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MML working group総括研究報告概要
(情報技術開発研究事業)

医療情報の交換手順の標準化に関する研究


主任研究者
吉原博幸 宮崎医科大学教授(附属病院医療情報部)

分担研究者

大江和彦 東京大学助教授(附属病院中央医療情報部)
大橋克洋 大橋産科・婦人科医院 院長

研究協力者

山本隆一   大坂医科大学中央検査部助手
山崎俊司   千葉大学医学部附属病院医療情報部
廣瀬康行   東京医科歯科大学歯学部歯科麻酔学講座
松井くにお  (株)富士通研究所メディア統合研究部主任研究員
日紫喜 光良 東京大学大学院(医学部附属病院中央医療情報部)
山下芳範   福井医科大学医学情報センター
皆川和史   株式会社ディジタルグローブ
小山博史   国立がんセンター


研究要旨
 異なる施設間での医療情報の速やかな交換は、電子カルテシステム持つ最大の特徴であると思われる。この特徴を生かすためには、システム間のインターフェイスを作る必要があるが、すでに多数存在するシステム間同士でそれを作成するのは、経済的にも、技術的にも問題が多い。そこで我々は、どのシステムにも片寄らない、中間的な情報交換方式を考案し、実験的システムでその有用性を実証した。

A. 研究目的
本グループは、「電子カルテの論理構造と、施設間のデータ交換技術の標準化」に関する技術的な問題を解決することを目的とした。具体的には、
1. 電子カルテの論理構造に基づくSGML文書型定義(DTD:Document Type Definition)の研究
2. SGMLを用いたカルテ情報の交換実験(異なるプラットフォーム間)

(解説)
データ交換のための標準規約、これは、医学的な意味を明示するタグをデータ毎に付着させる方法である。これと同様の方法としてWWW(World-wide Web)で用いられているHTML(Hyper Text Markup Language)がある。このHTMLは、SGML(Standard Generalized Markup Language)を用いて作製されたタグ付言語で、広く世界中で使われているが、残念なことにHTMLで使われているタグは主として書式情報であり、医学的な意味を伝達するのには不十分である。そこで我々は、SGMLを用いて、医学的な意味が伝達可能で、また、診療記録の構造をも規定出来る規約(DTD:Document Type Definition、文書型定義)を作製することにした。この考え方を使うと、他施設とのデータ交換の際、標準フォーマット(SGML文書)に変換して送出すれば良い。受け取った側は、そのデータを自分のシステムに合った形式に変換してデータベースに格納出来る。こうすることによって、施設毎の独自性を保ちながら、全国の医療機関とデータの交換が可能になるのである。
 この方式のもう一つのメリットは、各システムが、標準フォーマットに対するインターフェイスを一つだけ作れば良いということである。もし、個々のシステム間で交換のためのインターフェイスを作ることになると、全体では膨大な数のインターフェイスを用意しなければならなくなる。これは、将来、社会システムとして電子カルテを開発・運用する際、経済的な問題で非常に重要になってくると思われる。
 以上の考え方を実現するため、異なる施設間でのデータ交換を目的として、医学的意味をもたせたtagをデータに付着させた構造化したSGML文書を標準交換フォーマットとして用いることとした。具体的には、診療記録を表現することの出来る文書型定義(DTD)を作製し、このDTDおよび、その中で用いられるタグをデータ交換のための標準規約とした。

B. 研究方法

1. DTD
以下の手順に従ってDTD(文書型定義)を作成した。
(1)各フィールド病院において、実際のカルテを分析し、医学的な意味づけタグを抽出し、現物のカルテのコピーと共に本研究班が収集。
(2)本研究班では、各フィールド病院から提出された資料をもとに、タグを分類、整理し、意味的に同じものはマージし、タグ同士の相互関係(意味的な包含関係など)を検討し、全てのタイプの診療録をを表現可能なDTDを試作した。
(3)試作DTDに従って、現物のカルテ記述内容を再入力可能か否かをフィールド病院にて検証した(昨年度)。
(4)DTDの再検討

2. カルテ情報の交換実験
作成したDTDをベースに、カルテ情報をSGML化し、異なるプラットフォーム間での情報交換が可能な実験システムを構築した。
本年度はオフラインメディアや、電子メイルでの転送を想定し、MIME formatをパッケージとして使用した。これは、カルテの文字情報、検査結果情報、画像情報など、マルチメディア情報をSGML化し、一つのパッケージとして相手に送付し、相手側でアンパッケージし、元の情報を正しく表示する方法である。

