Tiêu chuẩn DICOM, HL7 và IHE trong quản lý thông tin y tế

Với sự ứng dụng rộng rãi của máy tính trong y học, ngày nay chúng ta đã có những khoa chẩn đoán hình ảnh không cần đến film và những bệnh viện không cần đến giấy. Để làm được điều này, các bệnh viện sử dụng những thiết bị kỹ thuật số, những máy tính được kết nối với nhau thành những mạng rộng lớn.

Trong những năm qua, có nhiều tiêu chuẩn đã được thiết lập trong ngành chẩn đoán hình ảnh, cung cấp cho các thiết bị y tế sử dụng kỹ thuật số (siêu âm, CT, MRI,…) và các thiết bị ngoại vi như máy in laser. Tiêu chuẩn về ảnh số và giao tiếp trong y tế (Digital Imaging and Communications in Medicine - DICOM) là một trong những tiêu chuẩn đó. DICOM đề cập đến các thiết bị tạo ảnh, máy in, phương thức nén ảnh,  hệ thống truyền thông (PACS)…Tiêu chuẩn này cũng có những lớp dịch vụ quy định các chức năng cho các thiết bị ngoại vi như in phim, ghi đĩa CD. Các kiến thức về các lớp này rất quan trọng khi lắp đặt, vận hành các thiết bị.

Ở một hướng khác, khi phải quản lý các dữ liệu không phải là hình ảnh, tiêu chuẩn HL7 (Health Level 7) lại rất hữu ích. Tiêu chuẩn này cung cấp các giao thức (protocol) để trao đổi, quản lý, tích hợp các dữ liệu chẩn đoán và quản lý điện tử. Tiêu chuẩn HL7 tập trung vào quy định khả năng phối hợp của các bệnh án và có thể phối hợp giữa các tổ chức y  tế.

Nói chung, ngày nay có 3 hệ thống tiêu chuẩn mà những người làm y tế cần biết: DICOM, HL7 và IHE. Tổng quan về 3 hệ tiêu chuẩn này được tóm tắt trong bảng sau:

1. DICOM

Các thiết bị chẩn đoán hình ảnh đã phát triển rất mạnh mẽ trong thập niên 70, 80 của thế kỷ trước. Trước sự đa dạng về thiết bị, tiêu chuẩn ACR (American College of Radiologist) và Ủy ban các nhà sản xuất điện quốc gia Hoa Kỳ - NEMA (National Electrical Manufacturers Association) nhận thấy cần phải phát triển một hệ thống tiêu chuẩn chung, DICOM đã ra đời với mục tiêu đó. Tiêu chuẩn này quy định sự tương tác giữa các phương thức, thiết bị trong lĩnh vực hình ảnh y tế. Nói chung, DICOM quy định tiến trình xử lý (workflow) hình ảnh. Nó cung cấp các giao thức tin cậy để kết hợp các phương thức, thiết bị và hệ thống. Các thành phần chức năng bao gồm giao thức (protocol), thực thể (object), dịch vụ (services), lớp dịch vụ (service class), sự tương thích (conformance).

Trong đó, lớp dịch vụ DICOM (DICOM service class) bao gồm các nhóm thao tác (operation) để thi hành dữ liệu từ một phương thức. Các ví dụ điển hình của lớp này là Lớp dịch vụ quản lý  in (Print Management Service Class) đề cập đến in ảnh trên phim hoặc giấy ảnh, Lớp dịch vụ lưu trữ (Storage Service Class) đề cập đến việc gửi ảnh và Lớp dịch vụ truy xuất (Query/Retrieve Service class) đề cập đến các vấn đề về tìm kiếm, chuyển, nhận các lớp SOP. Các lớp dịch vụ khác gồm: Verification Service Class, Media Storage, Study content notification, Print management, Patient Management, Study Management, Result management, Modality Performed Procedure Step management States và Structured reporting.

2. HL7

Để quản lý các dữ liệu không phải là hình ảnh, HL7 cung cấp các phương thức để trao đổi, quản lý và  tích hợp các dữ liệu y tế điện tử thuộc chẩn đoán hoặc quản lý. Health Levels 7 là một tổ chức phi lợi nhuận được thành lập năm 1987, tiêu chuẩn này được thừa nhận là tiêu chuẩn thế giới để trao đổi, kết hợp, chia sẻ, truy xuất các thông tin y tế điện tử trong các bệnh viện cũng như các tổ chức y tế.

