消息框架 ＨＬ７消息开发框架

　　HL7在国内的受关注程度近年来呈上升趋势。HL7标准体系的开发方法――消息开发框架（MDF，Message Development Framework），也是现在正在推广中的HDF（HL7 Development Framework）的核心基础。
　　HL7 Incorporated国际组织是美国国家标准协会（ANSI）认可的标准开发组织，总部设在美国密歇根州的Ann Arbor。HL7（Health Level Seven），直译为健康第七层，原意指在OSI的网络七层模型中，HL7将作为第七层即应用层相关标准，重点开发卫生行业，特别是临床和管理数据相关的交换标准和相关制品。
　　HL7国际组织将其宗旨定位在“为交换、整合、共享和提供检索电子健康信息提供完整的框架和相关标准，它们支持流程实践和管理，交付并评价健康服务，特别是要建立灵活、经济的标准和指导方针，以及能实现卫生医疗信息系统互操作性和电子病历共享的方法学”。在此，互操作性（interoperability ）是指多个系统和成份能够交换信息的能力（语法级的互操作性），以及使用已经被交换的信息的能力（语义级的互操作性）。
　　HL7目前最新也是最受关注的版本3与之前的版本有着质的区别，在自身理念的发展以及OMG（软件界著名的对象管理组织）的双重影响下，HL7 版本3近年来越来越强调宏观的通用抽象模型，而不局限于细节的行业数据协议。在版本3中，HL7的一个重要贡献是提供了框架标准，即高层面的框架结构。从事标准定义的人们可以基于它开发其他层次的标准或相关制品。当其他标准将焦点集中于某个部门的需求时，HL7则越来越向整个卫生组织的信息交换的需求上扩展，制定了越来越具有复用价值的模型和制品。
　　
　　
　　HL7 MDF核心方法
　　
　　HL7标准体系的开发方法被称做消息开发框架（Message Development Framework，MDF），这一开发框架也是现在正在推广中的HDF（HL7 Development Framework）的核心基础。
　　MDF定义的过程提供了消息开发者要考虑的精确的功能需求定义、在整个标准中一致性的数据定义，以及关于每个消息的严格定义，并且顺应了利用HL7标准来实现互操作性的要求。该方法分为三个阶段: 需求、分析和实现。每个阶段定义了不同健康卫生环境，并通过执行检查、过程跟踪等，保证每个阶段建立的内容的连贯性和阶段之间（模型之间）的连贯性。目前HL7已经开发了一组可以自动引导开发过程的工具。
　　在整个HL7 消息开发框架中，参考信息模型（Reference Information Model，RIM）是HL7 版本3标准开发方法的关键。该方法不仅是一组符号，而且是从需求到实现消息开发的系统的过程。RIM是为支持医疗卫生而创建的标准结构的集合（模型），其目的是用于共享医疗卫生信息，并为这些模型制定一组标准术语，这些术语具有支持标准命名共享这些标准结构的（编码的）能力，并且具有可以通过结构的（编码的）术语来扩展模型的能力。RIM和支持字典是HL7 版本3方法的关键。
　　作为一种方法学，MDF定义了在各阶段通过普通的模型和图形开发消息的过程。每个阶段有明确的焦点和相关联的模型或模型组。
　　在新消息的开发过程中，技术委员会在设计新的消息时需要执行相应的步骤。
　　
　　
　　1．阶段1: 开发需求
　　这一阶段是从定义一个新的项目的范围开始，并通过开发用例（Use Case）模型提供相关领域事务的过程。用例模型是利用用例图捕获项目范围，并且能够完全定义设计的消息集合。用例模型提供了基本消息开发最后阶段的质量和利用HL7的应用的一致性要求（conformance claims）的保证。
　　
　　2．阶段2: 分析（结构）
　　结构分析聚焦在信息模型，它定义消息传输的数据，并且分析这些类、主题类的状态转换，信息模型扮演了消息开发中的中心角色。
　　利用类图和状态转换图构建了信息模型。信息模型的创建提供了消息或一组相关消息的上下文定义。每个技术委员会都将构建表达一组消息所需信息的领域信息模型。领域信息模型与HL7 RIM相协调，保证在所有HL7消息中内容的一致性。HL7 RIM应用提供了更经济的消息开发过程。
　　
　　3．阶段3: 分析（行为）