C. 研究結果

1. DTD
電子カルテ交換用DTD第一版(MML v.1.0: Medical Markup Language)を別添資料に示した。本年度は、DTDで用いたタグの階層構造を比較的フラットなものに変更し、若干の新しいタグを設けた。また、DTDでカバーしきれない情報(画像、検査結果など)とのリンク方式についても検討を加え、外部ファイルをポインティングする方式(外部エンティティー参照方式)とし、柔軟な拡張性を持たせた。

<TEST-RESULT TYPE="RADIOLOGY">
<MREF CONTENT-TYPE="IMAGE/JPEG" REF="filename001.jpg" ...ATT...ATT...>
</TEST-RESULT>


資料1:MML第一版(DTD, テキスト)
資料2:MML第一版(DTD, 図)
資料3:MMLタグ一覧(text, CSV format)
資料4:MMLタグ一覧(図)

2. カルテ情報の交換実験
 MMLエンコード化された診療データ(SGML文書)と画像データがMIMEパッケージ化されて相手に送られ、相手施設でMIMEデータをアンパックしてし、SGML文書に対してMMLデコードが施され、最終的に正しく医学的な意味が伝わることを実証した。つまり、

Local Database A --(MML encoding)-->SGML文書+画像ファイル--(MIME packing)-->any media(Internet or FD)--(MIME unpacking)-->SGML文書+画像ファイル--(MML decoding)-->Local Database B

という経路である。

本実験ではインターネット環境下で、

1) ローカルデータベース(実験では省略)
2) WWWサーバ
3) WWWクライアント(NetScape Navigator)

を用いて、上記情報伝達実験系を製作した。

Local Database <--(MML encoding/decoding)-->SGML文書

の処理系は、今後それぞれの電子カルテシステムにMML Interfaceとして実装されるべきもので、我々の実験の範疇ではないと判断したので割愛した。従って、SGML文書がすでに作られているものとして、実験をデザインした。

WWWサーバ上には、

・SGML文書のMML decoding (Parse)を行う
・SGML文書と画像ファイルをMIMEパッケージ化する
・MIMEパッケージをアンパックし、生成されたSGML文書をParseする

の3つの処理系を実装し、インターネット上で公開することにした。以下に、そのURLを示す。

http://202.218.133.51/MML/


図1:MML parseの第一画面


図2:SGML文書を文字フィールドにpasteし、parseボタンを押すと処理が始まる


図3:parseされたデータ。MML(DTD)に従ってデータが解析され、タグに対応した医学的名称が、そのデータと共に表示される。


図4:MIME処理の第一画面


図5:SGML文書と画像ファイルをMIME packageに変換する


図6:MIME package化されたデータを表示した画面。画面上部の"Unpack"ボタンを押すことにより、Unpack処理が開始される。


図7:Unpack処理され、parseされたデータを示す。

資料5:MIMEパッケージ化されたデータ



以上示したように本実験で、異なるプラットフォーム、異なるデータベースシステム間でのデータの交換が可能なことが実証された。

D. 考察
 本方法を用いることによって、異なるシステム間で医療データの交換が可能なことが実証された。今年度までに行ったのは、診療データベースの中から送りたい情報を取り出してSGML文書として相手に送る方法である。つまり、それぞれ異なるローカルシステムから情報を取り出し、DTDで規定される診療情報の「枠」にデータをはめ込み、SGML文書として相手に送る。受け取った相手は、同様にDTDに従ってこれを解読し、正しい医療情報として復元する。これは、「紹介状」や、「全てのカルテ情報」など、データとしては紙の文書に近い、静的な情報である側面が強い。将来的には、異なるシステムのデータベース同士が動的にリンクする形で、細分化されたデータが飛び交うことが予想され、SGML文書としてのデータ交換には限界があることが明らかになってきた。細かい情報の動的な交換にSGMLを用いるのはオーバーヘッドが大きすぎ、効率が悪いと考えられるからである。今後は、オブジェクト化されたデータを取り扱う技術が必要とされると思われる。この点については、MMLで用いている階層化された医学タグを使い、オブジェクト的な取り扱いが可能であると考えられる。オブジェクト技術に関しては、CORBA等の技術が発達してきており、今後、細分化されたデータを動的に取り扱う方法を確立するためには、その方向での研究を進める必要があり、今後の課題としたい。

E. 結論
1. SGML技術を用いて、診療録を表現することが可能なDTDを作成した。
2. DTDを用いて、MIME形式のマルチメディアパッケージを開発し、オフラインや電子メイルでも医療情報の交換が可能なことを実証した。
3. SGML文書は、静的な情報交換に適するが、データベースの動的リンクには適さないことが示唆され、今後オブジェクト技術への取り組みが必須と考えられた。

