HL7 (ang. Health Level Seven) – standard cyfrowej wymiany informacji w środowiskach medycznych. Opracowany przez organizację o tej samej nazwie, powstałą w 1987 roku. Celem organizacji jest rozwój standardów elektronicznej wymiany informacji klinicznych, finansowych i administracyjnych między systemami informatycznymi w ochronie zdrowia.
Protokoły opisane w HL7 dotyczą warstwy aplikacyjnej (siódmej) modelu OSI stąd nazwa standardu.
HL7 bazuje na tekście ASCII, jest on protokołem komunikacyjnym służącym do wymiany danych medycznych, który definiuje komunikaty poziomu aplikacji używane przez kilka głównych systemów szpitalnych. Główne funkcje systemu obejmują komunikaty dotyczące: dostępu do danych, pobierania danych, przesyłania danych, sterowania, pobierania wyników i obserwacji klinicznych. Wersja 3.0 standardu całkowicie zmieniła model komunikacji. W wersji tej standard jest oparty na języku XML, więc wykorzystuje model obiektowy.
Organizacja HL7 Health Level Seven jest jedną z kilku organizacji amerykańskich akredytowanych przy ANSI. Jest organizacją typu not-for-profit. Obecnym dyrektorem generalnym (ang. CEO – Chief Executive Officer) jest Charles Jaffe. Siedziba organizacji mieści się w Stanach Zjednoczonych w mieście Ann Arbor (stan Michigan). Ponadto organizacja posiada swoje filie w ponad 40 krajach. Pierwsza filia powstała w Niemczech w 1993 roku.
Organizacja jest złożona z zarządu oraz komitetów technicznych i grup interesu. Każdy komitet lub grupa interesu jest kierowana przez dwóch lub więcej przewodniczących, którzy tworzą wspólnie tzw. Komitet Sterujący. Organ ten głosuje nad przyjęciem standardu oraz jego modyfikacją. Wynik głosowania jest rozpatrywany przez zarząd, który podejmuje ostateczne decyzje odnośnie do standardu. Spotkania komitetów i grup odbywają się 3 razy do roku.
Komitety rozwijają standard w wielu dziedzinach. Do dziedzin tych można zaliczyć kwestie związane ze wspomaganiem decyzji w placówkach medycznych, związane z diagnostyką, leczeniem, zarządzaniem personelem, a także logistyką. Ponadto w organizacji działają komitety odpowiedzialne za zapewnienie jakości specyfikacji, zajmujące się kwestiami związanymi ze sposobem przesyłania komunikatów, opracowujące modele danych oraz słowniki pojęć i kodów. Niektóre komitety zajmują się konkretnymi technologiami, przykładowo istnieją komitety zajmujące się składnią Arden, językiem XML, a także tworzeniem API dla języka Java. Ponadto w organizacji pracują osoby odpowiedzialne za promocję standardu, szkolenia oraz opracowywanie podręczników, a także zajmujące się współpracą z oddziałami HL7 w innych krajach.
HL7 współpracuje także z innymi organizacjami. Należą do nich m.in.: DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine – Obrazowanie Cyfrowe i Wymiana Obrazów w Medycynie) ASC X12 (The Accredited Standards Committee X12) ASTM (American Society for Testing and Materials) – Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów MEDIX (IEEE P1157)
Standard HL7 – informacje ogólne Głównym celem standardu jest zapewnienie właściwej komunikacji między systemami medycznymi. Przykładami systemów medycznych mogą być systemy informacji radiologicznej (ang. Radiology Information System – RIS), systemy informacji laboratoryjnej (ang. Lab Information System – LIS), systemy informacji szpitalnej (ang. Hospital Information System – HIS). Każdy z tych systemów ma inną specyfikę oraz funkcjonalność. Głównym zadaniem HL7 jest ułatwienie implementacji interfejsów dla tych systemów oraz redukcja kosztu ich wytwarzania, aby w ten sposób wymiana danych między systemami była tańsza oraz mniej skomplikowana. Standard zamierza zrealizować także następujące cele: Realizacja wymiany danych między systemami opartymi na różnorodnych protokołach Wspieranie rozwoju specyfikacji, jeśli zostaną wyznaczone nowe wymagania Wykorzystanie istniejących norm powiązanych ze standardem. Nie powinien faworyzować interesów konkretnych przedsiębiorstw Długoterminowym celem powinno być określenie formatów i protokołów dla programów komputerowych we wszystkich placówkach ochrony zdrowia
Standard HL7 bywa nazywany „niestandardowym standardem” (ang. nonstandard standard). Sformułowanie to podkreśla elastyczny charakter standardu, który opisuje sposób komunikacji między systemami w sposób ogólnikowy i niezwiązany z konkretną technologią informatyczną, językiem programowania itp. HL7 jest standardem bardzo popularnym w Stanach Zjednoczonych. Jest wykorzystywany w ponad 90% placówek medycznych w tym kraju. Standard ten jest rozwijany także w innych krajach.
