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個人數位助理結合無線通訊網路應用於
行動電子病歷之研究
The Application of PDA with Wireless Telecommunication
Network in Mobile Electronic Medical Records System
計畫編號：NSC 90-2213-E-002-063
執行期限： 90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日
主持人：陳恆順
國立台灣大學醫學院醫學系
共同主持人：賴金鑫 國立台灣大學醫學院復健醫學科
計畫參與人員：張光昊 國立台灣大學醫學院附設醫院資訊室
一 、 本 文 摘 要 電子病歷行動化的最終目標是要真 正落實無紙化病歷之境界。由於現有醫療 資訊技術，仍受限於使用者操作介面與電 腦硬體的發展，使得電子病歷無法隨時隨 地取得。然而近兩年來，無線通訊網路的 發 展 與 手 持 式 電 子 設 備 (Handheld Electronic Facilities)快速演進─ 包含︰行 動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistants, 簡稱 PDA)、平版電腦(Tablet PC)等等，將兩者整合到電子病歷系統之 後，便能順利解決電子病歷不易行動化的 困擾，因此本研究會提出一個「行動電子 病歷系統」架構，提供醫護人員可以透過 各種手持電子設備，隨時隨地存取電子病 歷，對於病患進行必要的照顧與處置。本 計 劃 以 臺 大 醫 院 為 實 際 應 用 之 醫 療 院 所，提供醫護人員於院內病房巡房、院外 巡迴醫療服務、救護車出勤等情況下，可 透過各式手持電子設備直接存取醫院內 部醫療資訊系統，進行即時醫療服務，用 以驗證本研究之完整性與實用性。 關鍵字：行動電子病歷，無線通訊網路， 個人數位助理，健康資訊交換第 七層協定，全球資訊網 AbstractThe ultimate goal of electronic medical
records (EMR) i s t o c a r r y o u t t h e environment of paperless medical record. For present medical information technology is still constrained by the user operational interface and the computer hardware that make the EMR can’t be retrieved at anytime and everywhere. But things have changed, in recent couple of years the technology d e v e l o p m e n t s o f b o t h t h e w i r e l e s s communication network and the handheld electronic facilities (including cellular phone, PDA and Handheld PC, etc.) have evolving swiftly. We can resolve the difficulties of making the EMR mobilize, which is not an easy thing inherently, by integrate both technologies into the EMR. In order to make the idea come true, we undertook t h e research to bring up a framework of “Mobile EMR O p e n S y s t e m A r c h i t e c t u r e ” (m-EMROSA) to provide medical personnel access EMR at anytime and everywhere. T h e y c a n u s e a n y k i n d o f h a n d h e l d electronic facilities to retrieve the medical records, and let the patients get the necessary care and medical processes in time.
In the study it is based on the m-EMROSA to establish the mobile EMR system in the
National Taiwan University Hospital (NTUH) that c a n p r o v i d e E M R access seamless when physicians or nursing staffs work on the bedside care, mobile distance medical service, emergency service using mobile electronic facilities. We also want to f i g u r e o u t t h e completeness a n d practicability of the m-EMROSA.
