[논문]의료정보 공유를 위한 HL7 인터페이스 엔진 구현

황득영

doi:10.9708/jksci.2010.15.8.089

의료정보 공유를 위한 HL7 인터페이스 엔진 구현
Implementation of HL7 Interface Engine for Medical Information Exchange 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.15 no.8, 2010년, pp.89 - 98

황득영 (강원대학교 삼척캠퍼스 컴퓨터공학과)

초록
AI-Helper

인터넷을 기반으로 하는 웹의 급속한 발전으로 의료 환경에 중요한 변화를 가져오고 있다. 서로 다른 병원시스템을 가진 병원들이 의료 정보를 효율적으로 공유하고 교환할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 시스템 간 의료정보를 전달하기 위해서는 의료 데이터를 의료정보 교환 프로토콜인 HL7에 맞춰 변환시켜주는 인터페이스 엔진이 필요하다. HL7은 의료 정보 시스템간 데이터 교환을 위한 표준 프로토콜이다. 본 논문에서는 HL7에서 정의한 메시지 구조를 바탕으로 요양기관의 치매환자를 위한 인터페이스 엔진을 구현하였다. 인터페이스 엔진은 클라이언트와 서버 모듈로 구성하였다. 클라이언트 시스템에서는 환자의 의료 데이터 입력과 메시지를 생성하여 서버 시스템으로 전달하도록 하였고, 서버 시스템에서는 메시지를 세그먼트, 필드 단위로 파싱하여 메시지의 이상 유무를 클라이언트 시스템으로 전송하도록 구현하였다. 구현 언어로는 Java와 JavaCC를 사용하였다. 본 연구로 인하여 평생전자의무기록과 원격진료시스템, 다양한 의료기관 간 의료 정보를 공유할 수 있는 기반이 될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently supply of Internet is bringing a important change in medical environments. The hospitals which had a different system is required the system that can efficiently share and exchange medical information. In order to transmission medical information between systems, the Health Level Seven(HL7) interface engine development that can convert medical data to HL7 messages is necessary. The HL7 is a standard protocol for data exchange in healthcare environments. In this paper, I implemented HL7 interface engine for Alzheimer's disease in elderly care facility. The interface engine is composed of the client system and the server system. The client system inputs user's medical care data for the aged, and builds them into HL7 message stream. HL7 messages in the client system transmitted over TCP/IP protocol to the server system. The server system parses and validates this messages stream to the segments and fields and then transmits acknowledgement to the client system. I implemented it using the Java and JavaCC. The study of interface engine implementation can be used meaningfully in electronic health record, telemedicine system, and medical information sharing among various healthcare institutions.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 HL7 표준안에 정의된 프로토콜에 따라 의료 데이터를 HL7 형식에 맞게 생성하는 메시지 생성기와 메시지 파서를 개발하였다. 의료 데이터를 교환하기 위해 HL7을 기반으로 하여 병원과 요양기관 치매환자의 데이터를 전송 하기 위한 인터페이스 엔진을 구현하였다.
그림 10의 인터페이스 엔진 에서 통신 설정 화면 탭을 클릭하여 "Connect" 버튼을 클릭 하면 통신 설정이 된다. 본 논문에서는 메시지의 송신 및 수신 기능으로서 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 메시지의 송수신을 가능하게 하였다.
본 논문은 의료정보 교환 표준 프로토콜인 HL7을 기반으로 하여 요양기관의 치매 환자와 병원 시스템과 의료정보 교환을 위한 인터페이스 엔진을 구현하였다.
본 논문은 클라이언트 시스템에서 발생되는 환자 정보와 검사 정보를 병원 서버 시스템으로 보내기 위해 HL7 인코딩 규칙에 맞추어 HL7 메시지를 자동으로 생성하여 서버로 전송하는 인터페이스 엔진을 개발하였다. 그리고 클라이언트 시스템으로부터 변환된 메시지를 받은 병원 서버 시스템이 그메시지를 성공적으로 받았는지에 대한 수신확인 메시지를 보내는 데 필요한 엔진도 개발하였다.
이러한 문제로 본 연구는 의료 시장개방에 대처하는데 어느 정도 도움이 되기 위해 HL7을 기반으로 하여 시스템 간 의료정보 메시지를 송수신하는 시스템을 개발함으로서 보건 의료정보화 촉진 및 국민 의료서비스 향상을 위해서 의료기관간 진료정보 공동 활용의 기반을 마련하고자 한다.