Osoby tworzące standard HL7 można podzielić na 3 grupy: Specjalistów od interfejsów medycznych, którzy zajmują się przesyłaniem danych medycznych pomiędzy systemami oraz tworzeniem narzędzi służących wymianie tych danych Rząd oraz inne organizacje polityczne, ich zadaniem jest opracowywanie norm prawnych Informatyków medycznych, którzy zajmują się modelowaniem wiedzy medycznej oraz terminologią medyczną
Początkowo standard nie spotkał się z dużym zainteresowaniem sprzedawców systemów medycznych. Członkowie organizacji HL7 zauważyli jednak, że nie jest konieczne implementowanie standardu w 100%, aby zredukować w sposób znaczny koszt tworzenia interfejsu. Okazało się, że wystarczy zdefiniować jedynie 80% interfejsu systemu zgodnie ze standardem, pozostawiając 20% interfejsu na pozostałe funkcje charakterystyczne dla danego systemu. To podejście przyczyniło się do zwiększenia zainteresowania standardem przez firmy wytwarzające systemy medyczne.
Wartość standardu jest zależna od tzw. efektu sieciowego (ang. network effect). Polega on na tym, że wartość standardu rośnie znacząco, jeśli więcej stron i sprzedawców go wykorzystuje. Podobny efekt można zauważyć w przypadku innych standardów lub protokołów, np. http, ftp. Są one obecnie bardzo wartościowe, ponieważ są popularne wśród użytkowników.
Standard nie określa szczegółów implementacyjnych systemów medycznych. Dwa systemy oparte i w pełni zgodne z HL7 mogą być niekompatybilne. Rozwiązaniem tego problemu mogą być specjalne silniki interfejsów tworzone przez HL7, które pełnią funkcję pośredników między systemami.
Większość standardów HL7 jest traktowana jako standardy otwarte. Od kwietnia 2013 roku są one dostępne dla każdego za darmo, wystarczy rejestracja na stronie organizacji (www.hl7.org).
Elementy standardu HL7 Standard HL7 dzieli się na kilka specyficznych standardów – każdy z nich związany z innym elementem informatycznej obsługi ochrony zdrowia. Należą do nich m.in.: HL7 MDF (Message Development Framework) HL7 RIM (Reference Information Model) HL7 CDA (Clinical Document Architecture) standardy opisujące wiadomości HL7 (HL7 v2.x oraz HL7 v3) HL7 CCOW (Clinical Context Object Workgroup) Składnia Arden HL7 MIF (Model Interchange Format)
Ponadto standard HL7 wykorzystuje różne systemy kodowań. Należą do nich przykładowo terminologia SNOMED, identyfikatory OID oraz kody LOINC. Są one wykorzystywane także do innych zastosowań, przykładowo OID wykorzystywany jest w sieciach komputerowych.
HL7 MDF – Message Development Framework MDF jest kompletną, w pełni udokumentowaną metodologią, która ma na celu rozwój specyfikacji wiadomości. Rozwój wiadomości HL7 jest rozproszonym procesem. Każdy komitet techniczny tworzy część standardu, za którą jest odpowiedzialny. Osoba będąca członkiem Komitetu Modelowania i Metodologii towarzyszy każdemu z komitetów przy tworzeniu ich części standardu i jest odpowiedzialna za harmonizację modelu obejmującego całość standardu.
Model przypadków użycia jest pierwszym krokiem w procesie projektowania wiadomości. Model ten określa okoliczności, w których informacja jest przesyłana między aplikacjami. Ponadto określa aktorów oraz funkcje związane z przesyłanymi wiadomościami.