Keywords：mobile electronic medical
record(MEMR), wireless telecommunication network, Personal digital assistant(PDA), HL7, WWW. 二 、 緣 由 與 目 的 從目前國內各大型醫療院所普遍使用 的電子病歷系統為例，目前其所遭遇的問 題如下：(1). 病歷資料分散。(2). 缺乏統 一的資料交換標準。 (3). 病歷缺乏可攜 性。(4). 電子病歷安全機制不夠完善。(5). 缺乏決策輔助支援功能。為了解決上述問 題，本研究提出一個整合式「行動電子病 歷 系 統 」 開 放 架 構 (mobile-EMR Open System Architecture, 簡 稱 m-EMROSA) (請參見 Figure 1)，以多層式(N-tier)架構為 設計基礎、採用國際醫療資訊交換標準 Healthcare Level Seven(簡稱 HL7)，並以模 組化與元件化之應用軟體設計模式，結合 手持式電子設備與無線通訊網路介面，儘 量不改變使用者操作介面習慣，以網頁呈 現 (Web-based) 與 獨 立 應 用 程 式 (Stand-alone App.)兩種兼具的呈現為主。 在實作應用上，期望住院醫師能夠獲得下 列服務︰(1). 透過 PDA 直接存取醫院資 訊系統中最新病患病歷資料。(2). 提供處 方集、檢驗正常值與健保規定查詢。(3). 可 將入院紀錄(admission note)、病情進展紀 錄(progress note)直接輸入到 PDA 中。
三 、 研 究 方 法
m-EMROSA 是 透 過 全 球 資 訊 網 (World Wide Web)，提供提供即時性且不受時空 限制之行動電子病歷系統。系統架構圖共 分為四層︰使用者伺服端(Client Service Layer)、網站伺務端(Web Service Layer)、 應用程式伺服端(App. Service Layer)、資料 交換伺服端(IE Layer)。以下分別就此四層 說明與描述。 一、使用者伺服端︰提供使用者下列 服務﹕(1). 透過無線網路與瀏覽器隨時隨 地存取電子病歷。(2). 透過瀏覽器，直接 填寫各種病歷資料，如﹕醫令、進展紀錄、 照會單、病歷摘要等。(3). 所有資料維護 皆為即時線作業，不會發生資料延遲與不 一致的情況。 (4). 可安裝獨立之應用程 式，如﹕電子書、檢驗正常值、治療準則、 處方集查詢程式等。(5). 保留與儀器連線 之擴充機制。藉由 PDA 擴充模組，直接將 儀器數據輸入到 PDA 之中。上述之服務皆 可應用於 PC 之中。使用者取得第 1-3 項服 務，是經由無線網路與 WWW 達成，取得 第 4、5 項服務，則為 PDA 單機上的功能。 其中，第5 項服務是結合 WWW，利用 Java applet 等前端程式，將擴充模組讀取到之 數據存放到網頁之中，再傳送到 Web server。 二、網站伺務端︰此層主要功能是在 作資訊處理與操作介面的提供。Web server 收到使用者提出之 request，會向應用程式 服務端要求資料，待結果傳回後，再將結 果轉成 XML 或 DHTML 送回使用者端。 此外，Web server 也可以直接透過 HL7 介 面引擎(HL7 Interface Engine, 簡稱 HL7 IE) 與其他系統交換資料。此外，此層必須提 供公用的程式元件(component)供伺服器端 程式與應用程式服務端之應用程式使用。
三、應用程式伺服端︰在架構中，是 以 EMR System 為主要應用程式，它是負
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責向其他資訊系統(如﹕HIS、LIS、RIS 等) 取得病歷中所需資料，再送給網站伺服 端 ， 而 資 料 存 取 方 式 則 是 透 過 HL7 interface 來達成的，EMR system 並不需要 考慮到與其他系統之資料交換格式為何， 只需將 request 轉換成 HL7 message，再送 給 IE 即可。在此層中，EMR System 除了 可存取網站伺服端所提供之公用元件，本 身也會提供元件供網站伺服端使用設計。 四、資料交換伺服端︰負責傳遞 HL7 訊息到指定的系統中，每個系統必須提供 各自的 HL7 介面(HL7 Interface)，用來轉換 HL7 訊息 非 HL7 訊息，並可與 HL7 IE 介接，透過 HL7 IE 將 HL7 訊息遞送到 指定的系統，而 HL7 IE 的角色就是 HL7 訊息交換中心(exchange gateway)。就整個 架構而言，資料交換格式是遵循 HL7 與 XML/DTDs 之定義，透過手持式電子設備 結合無線通訊網路介面，整合在全球資訊 網上，達成下列需求︰(1). 醫院資訊系統 仍可維持原有的運作方式與操作模式。(2). 醫護人員可以使用各種手持電子設備結合 無線網路，隨時隨地取得所需之病歷資料 並直接編打報告。