제안 방법

본 논문은 클라이언트 시스템에서 발생되는 환자 정보와 검사 정보를 병원 서버 시스템으로 보내기 위해 HL7 인코딩 규칙에 맞추어 HL7 메시지를 자동으로 생성하여 서버로 전송하는 인터페이스 엔진을 개발하였다. 그리고 클라이언트 시스템으로부터 변환된 메시지를 받은 병원 서버 시스템이 그메시지를 성공적으로 받았는지에 대한 수신확인 메시지를 보내는 데 필요한 엔진도 개발하였다. 병원 서버 시스템에서는 전송받은 메시지의 검증을 위해 Java언어 컴파일러 툴인 JavaCC를 이용하여 세그먼트와 필드, 컴포넌트를 검증하여 메시지가 HL7 규칙에 맞는지를 검사하도록 하였다.
클라이언트 시스템에서 발생되는 환자 등록과 검사 정보를 병원 서버 시스템으로 전달하기 위해 정보를 표준방식인 HL7 인코딩 규칙에 맞추어 변환하는 사용자 HL7 엔진을 개발하였다. 또한 클라이언트 시스템으로부터 인코딩 규칙에 맞추어 변환된 메시지를 받은 병원 서버 시스템은 그 메시지를 성공적으로 받았는지에 대한 메시지를 보내는데 필요한 엔진도 개발하였다. HL7 엔진에서 일어나는 메시지 송수신 과정은 그림 6과 같다.
그리고 클라이언트 시스템으로부터 변환된 메시지를 받은 병원 서버 시스템이 그메시지를 성공적으로 받았는지에 대한 수신확인 메시지를 보내는 데 필요한 엔진도 개발하였다. 병원 서버 시스템에서는 전송받은 메시지의 검증을 위해 Java언어 컴파일러 툴인 JavaCC를 이용하여 세그먼트와 필드, 컴포넌트를 검증하여 메시지가 HL7 규칙에 맞는지를 검사하도록 하였다.
본 논문은 시스템 구현을 위해 HL7 version 2.4를 사용 하여 클라이언트 시스템과 병원 서버 시스템간의 정보 교환이 이루어진다. 시스템 사용자 인터페이스와 HL7 서버 엔진을 위한 운영체제는 Windows 2000/XP/7를 비롯하여 모든 계열의 운영체제에서 사용이 가능하다.
트리거 이벤트에 의해 하나의 사건이 발생되면, 그 사건에 의해 데이터의 교환이 일어나게 될 두 개 이상의 시스템이 네트워크를 통해 경로가 설정되어진다. 시스템 설계를 위한 모델링은 요양기관에 있는 치매환자를 등록하고 수시로 건강상 태를 파악하여 검사결과를 클라이언트 시스템에서 HL7 메시지로 생성하여 병원 서버 시스템으로 전달하고, 메시지를 받은 병원 서버 시스템에서는 메시지를 처리하고 나서 ACK 메시지로 응답한다. ACK 메시지에는 HL7 메시지를 성공적으로 전송 받았는지, 전송받은 HL7 메시지에 이상이 없는지에 대한 정보가 들어 있다[1,13].
시스템 평가 방법은 현재 상용으로 사용 중인 시스템과의 HL7 메시지 전송을 위한 호환성을 검사하였다. 현재 시판되고 있는 HL7 메시지 생성 툴인 Symphonia[5], NeoBrowse[6], Chameleon[7], Medi7[8] 엔진들과 본 엔진 간의 호환성을 확인해 본 결과 오류 없이 의료정보가 전송됨을 확인하였 다.
본 논문에서는 HL7 표준안에 정의된 프로토콜에 따라 의료 데이터를 HL7 형식에 맞게 생성하는 메시지 생성기와 메시지 파서를 개발하였다. 의료 데이터를 교환하기 위해 HL7을 기반으로 하여 병원과 요양기관 치매환자의 데이터를 전송 하기 위한 인터페이스 엔진을 구현하였다. 의료정보 교환을 위해서 요양기관에서 진료에 필요한 환자 정보와 검사 정보를 입력하게 되면 그 내용을 HL7의 메시지로 변환하여 전송하고, 메시지를 받은 병원 시스템에서는 메시지를 파싱, 검증하도록 설계하였다.
의료 데이터를 교환하기 위해 HL7을 기반으로 하여 병원과 요양기관 치매환자의 데이터를 전송 하기 위한 인터페이스 엔진을 구현하였다. 의료정보 교환을 위해서 요양기관에서 진료에 필요한 환자 정보와 검사 정보를 입력하게 되면 그 내용을 HL7의 메시지로 변환하여 전송하고, 메시지를 받은 병원 시스템에서는 메시지를 파싱, 검증하도록 설계하였다.
클라이언트 시스템에서 발생되는 환자 등록과 검사 정보를 병원 서버 시스템으로 전달하기 위해 정보를 표준방식인 HL7 인코딩 규칙에 맞추어 변환하는 사용자 HL7 엔진을 개발하였다. 또한 클라이언트 시스템으로부터 인코딩 규칙에 맞추어 변환된 메시지를 받은 병원 서버 시스템은 그 메시지를 성공적으로 받았는지에 대한 메시지를 보내는데 필요한 엔진도 개발하였다.