Tên gọi HL7 bắt nguồn từ mô hình truyền thông 7 lớp của ISO. Mỗi lớp có một vai trò, trong đó lớp 1 đến lớp 4 đề cập đến truyền thông, bao gồm lớp Vật lý (Physical), Liên kết dữ liệu (Data Link), Mạng (Network) và Vận chuyển (Transport). Các lớp 5-7 đề cập đến chức năng như Phiên (Session), Biểu diễn dữ liệu (Presentation) và Ứng dụng (Application). Lớp 7 là lớp cao nhất đề cập đến mức ứng dụng gồm các khái niệm về trao đổi dữ liệu. Mức này hỗ trợ rất nhiều chức năng khác nhau như kiểm tra bảo mật, xác định người tham gia, cấu trúc dữ liệu trao đổi,…

HL7 tạo ra “khả năng tương thích giữa các hệ thống quản lý bệnh nhân điện tử, hệ thống quản lý phòng khám, hệ thống thông tin của phòng xét nghiệm, nhà ăn, nhà thuốc, phòng kế toán cũng như hệ thống bản ghi sức khỏe điện tử (EHR – electronic health record) và hệ thống bản ghi y tế điện tử (EMR – electronic medical record). HL7 có thể được cung cấp miễn phí nhưng bản quyền khá nghiêm ngặt.

3. DICOM và HL7 có thể giải quyết mọi vấn đề? 

Thực tế, trong công việc của khoa chẩn đoán hình ảnh chúng ta cần nhiều hơn những gì DICOM có. Giao tiếp giữa các hệ thống truyền thông không phải do một nhà sản xuất hoặc dựa trên một tiêu chuẩn duy nhất. Các tiêu chuẩn đã có như DICOM và HL7 chỉ ra rằng khả năng phối hợp giữa các hệ thống này là hoàn toàn có thể thực hiện được.

Nhưng trong thực tế, các hệ thống thông tin trong bệnh viện rất phức tạp. Khi áp dụng các hệ thống tiêu chuẩn DICOM và HL7,  có thể sẽ xảy ra sự không đồng nhất thậm chí là xung đột. IHE – viết tắt từ Integrating the Healthcare Enterprise (Tích hợp các hệ thống y tế) là một giải pháp được đưa ra để lấp khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế tại các bệnh viện.

IHE giúp giải quyết tình trạng “đa dạng, không đồng nhất” của các hệ thống thông tin bằng cách làm giảm sự khác biệt, phối hợp các tiêu chuẩn hiện có. IHE vẫn sử dụng DICOM và HL7 nhưng giúp giải quyết những vấn đề mà 2 hệ tiêu chuẩn này đứng riêng lẻ chưa làm được.

4. IHE (Tích hợp các hệ thống y tế) 

Được phát triển bởi Hội X-quang Bắc Mỹ (SNA) và Hội hệ thống quản lý và thông tin y tế (HIMSS – Healthcare Information Management Systems Society). IHE tự nó không phải là một hệ tiêu chuẩn, IHE chỉ đưa ra các quy trình thực hiện (process) và cách thức giao dịch (transaction). Chiến lược của IHE là tích quy trình giải quyết trong một tổ chức y tế, sử dụng các tiêu chuẩn DICOM và HL7. IHE thực thi qua 4 giai đoạn: a) nhận dạng vấn đề về khả năng tương thích, b) xác định các “profile” tích hợp, c) thực thi và kiểm tra tại các Connector, d) công bố các “profile” kết hợp này.

IHE đưa ra các “profile” tích hợp (Intergration Profile) hướng dẫn các thông tin hoặc quy trình làm việc dựa trên các tiêu chuẩn có sẵn như DICOM hoặc HL7. Profile sẽ giúp việc ứng dụng các tiêu chuẩn hiệu quả nhất. Nói chung, IHE Profile sẽ giúp loại bỏ sự không thống nhất, giảm chi phí, tạo ra khả năng tương thích ở mức độ cao nhất.

Những ví dụ về thành công của các IHE “profile” tích hợp như Consistent presentation of images profile đảm bảo hình ảnh sẽ hiển thị như nhau trên các thiết bị vật lý khác nhau như phim, workstation, PC. Key image notes profile được dùng để đánh dấu những hình ảnh trong việc xử lý hình ảnh. “Key image” rất hữu ích trong thực tế, ví dụ một ca chụp CT tạo ra khoảng 200 ảnh những thông tin hữu ích thường chỉ nằm trên 4-5 tấm. Đánh dấu các ảnh này sẽ giúp những người khác trong PACs truy cập nhanh chóng, nhờ đó tiết kiệm thời gian, tăng hiệu quả sử dụng. Các profile khác như: Scheduled work flow, Patient information integration reconciliation, basic security,…

Mỗi năm IHE đều tổ chức các Connector (một dạng hội nghị thường niên với mục đích bàn bạc, thử nghiệm nhằm giải quyết các vấn đề kỹ thuật) tại châu Á, châu Âu, Bắc Mỹ , đây là sự kiện để các nhà sản xuất lớn trong ngành IT ngồi lại với nhau để bàn bạc về sự tương thích của các thiết bị. 

5. Kết luận: 

Ngày nay việc sử dụng dữ liệu điện tử, thiết bị số đã trở nên thông dụng trong ngành y tế. Các tiêu chuẩn trong ngành y tế như DICOM, HL7 hay các sáng kiến như IHE sẽ làm tăng hiệu quả khi giải quyết công việc tại các cơ sở y tế đã được nối mạng, không bị ảnh hưởng bởi sự đa dạng về thiết bị.