moonbit-hl7v2 (moonbit临床消息HL7v2解析器)

MoonBit 2026 开源创新大赛 (OSC 2026) 参展项目
工业级 MoonBit 医疗互联基础设施与 clinical HL7 v2 消息解析、校验、转换与 AST 比对引擎。

💡 项目背景与解耦设计

在医疗信息化 (HIS/LIS/PACS/RIS) 与医院信息集成平台 (Integration Engine) 中，HL7 v2 (Health Level Seven) 协议是全球医疗互联事实上的核心数据交换标准。然而，在现代高并发、安全轻量的 WebAssembly (Wasm) 及 Native 运行时（如 MoonBit 生态）中，高可用、类型安全的 HL7 v2 基础设施仍属空白。

moonbit-hl7v2 采用全量原生 MoonBit 语言 构建，提供轻量、高拓展性、类型安全的临床消息解析、验证与多格式数据互通能力。

🏗️ 架构与子包解耦划分

flowchart TD
    A[HL7 v2 Raw Message Stream] --> B[lib/types & lib/escape]
    B -->|Lexical Analysis| C[lib/parser Engine]
    C -->|AST Nodes & Segments| D[lib/segments Core & Extended]
    D -->|Message Envelopes| E[lib/messages ADT/ORM/ORU/ACK]
    C -->|Query Selector| F[lib/path Query Engine]
    D -->|Validation Engine| G[lib/validator Schemas & Constraints]
    D -->|Formatter| H[lib/serializer Pipe & Line Ending]
    D -->|Data Interchange| I[lib/converter JSON/XML/FHIR/Markdown]
    D -->|Diffing Engine| J[lib/diff Structural Delta Analyzer]
    E -->|Mock Engine| K[lib/generator Synthetic Clinical Generator]
    F & G & H & I & J & K --> L[cmd/main CLI Application]

核心子包 (Package) 职责列表：

lib/types: 定义 HL7 分隔符 (Delimiters), 数据类型 (TS, HD, CE, XPN, XAD, PL), AST 节点 (Component, FieldItem, Field, Segment, Message) 与错误类型 HL7Error。
lib/escape: HL7 标准转义字符处理引擎 (\F\, \S\, \R\, \E\, \T\, \X...\ 十六进制解码与 .br 换行符)。
lib/parser: 词法分析与 AST 语法解析器，支持 Segment 分割、Field 提取、Component/Subcomponent 拆分与批量流化解析 parse_batch。
lib/path: HL7 Path 路径选择器引擎，支持 MSH-9, PID-3.1, OBX[0]-5 等 1-based 路径检索与批量提取。
lib/segments: 15+ 种 typed 临床段模型封装：MSH, PID, PV1, OBR, OBX, EVN, ORC, DG1, AL1, NK1, RXO, RXE, FT1, IN1, PR1, SPM。
lib/messages: 高阶业务消息信封与模型：ADTMessage (A01/A04/A08), ORUMessage (R01), ORMMessage (O01), ACKMessage。
lib/validator: HL7 规范校验引擎，支持 Required 字段校验、数据类型 (NM/TS) 限制、缺失段检测与 Error/Warning 级别诊断。
lib/serializer: 消息序列化与标准化输出，支持 \r, \n, \r\n 换行符与自定义分隔符控制。
lib/converter: 多端互通转换器：
- Standard AST JSON Representation
- XML Standard Element Model
- FHIR R4 Minimal Resource Mapping (Patient, Observation)
- Clinical Markdown Summary Table
lib/diff: AST 级 Structural Diff 差异比对引擎，识别新增/删除段与字段数值 Delta。
lib/generator: 临床模拟测试数据生成器 (generate_adt_a01, generate_oru_r01)。
cmd/main: 命令行 CLI 应用标量入口。

⚡ 快速开始与使用示例

1. 运行 CLI 演示程序

moon check
moon test
moon run cmd/main

2. 解析 HL7 消息与提取字段

let raw = "MSH|^~\&|LIS|HOSPITAL|HIS|CENTER|20260803120000||ADT^A01|MSG00001|P|2.3\rPID|1||10001^^^HOSPITAL||DOE^JOHN||19800101|M"

match @parser.parse_message(raw) {
  Ok(msg) => {
    let patient_id = @path.get_value(msg, "PID-3.1") // "10001"
    let patient_name = @path.get_value(msg, "PID-5.1") // "DOE"
    println("Patient ID: " + patient_id + ", Name: " + patient_name)
  }
  Err(err) => println(err.to_formatted_string())
}

3. HL7 转 FHIR R4 JSON

let fhir_json = @converter.to_fhir_patient_json(msg)
println(fhir_json)

📊 工程质量与合规指标

源码规模: 4,146 行 原生 MoonBit (.mbt) 代码 (源码 3,764 行 + 测试 382 行，不计 _build 缓存；加上 .mbti 接口导出共 4,683 行)。
单元测试: 28 组 单元与场景集成测试 (全量通过 moon test)。
工具链零警告: MoonBit 0.10.3 工具链，全量通过 moon check, moon fmt --check, moon info 零警告检测。
开发者统一签名: 提交身份严格统一为独立开发者 plhjbg <plhjbg@users.noreply.github.com> (GitLink 账号：plhjbg)。

📄 开源许可证

本项目采用 Apache-2.0 License 许可证开源。