B33_13_Schematron技術說明
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SCHEMATRON技術說明
99年度電子病歷標準維護暨推廣案
教育訓練系列課程 B CDA R2元素結構詳論
本投影片參考來源：
1. 行政院衛生署97及98年度電子病歷推動案之專案成果
大綱
Schematron簡介
取得資源
語法結構
範例解析
甚麼是SCHEMATRON
他是用來斷定某樣式(pattern)是否出現或沒有出現在
被驗證的XML文件內。
其功能包含：
Business rules validation
Data reporting
General validation
Quality control
Quality assurance
Constraint checking
驗證模式
有兩種驗證模式
Grammar-based schema languages
Rule-based schema languages
資料來源：http://www.xfront.com/schematron/Two-types-ofXML-Schema-Language.html
SCHEMATRON的版本
Schematron 1.5
http://xml.ascc.net/schematron/
由中央研究院所發展
僅支援XSLT 1.0
Schematron 1.6
介於Schematron 1.5與 ISO Schematron使用不多。
ISO Schematron
取得資源
標準書
免費標準書下載網址：
http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/index.
html
編號：ISO/IEC 19757-3:2006
文件名稱：Information technology -- Document Schema
Definition Language (DSDL) -- Part 3: Rule-based validation
-- Schematron
電子書
Schematron
出版社：O’REILLY
2007.3 出版
共51頁
價格：$9.99
Google Preview：
http://oreilly.com/catalog/9780596527716/preview.ht
ml
(寫的並不好)
線上教材
Schematron Tutorial
網址1：
網址2：
http://www.xfront.com/schematron/index.html
網址3：
http://www.zvon.org/xxl/SchematronTutorial/General/contents.html
http://www.dpawson.co.uk/schematron/index.html
Schematron wiki
網址
http://en.wikipedia.org/wiki/Schematron (資料仍不完備)
重要資源網站
http://www.schematron.com/
http://xml.ascc.net/schematron/
http://www.topologi.com/
支援SCHEMATRON的XML編輯器
XMLBlueprint XML Editor :
http://www.xmlblueprint.com/
<oXygen/> XML Editor :
http://www.oxygenxml.com/
背景知識
XSLT
XSLT 1.0規格書
XSLT 2.0規格書
http://www.w3.org/TR/xslt20
/
線上教學
http://www.w3.org/TR/xslt
http://www.w3schools.com/x
sl/default.asp
XPath
XPath 1.0規格書：
http://www.w3.org/TR/xpath
XPath 2.0規格書：
http://www.w3.org/TR/xpath
20/
線上教學
http://www.w3schools.com/x
path/default.asp
語法結構
基礎宣告
Namespace
http://purl.oclc.org/dsdl/schematron
<?xml version=“1.0”?>
<sch:schema xmlns:sch=http://purl.oclc.org/dsdl/schematron>
…
</sch:schema>
基本觀念 - RULES
Rules是Schematron語法結構中最基礎區塊
簡單結構
<rule context="book">
<!-Insert tests to be done on "book" elements here
-->
.../...