이론/모형

검증은 생성된 메시지 또는 전송받은 메시지의 검증을 위해 Java언어 컴파일러 툴인 JavaCC를 이용한다.
0를 기반으로 하였다. 메시지 검증을 위해 Java 컴파일러 생성기인 JavaCC (Java Compiler Compiler)를 이용하였다[14,15].

성능/효과

타 시스템들은 서로 다른 엔진 간에 메시지를 교환할 때형식을 맞추기 위해 별도의 모듈이 존재하지만 본 시스템은 필요 없다. 본 연구로 구현된 HL7 인터페이스 엔진이 타사 제품과 호환을 이룸으로써 서로 다른 병원과도 의료정보 공유및 교환이 가능하다.
시스템 평가 방법은 현재 상용으로 사용 중인 시스템과의 HL7 메시지 전송을 위한 호환성을 검사하였다. 현재 시판되고 있는 HL7 메시지 생성 툴인 Symphonia[5], NeoBrowse[6], Chameleon[7], Medi7[8] 엔진들과 본 엔진 간의 호환성을 확인해 본 결과 오류 없이 의료정보가 전송됨을 확인하였 다. 타 시스템들은 서로 다른 엔진 간에 메시지를 교환할 때형식을 맞추기 위해 별도의 모듈이 존재하지만 본 시스템은 필요 없다.

후속연구

이번 연구에서는 HL7 인터페이스 엔진 구현에 중점을 두었 으나 앞으로 병원 서버 시스템의 임상 데이터베이스를 HL7 표준에 맞도록 구축하여 환자 의료 정보를 통합하여 국민 평생 진료 기록 공유가 가능하도록 개발하는 것이 필요하다.
그리고 의학기술의 발달로 사람들의 평균 수명이 증가하고 물질문명이 발달함에 따라 인간의 건강에 대한 관심은 더욱 커지고 있다. 이에 따라 본인의 건강상태를 수시로 스스로 확인할 수 있고, 치료보다는 예방적인 진료 서비스가 필요해지면서 가정내 원격 진료 시스템 및 요양기관에서의 진료가 필요하며 이것도 진료 정보 공유를 위한 표준화의 연구가 필요하다[2,3].