(3). 使用 HL7 IE、XML 與 Web Service 等技術開發元件化與模組 化程式，達到反覆使用與降低程式開發期 間之複雜度。(4). 透過瀏覽器呈現病歷資 料，避免程式開發過程中造成版本不相容 問題。(5). 整合醫院內既有資訊系統，如﹕ 醫院資訊系統(Hospital Information System, HIS) 、 放 射 科 資 訊 系 統 (Radiology Information System, RIS)等。(6). 完整的安 全機制︰採用 SSL 與 VPN 等安全機制， 並結合 PKI 與 CA 認證，確保系統中只有 經過授權者才可進入使用。(7). 提供擴充 彈性，可供其它系統介接或配合硬體架構 演變等。 為應證上述之需求，本研究實作出「住 院醫師之病房行動電子病歷系統」，以臺 大醫院之病房為測試環境，開發出可供住 院醫師在治療住院病患時使用之行動電子 病歷系統，藉以提昇整體醫療品質與效 率。另外，本研究還選擇在一般轎車上安 裝車用電腦，透過行動通訊數據傳輸服務 (如：GPRS)與 VPN 服務，透過網際網路 (Internet)直接連結臺大醫院院內網站，取 得病患病歷資料，模擬出醫療巡迴車與救 護車出勤狀況，作為日後實際應用之參考 依據(Fig6, Fig7)。 四 、 結 論 與 討 論 依據 m-EMROSA，我們選擇臺大醫院 6A 病房建置無線網路環境，並實作出 「PDA 版行動住院醫令系統」 (請參見 Figure 2, Figure 3, Figure 4, Figure 5)，提供 6A 病房醫師於巡房期間，可以透過 PDA 在病床邊(bed-side)直接存取病患的病歷資 料(如︰各種檢驗、檢查報告、病理報告等 等)，並提供醫師撰寫住院中病摘(progress note)之功能。在個人化設計上，則依據登 入醫師帳號直接帶出目前其所照顧的病人 清單，並可查看 6A 病房目前所有住院病 人清單或輸入病歷號查詢任何一位病人資 料。 此外，我們也針對使用者的使用反應 進行問卷調查，結果發現︰使用者年齡愈 低者，對於手持設備的接受度愈是良好， 而對於 PDA 的螢幕大小普遍不滿意，因此 決策者必須在攜帶便利性與操作便利性兩 者間求取平衡點。 五 、 參 考 文 獻
[1] IEEE ORG., IEEE 802.1x Task Group I, http ://grouper.ieee.org/groups/802/1 [2] “IEEE Std 802.11, 1999 Edition ,”
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[11 ] C. Peter Waegemann, “Data Security Issues (Analyzing Systems Issues),” TEPR
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[13 ] L. Wee d, “Medical Records. Medical Education and Patient Care, Case Western Reserve, Cleveland,” Ohio
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[14] IEEE ORG., IEEE 802.11 Working Group, http://grouper.ieee.org/groups/802/11/in dex.html [15 ] HL7, Version 2.4, http://www.hl7.org. HL7IE Inte rface DB DB ---------- ----Extranet RIS LIS HIS VPN (with GPRS/PHS module) (with IEEE802.11 (with Web PC PC Wireless Extended Interface EMR System EMR System Files
Oth
Others Healthcare Institutions (with IEEE802.11b -We b Web ServerIntranet
…Client Service Layer Web Service App. Service Layer IE Layer
Handheld Devices
Extranet
Satellite
Ambulance
(with Vehicle PC include
Handheld Devices
Handheld Devices
Internet
Component
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Figure6 巡迴醫療車行動電子病歷系統 Figure7 車用電腦連接台大醫院內部網路
Figure2 行動住院醫令系統登入畫面 Figure3 行動住院醫令系統可查詢報告畫面