　　行为分析聚焦在交互模型上，它定义了明确的支持功能需求所需的交互（信息流）。这些交互确定所需的消息，并使得HL7符合一致性要求。
　　为了描述支持通信所需的详细的交互（信息流）和应用角色的交互模型，需要利用交互表格和交互图构建交互模型。交互图描述的交互提供了在利用HL7应用之间可以流动的消息流的模板，并构造一致性要求，以满足用例和情景的要求。一致性要求将允许使用HL7的应用和系统能清楚地规范其执行过程。
　　
　　4．阶段4: 规范（实现）
　　它是关于如何利用在前一阶段已建立的模型来建立支持HL7消息的精确定义的规范。
　　
　　
　　信息模型
　　
　　HL7 MDF详细说明了在三类不同信息模型中涉及的建模过程，每类模型使用了符号相同的元模型。根据其信息内容、范围和意图，实际对这些模型的使用各异。简化的HL7 MDF示意如图1。
　　
　　1． 用例建模阶段
　　情节图板（Storyboard）按照时间顺序利用一系列的“快照”（Snapshot）或事件描述故事。每个快照表示事件序列中共同而有意义的瞬间。每个快照刻画在情节图板中关键的参与者及其与其他参与者之间的交互。整个快照序列提供完整过程的连贯描述。
　　对于HL7而言，功能分析就是指理解消息的需求。用例模型（Use Case Model）捕获由将要被创建的消息所支持的、基于策略的医学或事务活动。在欧共体标准化组织CEN关于开发医疗卫生消息方法（Method for the Development of Healthcare Messages）的文件中阐述道: “用户需求的研究是消息开发过程中最重要的活动。基于真实世界的场景，确认需要交换的信息。”
　　用例模型是其他模型的基础，并提供它们所需功能的内容。用例途径是发现和分析的条件，在这个条件下将会需要的HL7消息。用例模型确定候选对象，如问题、状态、个人（谁报告这个问题）等，这些将在消息模型中加以定义和表示。实践中，往往用评价“叶子”级用例（最细节用例）的办法来发现主体类，这些用例提供了消息开发的核心。
　　应该注意的是，一个具体类图描述的对象关系是与特定用例相关的。如果着眼于某些孤立的对象，可能会有无数的方法描绘它们，因为这个对象的用途是未知的。因此，用例模型要提供信息模型的上下文。
　　用例模型也提供了与HL7标准用户通信的媒介。例如这样的说明: “这个需求模型的另一个重要特征是，我们可以同用户讨论来发现他们的需求和相关参数。这个模型很容易从用户的角度理解和形式化，这样我们就易于同用户讨论，并按照他们的要求，来评判正在构建的消息组是否正确。因为用例模型是第一个要开发的模型，在开始构建实际的消息组之前，我们可以评价用户是否满意我们的设计。”
　　用例模拟在不同场合间，由应用所引发要的交换消息的事务过程。用例从终端用户的视角观察事务过程。当领域专家利用特殊的应用执行一个事务功能时，可能要与其他应用通信，即为了实现这个功能可能需要的另一个任务，那么这个通信的内容就是要被发送的消息。
　　
　　2.交互建模阶段
　　交互模型提供了详细说明以支持用例中定义的功能所需的信息流。它是场景（Scenarios）和交互的集合，基于用例模型定义某个场景，然后定义交互（即构建支持那些场景的信息流），构建交互模型。它详细说明了那些信息流或交互的相关信息，指导消息内容和结构的开发，构建HL7消息的一致性要求。
　　
　　3.参照信息模型
　　消息建模的所有消息模型都是来自HL7 RIM。RIM子集波用来建立消息信息模型，它包括对应于一个消息或一组消息的数据。层级消息描述HMD（Hierarchical Message Description）提供一个表格式的表示，显示每个消息包括的属性，定义每个触发事件的消息成分的出现或缺失。
　　RIM 是所有HL7消息共享的信息模型。它是为在开发HL7消息的所有领域中提供一致性数据和概念、可复用的抽象模型。RIM 由所有HL7技术委员会和特别兴趣研究组（SIG）一起协作构建和维护。RIM 包括了六个主干类，其中有两个重要的概念: 动作（Act）和实体（Entity）。另外三个概念连接到Act和Entity: 它们是参与（Participation）、角色（Role）和动作关系（Act Relationship）。详见图2。
　　
　　● 动作（及其子类）表示无论是临床或管理上下文中的医疗卫生专业人员的所有有意图的情节文档。