</rule>
補充說明
Context指的是被驗證XML檔中的可能元件。可用Xpath
加以定義。
基本觀念- TESTING
定義規則區塊後，接著要說此規則的測試條件。
測試方式有兩種：
assert：當條件不符合時，警示訊息。一定有錯。
report：當條件符合時，報告資訊。不一定有錯。
範例
<rule context="book">
<assert test="@id">Missing "id" attribute.</assert>
<assert test="isbn">Missing "isbn" element.</assert>
<assert test=“@id = concat(‘b’, isbn)”>The “id” attribute should be the ISBN
number with a prefix "b"</assert>
</rule>
SCHEMATRON 最簡結構
<schema xmlns=“http://purl.oclc.org/dsdl/schematron”>
包含
[0..1]<title> 之後
[0..n] <ns prefix=“???” uri=“???” /> 用來定義namespaces與
prefixes， 如 Xpaths等其他的標準，之後
[1..n] <pattern>，包含
[1..n]<rule context=“???”> 式中context屬性內容是一個XSLT 的
表達式，包含
<assert test=“???”> 式中test屬性內容是一個Xpath位置。內容值則可是
豐富文字內容，用以表達此警示的敘述。
<report test=“???”>式中test屬性內容是一個Xpath位置。內容值則可是
豐富文字內容，用以表達此報告的敘述。
補充元素 – PHASE、 ACTIVE
這兩個元素配合起來可宣告不同等級的驗證。
例如說，可以規劃成error、 warning、 manual
三種不同【嚴重度】之驗證規則。
phase以屬性id名稱作辨識。
active用屬性patterm作辨識。注意，此patterm
的屬性值要與patterm元素的id屬性相對應。
範例
<phase id='errors'>
<active pattern='ClinicalDocument'/>
<active pattern='ClinicalDocument_General_Constraints'/>
…
</phase>
<phase id='warning'>
<active pattern='ClinicalDocument_General_Constraints_Warnings'/>
<active pattern='recordTarget_warnings'/>
…
</phase>
<phase id='manual'>
<active pattern='Body_manual'/>
<active pattern='ClinicalDocument_code_manual'/>
</phase>
補充元素 – DIAGNOSTICS、DIAGNOSTIC
目的：提供更豐富的錯誤訊息報告。
<diagnostics>
結構
<diagnostic id=“來自assert/report的定義”>訊息內容</diagnostic>
<diagnostic id=“來自assert/report的定義”>訊息內容</diagnostic>
</diagnostics>
同一個assert或report可以有好幾個diagnostic。(例如不同的
語言)
用此架構時，在assert或report元素中，要用diagnostics屬性。
範例
<rule context="*[@id]">
<report test=“preceding::*/@id = @id” diagnostics=“idAttribute ”>Duplicated id attribute in a
"<name/>" element.</report>
</rule>
.../...
<diagnostic id="idAttribute"> The value of the duplicated id attribute
is "<value-of select="@id"/>".</diagnostic>
補充元素 – 其他
let：設定變數之用。
include：引入其他schematron檔。
name：用以代表現在節點名稱。(ISO版廢)
param：設定key-value。
emph：用在敘述文件區塊內。
p：定義一段文章(與HTML同)。
範例解析
範例1
範例2
範例3
範例4
範例5
驗證字串是否包含字元@
範例6
完整範例
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<schema xmlns="http://www.ascc.net/xml/schematron">
<pattern name="main">
<rule context="book">
<assert test="@id">Missing "id" attribute.</assert>
<assert test="isbn">Missing "isbn" element.</assert>
<assert test=“@id = concat(‘b’, isbn)”>The “id” attribute should be the ISBN number with a prefix “b”
</assert>
</rule>
<rule context="*[@id]">
<report test=“preceding::*/@id = @id” diagnostics="idAttribute-en idAttribute-fr "/>
</rule>
</pattern>
<diagnostics>
<diagnostic id=“idAttribute-en” xml:lang=“en”>The id attribute “<value-of select=”@id“/>” is duplicated in