F. 研究発表

1.論文発表(予定)

1) 吉原博幸、他:Web-cgi-SQLdatabaseを用いた電子カルテシステム--広域病歴管理の問題をどう解決するか?, http://www.miyazaki-med.ac.jp/jcmi96paper/017.html(1996.11)

2) 吉原博幸、他:電子カルテは、どこまでやれるか--電子カルテ-概念と技術的見通し, http://www.miyazaki-med.ac.jp/jcmi96paper/p100.html(1996.11)

3) 吉原博幸、他:カルテ構造技術コアチーム報告書, http://www.miyazaki-med.ac.jp/medinfo/SGmeeting/document/health/health_00.html(1996.04)

4) 吉原博幸、他:電子カルテ構造技術コアグループ報告, http://www.miyazaki-med.ac.jp/medinfo/SGmeeting/document/html_ver_of_techCore_report/techCore_report96.3.html(1996.03)

5) 吉原博幸、山本隆一, 山崎俊司, 大橋克洋, 大江和彦, 八幡勝也, 山下芳範, 高橋 究:平成7年度厚生省健康政策調査研究事業報告--電子カルテシステムに関する研究 , http://www.miyazaki-med.ac.jp/medinfo/SGmeeting/document/ehr_kousei_full.web_ver/ehr_kousei_full.html(1996.03)

6) 廣瀬康行、他:歯科総合病院の電子カルテシステム: その設計理念, 医療情報学会10周年記念誌第2巻, 1997 , 医療情報学会編

7) 廣瀬康行、他:Problem Oriented Medical RecordBase の構造ならびにハンドリングに関する一考察, 第15回医療情報学連合大会論文集 569-570.1995

8) 廣瀬康行、他:参照ウィンドウの記録とセキュリティ, 平成7年度国立大学医療情報部門連絡会議 63-64.1996.01.25-26, 東京

9) 廣瀬康行、他:診療論理情報ベース, 平成7年度国立大学医療情報部門連絡会議 65-68.1996.01.25-26, 東京

10) 廣瀬康行、他:診療プラットフォームのヒューマンインターフェイス:モード,コンテナ,ツール, 電子カルテシンポジウム論文集.7-10, 1996, MEDIS-DC, JCMI, JAHIS 共編

11) 日紫喜光良,檜山正幸,大江和彦:コンピュータ化患者記録の構造. 電子カルテシンポジウム論文集. 21-24, 1996.


12) 山崎俊司、他:医学辞書、入出力テンプレート、3次元データベースよりなる問題志向型電子カルテ, 第14回 医療情報学連合大会(神戸) 1994

13) Shunji Yamazaki, et al: The Concept pf "Template" Assisted Electronic Medical Record, Eighth World Congress on Medical Informatics (Vancouver)
 MEDINFO 95 Proceedings p249-252

14) 山崎俊司、他:テンプレート機能を備えた電子カルテとその膠原病内科領域での応用, 第15回 医療情報学連合大会論文集 p575-578 1995, www.ho.chiba-u.ac.jp/medinf/sy/sy_15th.html

15) 山崎俊司、他:テンプレートと構造データ入力機構を備えた電子カルテ, 電子カルテシンポジウム論文集 p17-20 1996, www.ho.chiba-u.ac.jp/medinf/sy/symp96.html

2.学会発表(予定)

1) 吉原博幸、他:MMLの実環境へのインプリメントとその問題点(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

2) 吉原博幸、他:Global Medical History Database (GMHD)の概念とそのプロトタイプ(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

3) 山本隆一、他:電子カルテと診療情報交換のための暗号化技術の現状と問題点(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

4) 廣瀬康行、他:問題解決空間の定式化に関する考察(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

5) 日紫喜光良、他:電子カルテのデータ交換仕様 MML第1版(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

6) 廣瀬康行、他:歯科用図形文字の標準化(医療情報学会シンポジウム97)(予定)

7) 山崎俊司、他:データの標準化を考慮した電子カルテとその運用, 第16回 医療情報学連合大会(千葉)1996, www.ho.chiba-u.ac.jp/jcmi/jcmi96paper/062.html

8) Shunji Yamazaki, et al: Template Definiton Language -- The concept and proposal, TEPR97 Nashville(予定)

9) Shunji Yamazaki, et al: Intorduction to the Japanese Electronic Medcial Record System, TEPR97 Nashville(予定)