TẾ Chuyên ngành: Truyền thông... hệ thống sử dụng giao thức ASTM chuẩn liệu HL7 việc truyền liệu thiết bị y tế hệ thống quản lý liệu bệnh viện (HIS) Đóng góp luận văn Luận văn đưa phương thức giao tiếp thiết bị y tế hệ thống... TÍCH THIẾT KẾ VÀ X? ?Y DỰNG HỆ THỐNG 3.1 Mục tiêu hệ thống X? ?y dựng hệ thống trao đổi liệu thiết bị y tế dựa giao thức ASTM chuẩn HL7 Cụ thể nội dung luận án x? ?y dựng hệ thống (LIS) trao đổi liệu