Model informacji jest jednym z najważniejszych elementów całego procesu. Model ten jest oparty na RIM. Jest to model obejmujący obszary podmiotu, atrybuty dla każdej z klas, strukturę dziedziczenia oraz inne typy połączeń między klasami. Ponadto zawiera także diagram stanu, który przedstawia cykl życia klasy. Każda klasa w modelu posiada swój komitet nadzorczy odpowiedzialny za zmiany w tej klasie. Każdy z komitetów zajmuje się podzbiorem klas pochodzącym ze standardu RIM. Dla tego podzbioru klas, zwanego modelem roboczym, komitet wysuwa propozycje zmiany. Odbywa się to na specjalnych spotkaniach. Zadaniem Komitetu Modelowania i Metodologii jest zebranie propozycji zmian od każdego komitetu i opublikowanie ich. Następnie na spotkaniu organizacyjnym następuje głosowanie za przyjęciem lub odrzuceniem propozycji zmian.
Klasy podmiotu są to klasy, których informacja musi być aktywnie zarządzana przez systemy opieki medycznej. Przykładami takich klas są klasy opisujące pacjenta, badanie lub wynik badania. Dla klas podmiotu utworzony jest cykl życia oparty na diagramie stanu. Przejścia w diagramach stanu są potencjalnymi wyzwalaczami w modelu interakcji.
Model interakcji definiuje zachowanie systemów komunikujących się z wykorzystaniem wiadomości HL7. Model ten jest oparty na wyzwalaczach, interakcjach oraz rolach aplikacji. Wyzwalacze pochodzą z modelu przypadków użycia oraz diagramu stanu z modelu informacji. Interakcje są pojedynczymi, jednokierunkowymi transferami wiadomości, opisanymi za pomocą wyzwalacza oraz dwóch ról aplikacji. Jedna z ról aplikacji wysyła wiadomość, druga ją odbiera. Pozwala na uproszczenie struktury wiadomości oraz zwiększenie jej przejrzystości.
Ostatnim krokiem przeprowadzanym przez komitet techniczny jest stworzenie modelu projektowania wiadomości. Komitet wybiera z RIM te klasy, atrybuty oraz połączenia, które są potrzebne do konkretnego zbioru wiadomości. Elementy te tworzą wspólnie tzw. model informacji wiadomości (ang. MIM – Message Information Model). MIM jest podstawowym modelem wykorzystywanym przy tworzeniu diagramu wiadomości. Diagram ten jest hierarchicznym zbiorem obiektów, które są instancjami klas z MIM. W następnym kroku obiekty w diagramie wiadomości są rozszerzane o atrybuty, które mogą tworzyć pola wiadomości HL7. W wyniku tej operacji powstaje część strukturalna (prawostronna) hierarchicznego deskryptora wiadomości (ang. HMD – Hierarchical Message Descriptor). Ostatni etap procesu definiuje jeden lub więcej formatów wiadomości oraz profili zawartych w lewostronnej części HMD. Formaty i profile są opisane dla poszczególnych interakcji.
Po utworzeniu HMD członkowie organizacji HL7 głosują za jego przyjęciem lub odrzuceniem. Po zaakceptowaniu HMD jest on wykorzystywany w połączeniu z przynajmniej jedną tzw. implementowalną specyfiką wiadomości (ang. IMS – Implementable Message Specification). IMS jest oparty na konkretnym protokole komunikacji. Z tego względu zapewnia algorytm dla HMD służący generowaniu oraz interpretacji struktury wiadomości oparty na określonym protokole komunikacji.
HL7 RIM – Reference Information Model HL7 RIM jest modelem statycznym dotyczącym informacji o zdrowiu oraz opiece zdrowotnej, jest częścią procesu rozwoju standardu HL7 v3. Obejmuje m.in. diagramy klas, stanu, przypadków użycia, interakcji. Standard RIM jest standardem zatwierdzonym przez ANSI oraz ISO. Jest on wykorzystywany także przez inne organizacje akredytowane przez ANSI lub ISO takie, jak X12 lub CEN-TC251 (Europejska Standaryzacja Informatyki Medycznej).
RIM w ogólnym podejściu składa się z klas. Każda z tych klas jest przypisana do jednego lub większej liczby pakietów (tzw. obszarów podmiotu). Atrybuty, związki i stany są powiązane z klasami. RIM jest wyrażony w języku UML z dodatkowymi tagami HL7. Wszystkie wartości tych metadanych są unormowane.
RIM składa się z sześciu zasadniczych klas: Act (czynność) – reprezentuje akcje, które są wykonywane i które muszą być udokumentowane Participation (udział) – wyraża kontekst dla czynności, tzn. określa, kto ją wykonał, gdzie była wykonywana, jakie osoby brały udział w tej czynności