　　● 实体（及其子类）包括所有生命体（Living Subjects）（如人和动物），机构（正式的和非正式的），材料（如持久和非持久的货物、食物、组织、容器）和场地。
　　● 角色（及其子类）是实体的资格的分类，由实体详细说明了角色扮演的资格范围。一个实体可以以特殊的角色参与动作。
　　● 参与是角色和动作之间的关联。参与者表示了实体扮演角色牵连到的有关联的动作。
　　
　　4.领域消息信息模型D-MIM
　　D-MIM 是RIM的派生，它包括在特殊领域（Domain）中适用的经过充分扩充的类克隆（Class Clone）、属性和关系的集。类克隆是用来满足特定目的而设计的精细化的RIM基础类。精细化的过程可以约束RIM类的属性和关系，但不能添加RIM基础类中未出现的任何属性。例如: RIM的 “Person” 类可以精细化成过程变量，它包含合适于一个人在特殊上下文中扮演“病人”或“从业者”角色的属性子集。D-MIM 是构建领域中所有精细化消息信息模型（Refined Message Information Model，R-MIM）之上的共同的基础。
　　
　　5.精细化消息信息模型R-MIM
　　R-MIM（Refined Message Information Model）是带有注释的一个或一组消息的信息内容细节。R-MIM 的内容是为明确的主题领域从D-MIM中提取出的。R-MIM 可能包括所选的类克隆，它带有消息来源的细节。R-MIM表达了一个或多个层次消息描述（Hierarchical Message Description，HMD）的信息内容，它源自由R-RIM入口点（Entry Point）标示的根类。R-MIM是所有其它HL7消息制品的源，这些制品可以是一组XML Schema或者其他格式的消息制品。
　　
　　6.HMD规范
　　层次消息描述HMD（Hierarchical Message Description）是消息和消息出现序列的信息内容的初步的定义。技术上可以说HMD描述了“消息形式”。为了理解HMD，对消息形式的理解很重要:
　　● 每个消息都是一个有序组，由段（Segment）和段组构成的，段组可以级联。
　　● 每个段都是一个有次序的多数据元素（Element）组。
　　● 每个数据元素或者是与简单属性关联的数据，或者是数据元素清单。
　　段之间的关系在图3中解释, 这是一个假想的消息。段有ID，段组没有ID。
　　
　　从抽象的RIM到具体消息的开发过程是: 参照信息模型RIM――>领域消息信息模型D-MIM ――> 精化消息信息模型R-MIM ――>消息类型。
　　
　　利用MDF和RIM 开发其他健康信息标准
　　
　　
　　HL7版本3及后来所进行的一系列方法学革新活动，使得HL7组织的价值已经远远不仅停留于其标准产品。以MDF（现为HDF）为核心的HL7开发方法，以及每一次HL7消息产品开发过程所产生的大量中间产物，已经越来越具有卫生行业和软件工程上的复用或参考价值。这些方法和制品不仅可用于开发消息本身，有的还可用于开发临床文档记录/电子病历应用（CDR/EHR ）、结构文档、模板、规则等。其应用领域也不仅仅限于临床，有的部分也适用于病人管理、财政、公共卫生、基因组学等。目前Hl7的几个机构正在利用HL7版本3中的一些开发方法和RIM开发电子病历、公共卫生和医疗信息系统，并且也将用于实验室检验、影像等信息系统间的互操作。
　　
　　・链接・:中国谋求加入HL7组织
　　
　　 2006年7月，筹备中的HL7 China在京举办了HL7 CDA交流活动。
　　为了适应经济全球化以及我国健康信息业发展战略的需要，充分考虑与国际标准和国外先进标准的协调性，我国健康信息标准开发工作应该更多地参与到HL7这类标准组织的全球和本地工作中，以便从中学习到专门领域的经验和教训。HL7在国内的受关注程度近年来呈上升趋势。HL7 China也经过重组改选，并得到中国卫生部等多个机构的支持，正在申请成为HL7国际组织承认的成员国会员。如何真正发展好中国本地的HL7应用和研究，为公共和专属领域解决应用问题，甚至着眼与参与全球的标准活动，将HL7等标准和框架方案在中国的实践知识提交到国际组织参与讨论，将是HL7 China以及国内其他相关团体和成员未来的重任。