element "<value-of select="name()"/>".</diagnostic>
<diagnostic id=“idAttribute-fr” xml:lang=“fr”>L‘attribut id “<value-of select=”@id“/>” de l’élément "<value-of
select="name()"/> est dupliqué".</diagnostic>
</diagnostics>
</schema>
用於CDA R2
基本說明 - 1
配合實作指引標準書的規則建立Schematron。
每一份實作指引標準書會宣告TemplateId，此元素為
OID編碼。一個OID碼就是一個驗證檔。
此編碼須向HL7 Taiwan註冊使用之。
此編碼可能的定義模式：
所有驗證條件式在同一個檔案。
分成Level 1、Level 2與Level 3三個檔案。因標準制定之層次讀
取驗證檔。
每一個驗證條件式就指定一個OID碼(就是一個驗證條件式一個
檔案)。
基本說明 - 2
在實作指引標準書中
<ClinicalDocument xmlns='urn:hl7-org:v3'>
…
<templateId extension='IMPL_CDAR2_LEVEL1' root='2.16.840.1.113883.10.1'/>
<templateId extension=‘IMPL_CDAR2_LEVEL2’ root=‘2.16.840.1.113883.10.2’/>
…
…
驗證檔案
</ ClinicalDocument>
(此為CCD之驗證檔)
驗證範例一
<!-- 驗證元素 -->
<sch:pattern name="ClinicalDocument" id="ClinicalDocument">
<sch:p>驗證是否為CDA R2之臨床文件</sch:p>
<sch:rule id="cda-root" context="/*">
<sch:assert test="self::cda:ClinicalDocument">
錯誤：出院病歷摘要必須要有於 urn:hl7-org-v3命名空間的
ClinicalDocument元素。</sch:assert>
</sch:rule>
</sch:pattern>
測此文件是否以
部分內容
ClinicalDocument為根元素
此部分在實作指引
標準書中屬一般限
制式
驗證範例二
部分內容
<!-- 驗證屬性值是否為某個值 -->
<sch:pattern name="ClinicalDocument_typeId"
id="ClinicalDocument_typeId">
<sch:rule id='cda-typeid' context="/cda:ClinicalDocument/cda:typeId">
<sch:assert id='typeId-extension' diagnostics='L1-1' test='@extension
= "POCD_HD000040"'/>
</sch:rule>
驗證測試條件
錯誤之詳細訊息內容
</sch:pattern>
（可由實作指引書複製）
<sch:diagnostic id="L1-1">
錯誤： typeId元素中extension屬性必須是POCD_HD000040
</sch:diagnostic>
實作指引標
準書之內容
驗證範例三
部分內容
<!-- 驗證屬性值是否符合編碼規範 以voc.xml來驗證之。-->
<sch:pattern name="ClinicalDocument_code"
id="ClinicalDocument_code">
<sch:rule id="cda-code" context="/cda:ClinicalDocument/cda:code">
<sch:assert diagnostics='L1-7‘
test='document("voc.xml")/systems/system[@codeSystemName="LOINC"]/co
de[@value = current()/@code]'>
/ClinicalDocument/code/@code的值需來自LOINC適當之編碼。
</sch:assert>
Code Set對照表
實務做法
純以XSLT技術，將所有驗證條件式寫在一個SCH檔
案中。可參考CRS (Care Record Summary)範本。
採HL7 Template技術架構，為每一個Template建立一
個SCH檔案。可參考CCD (Continuity of Care
Document)範例。
CRS範例說明
CRS範例說明 - PHASE
CRS範例說明 - PATTERM
CRS範例說明 - RULE
CRS範例說明 - DIAGNOSTICS
CCD範例說明
補充說明-TEMPLATE
Level 1
Level 2
Level 3
CCD範例說明 – 主檔
CCD範例說明 – ROOT
SCH
ENT
CCD範例說明 – TEMPLATEID
工具使用
編輯階段
驗證階段
編輯階段
Schematron符合XML規範，任何編輯器皆可編輯。但
就方便性而言，應慎選XML編輯器。
本教材利用XMLBlueprint。
目前僅支援ISO版，所以，Namespace須為：
http://purl.oclc.org/dsdl/schematron
1. 此驗證是指針對此SCH檔案是否符合
SCHEMATRON規範的驗證，而非
CDA R2 XML檔案之驗證。
2. 目前支援之驗證工具有Jing、Libxml2、
MSV。
驗證階段
驗證方式有
透過有支援Schematron的XML編輯器
採用Schematron Validator (目前不支援中文)
XSLT設計模式 (有點複雜。抱歉！目前我尚未測試成功)
使用編輯器驗證 - XMLBLUEPRINT
使用編輯器驗證 – OXYGEN XML