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	HL7 메시지의 송수신 메카니즘은 어떻게 이루어지는가?	HL7 메시지의 송수신 메카니즘은 송신측 시스템이 수신측 시스템으로부터 수신확인 메시지를 받음으로써 완전한 사이클이 이루어진다. 예를 들어 '환자입원' 이벤트가 발생하면 환자관리 시스템에서는 다른 하부시스템으로 메시지를 송신 하게 된다.
	의료 서비스의 궁극적인 목적은 무엇인가?	의료 서비스의 궁극적인 목적은 질병에 걸린 환자에게 보다 나은 진료를 통해 환자가 건강한 생활을 할 수 있도록 하는 것이다. 갑작스런 사고나 질병의 발생으로 인한 응급 상황 에서는 빠르고 정확한 진료만이 환자의 생명을 구할 뿐 아니 라, 완쾌후의 정상적인 생활을 보장 할 수 있다.
	HL7은 언제 개발되었으며 무엇의 표준인가?	HL7이란 보건의료정보시스템간 데이터 교환을 위한 표준 프로토콜이다. 1987년에 처음 개발되었으며, 현재 북아메리 카에서는 의료정보의 전자적 교환을 위한 표준이다. HL7 메시지는 세그먼트, 필드, 컴포넌트로 구성되어 있다[12].

참고문헌 (17)

정수희, "임산부 의료정보 교환을 위한 HL7 인터페이스 엔진 구현," 강원대학교, 석사학위논문, 2005.
김정원, "모바일 환경에서 심장병 환자를 위한 편재형 헬스 케어 시스템의 구현," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제13권, 제 5호, 117-124쪽, 2008년 9월.

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이상민, 진평수, 조승호, 김형태, "노인의 편안한 생활을 지원하는 센서 통합 관리 시스템," 한국컴퓨터정보학회논문지, 제 15권, 제 1호, 103-109쪽, 2007년 6월.
유수영, 김보원, 한승빈, 최진욱, 정재현, 이민경, 전종훈, "의료기관 정보공유를 위한 HL7 메시지 서버 프로토 타입 설계 및 평가," 대한의료정보학회지, 제 7권, 제 3호, 2000년.
Orion System Symponia, http://www.orionhealth.com
NeoTool Development, LLC, http://www.neotool.com
Chameleon Messaging Toolkit, http://www.interfaceware.com/chameleon.html
Eversolve, LLC, http://www.eversolve.com/products
엄기성, 조훈, 김일곤, 곽연식, "웹기반의 Hl7 메시지 브라우저 개발," 대한의료정보학회지, 제8권, 제3호, 2002.
R.V. Sideli, S. Sengupta, I. Chernizer, G. Hripcsak, "An HL7 Toolkit," IEEE Computer Society Press, Vol. 17, pp. 904, 1993.
Z. Qing, G. Shangkai, "Design and Realization of HL7 Gateway," Biomedical Engineering, Vol. 20, No. 1, pp. 111-115, 2003.
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K. Ohe, S. Kaihara, "Implementation of HL7 to Client-Server Hospital information System (HIS) in the University of Tokyo Hospital," Journal of Medical Systems, Vol. 20, No. 4, pp.197-206, 1996.

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Robert Eckstein, "Java Swing," O'reilly Media, 2002.
Java Parser Generator, https://javacc.dev.java.net
송준아, 임영미, 홍귀령, "요양시설 치매노인의 배회행동," 대한간호학회지, 제38권, 제1호, 2008년 2월.
김한곤, "대구시 노인들의 치매 실태 및 치매노인들의 생활 습관적 특성," 한국인구학, 제28권, 제2호, 2005.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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