python解析hl7协议的那点事儿

b. 关于HL7通信协议的介绍：

3）设计理念及结构 ^[1]

◆ Chapter： 将医院中的流程分割成好几大块（如抽象数据集，ADT）。
◆ 触发事件(Trigger events)： 当现实世界中发生的事件产生了系统间数据流动的需求，则称其为触发事件。运用所有找出的三个英文字头来凑成这些消息（Message）。
◆ 消息(Message)： 将每个流程定位出好几个触发事件（Trigger Events），它是系统间 传输数据的基本单位 ，由一组有规定次序的段组成。每个消息都是用一个消息类型来表示其用途。
◆ 段(Segment)： 将医院中需要存放的资料分类到无法分割的项目（如病患资料，将其命名为PID），它是数据字段的一个逻辑组合。每个段都用一个唯一的三字符代码所标志，这个代码称作段标志。
◆ 域(Field)： 它是一个字符串，是段的最小组成单位。

4）HL7数据示例

message = 'MSH|^~\&|GHH LAB|ELAB-3|GHH OE|BLDG4|200202150930||ORU^R01|CNTRL-3456|P|2.4\r'
message += 'PID|||555-44-4444||EVERYWOMAN^EVE^E^^^^L|JONES|196203520|F|||153 FERNWOOD DR.^^STATESVILLE^OH^35292||(206)3345232|(206)752-121||||AC555444444||67-A4335^OH^20030520\r'
message += 'PV1||I|W^389^1^UABH^^^^3||||12345^MORGAN^REX^J^^^MD^0010^UAMC^L||67890^GRAINGER^LUCY^X^^^MD^0010^UAMC^L|MED|||||A0||13579^POTTER^SHERMAN^T^^^MD^0010^UAMC^L|||||||||||||||||||||||||||200605290900'
message += 'OBR|1|845439^GHH OE|1045813^GHH LAB|1554-5^GLUCOSE|||200202150730||||||||555-55-5555^PRIMARY^PATRICIA P^^^^MD^^LEVEL SEVEN HEALTHCARE, INC.|||||||||F||||||444-44-4444^HIPPOCRATES^HOWARD H^^^^MD\r'
message += 'OBX|1|SN|1554-5^GLUCOSE^POST 12H CFST:MCNC:PT:SER/PLAS:QN||^182|mg/dl|70_105|H|||F'
message +=  'OBX||NM|AG_FiO2||21.00|%|18.00-100.00||||\r'

• 段落符号 ：HL7中每一段都是以一段三个大写字母开头的，代表整个段落的含义，MSH(头信息)，PID(患者信息)，PV1(开单信息)等等。
• | 符号 (域分隔符)：HL7中每个段落中的位置分格符，两个“|”符号之间表示一个位置，可以填上相关结构的内容，比如字符串等，以“段落-数字”表示该位置。
• ^ 符号 (成分分隔符)：HL7中许多段落的位置中是多个成分的，比如执行科室代码与执行科室名称，一般用^符号分隔，分隔后形成两个新的段。
• ~ 符号 (子成分分隔符)：HL7中在分了成分之后，子成分如果分为多个成分，则用~符号进行分隔，分隔后形成两个新的段。
• & 符号 (循环分隔符)：表示该段位置放置的是数组结构，类型相同，可以循环。

5）HL7数据类型 ^[2]

2.HL7的几种解析方式简述

• python-hl7 (pip install hl7)
• 解析方式不是很友好，索引全部使用下标，不易理解，目前查阅官方文档仅支持MLLP通讯协议方式。
• 如果想要了解使用，推荐此文档：

• GitHub参阅：

• HL7apy (pip install hl7apy) ---> ( 本人推荐使用 )
• 查阅官方文档相对较完善，此库具备解析的基础功能点，也支持http协议方式进行数据传输，需自行构建相关Massage对象（如ACK、MDMT02...等）
• 推荐文档：

• HL7apy GitHub源码地址：

• hl7-parser (pip install hl7parser)
• 目前查阅官方文档不完善，可参阅资料较少。

二、基于Python的HL7协议解析（示例以HL7apy为主）

1.简单解析示例 ^[3]

# message 的值见1.1.3中的数据示例
from hl7apy.parser import parse_message
from hl7apy.core import Group, Segment
from hl7apy.parser import parse_segment, parse_field, parse_component
msg = parse_message(message.replace('\n', '\r'), find_groups=True, validation_level=2)
print(msg.children)
print(msg.children[1].children)
print(msg.children[1].value)
for segment in msg.children:
    if isinstance(segment, Segment):
        for attribute in segment.children:
            print(attribute, attribute.value)
    if isinstance(segment, Group):
        for group in segment.children:
            for group_segment in group.children:
                for attribute in group_segment.children:
                    print(attribute, attribute.value)

如上示例，可以循环遍历打印结果，也可以通过 字典方式 获取：

# 获取message_control_id示例
# 下面两种方式是一样的，也可以用这个方式在Massage对象的这个域中赋值
print(msg.MSH.msh_10)
print(msg.MSH.message_control_id)

2.Python服务端协议

基于Python的服务端常用框架有Django、Flask、Tornado，并支持Http协议数据传输方式。Django框架过于完善，不适用此项目，后尝试以Flask轻量级框架作为HL7服务端，通讯过程中发现Flask返回协议为http/1.0版本（未使用Gunicorn等高并发策略），项目客户端为http/1.1版本，无法正常通讯。最终 采用Tornado作为服务端 。

关于HL7通讯 即时返回ACK响应 问题，可以采用服务端异步处理策略（可参考本人另一篇文章的Tornado异步处理的部分）：

3.解析类初始化（为构造Massage对象使用）

response.MSH.MSH_1 ---> field_separator
response.MSH.MSH_2 ---> encoding_characters
response.MSH.MSH_3 ---> sending_application
response.MSH.MSH_4 ---> sending_facility
response.MSH.MSH_5 ---> receiving_application
response.MSH.MSH_6 ---> receiving_facility
response.MSH.MSH_7 ---> Date/Time Of Message
response.MSH.MSH_8 ---> security
response.MSH.MSH_9 ---> message_type
response.MSH.MSH_10 ---> message_control_id
response.MSH.MSH_11 ---> processing_ID
response.MSH.MSH_12 ---> version_id

OBX.2 - Value Type
OBX.5 - Observation Value

MSA_1 - AA/AE/AR
MSA_2 - message_control_id
MSA_3 - message信息

import json
import datetime
import uuid
from hl7apy.parser import parse_message, parse_segment
from hl7apy.core import Message
from hl7apy.v2_5 import DTM
class HL7ParseFunc():
    def __init__(self,):
        self.VALID_MESSAGES = ('MDM^T02^MDM_T02', "ACK^T02^ACK",)
        self.APPLICATION_ACCEPT = "AA"
        self.APPLICATION_ERROR = "AE"
        self.APPLICATION_REJECT = "AR"
        self.APPLICATION_SENDER = "发送方"
        self.FACILITY_SENDER = "SERVER1"
        self.APPLICATION_RECEIVER = "接收方"
        self.FACILITY_RECEIVER = "SERVER1"

4.验证客户端请求

分别验证请求的发送方和接收方的 Application 和 Facility 是否正确。也可以采用其他逻辑验证，逻辑本质基本是一样的。

def valid_request(self, message_request):
    # 验证请求类型为是否为MDM_T02（根据项目请求方式验证）
    if message_request.MSH.message_type.value in self.VALID_MESSAGES:
        msh = message_request.children[0].value.split('|')
        # 分割后按索引读取，以验证请求数据的接收方（MSH）的身份为 IKANG
        return True if msh[4] == self.APPLICATION_SENDER and msh[5] == self.FACILITY_SENDER else False
    else:
        return False

5.构造Massage对象 （以ACK响应为例）

构造ACK响应对象，也就是在ACK对象中的每个域分别写入我们的数据即可。 （构造其他对象也是同理。如MDMT02，只是在 response.MSH.MSH_9 ---> message_type 中写入"MDM^T02^MDM_T02"，其他每个 Segment 中填入自己的数据。）

需要注意的点：

1. Content-type 别写错
2. response.to_er7() 数据转化为hl7的字符串格式

def set_default_header(self):
    self.set_header("Content-type", "application/hl7-v2")
    self.set_header('Access-Control-Allow-Methods', 'POST, GET')
class fir_Handler(tornado.web.RequestHandler):
    executor = ThreadPoolExecutor(300)
    def get(self, *args, **kwargs):
        self.write("hello")
    def post(self, *args, **kwargs):
        message = self.request.body
        message = bytes.decode(message)
        m = parse_message(message, find_groups=True, validation_level=2)
        # 获取项目中的data数据逻辑（可忽略）
        s = parse_segment(m.children[1].value)
        data = s.observation_value.value
        data = data.replace("\T\\", "&")
        data_json = eval(data)
        print(type(data_json), data_json)
        # ----- 此处若有其他逻辑，可参考异步处理 -----
        # XXX = Message('MDM_T02')
        response = Message('ACK')
        response.MSH.sending_application = m.MSH.sending_application
        response.MSH.MSH_3 = m.MSH.MSH_5
        response.MSH.MSH_5 = m.MSH.MSH_3
        response.MSH.MSH_4 = m.MSH.MSH_6
        response.MSH.MSH_6 = m.MSH.MSH_4
        # XXX.MSH.MSH_9 = "MDM^T02^MDM_T02"
        response.MSH.MSH_9 = "ACK^T02^ACK"
        response.MSH.MSH_11 = "P"
        response.MSA.MSA_1 = APPLICATION_ACCEPT
        response.MSA.MSA_2 = m.MSH.message_control_id
        # 添加其他Segment