醫(yī)院臨床用平板電腦的設計

仲曉偉，黃偉，薛顏波，肖亮

1 常熟市第二人民醫(yī)院，江蘇，常熟，215500

2 江蘇中科夢蘭電子科技有限公司，江蘇，常熟，215500

3 江蘇金仕達衛(wèi)寧軟件有限公司，江蘇，常州，213000

0 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，群眾對醫(yī)療衛(wèi)生服務將會有更高的要求。2009年國家新醫(yī)改政策出臺，新醫(yī)改方案的主體框架是“四梁八柱”，其中“四梁”指的是公共衛(wèi)生體系、醫(yī)療服務體系、醫(yī)療保障體系、藥品供應體系；“八柱”指的是醫(yī)療管理機制、運行機制、投入機制、價格形成機制、監(jiān)管機制、科技和人才保障、信息系統(tǒng)、法律制度。醫(yī)療信息化首次明確成為了是我國醫(yī)療衛(wèi)生體系的重要支撐。在醫(yī)院管理中，信息化已成為實現(xiàn)醫(yī)院科學管理，提高社會經(jīng)濟效益，改進醫(yī)療服務質(zhì)量的重要途徑，越來越多的信息技術(shù)被應用到日常醫(yī)療業(yè)務中。

1 醫(yī)院無線應用現(xiàn)狀

我國醫(yī)院信息化已進入到臨床信息系統(tǒng)（CIS）階段，隨著無線產(chǎn)品的不斷成熟，價格不斷下降，適合醫(yī)院使用的無線覆蓋方案逐步被應用，基于無線的臨床信息系統(tǒng)也不斷完善之中。國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家醫(yī)院，諸如江門市中心醫(yī)院、南京軍區(qū)廬山療養(yǎng)院、北京301醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院和安貞醫(yī)院等實施了手持移動終端的無線查房應用[1]。但目前應用手持移動終端，集中在臨床護理，而作為醫(yī)院的主體—醫(yī)生卻因為沒有合適的手持移動終端，使用笨重的無線查房車，或攜帶傳統(tǒng)的紙質(zhì)醫(yī)囑和病歷，因此迫切需要設計一種適合臨床醫(yī)生使用，便于攜帶的醫(yī)院臨床用平板電腦。

2 醫(yī)院臨床平板電腦硬件設計

2.1 醫(yī)用平板總體設計

醫(yī)用平板電腦的設計，前期以行業(yè)應用市場為導向，在龍芯移動SOC芯片方案成熟后逐漸過渡到完全自主研制的龍芯平板終端。目前模塊采用FREESCALE高性能處理器，集成ARM CORE-A8的IMX515處理器在2D、3D、FLASH方面具有較強的優(yōu)勢。同時產(chǎn)品配置了高達16 GB的NAND FLASH以及512 MB的DDR2內(nèi)存，具有較大的存儲空間。產(chǎn)品接口豐富，包含：USB2.0，HDMI，AUDIO等接口，可方便用戶擴展外部設備或傳輸數(shù)據(jù)。產(chǎn)品具有強大的通訊功能，內(nèi)部集成了WIFI，3G等通訊模塊。系統(tǒng)采用電容式觸摸屏、重力加速度傳感器大大提高了用戶的使用體驗。操作系統(tǒng)采用目前流行的Andriod系統(tǒng)，能夠保證用戶具有良好的使用體驗；產(chǎn)品具有長續(xù)航能力，輕薄的外觀，適合用戶便攜。

2.2 外觀設計

醫(yī)院臨床平板電腦首先考慮的是醫(yī)生的便于攜帶，7" 平板是比較適合的選擇，其外觀尺寸設計為20 cm×13 cm，近似32 K紙質(zhì)筆記本大小，可以直接放置到醫(yī)生口袋中。平板電腦背面設計有適合手掌插入的彈性背帶，便于在手持使用時，單手穩(wěn)定掌握。平板電腦的返回按鈕、音量按鈕、HOME按鈕、關(guān)機按鈕都設置在平板電腦的上沿面，防止誤操作，而平板電腦的觸摸屏面只設置常用的退出按鈕?？紤]到醫(yī)院環(huán)境的協(xié)調(diào)，平板電腦使用白色的外殼。

圖1 醫(yī)院臨床用平板電腦設計圖Fig.1 The appearance of Hospital Clinical Tablet PC

2.3 防菌設計

作為醫(yī)療場所使用的平板電腦，防菌設計需重點考慮。經(jīng)科學研究，銀離子具有抗菌的效果，能破壞細菌的肽結(jié)構(gòu)。無機載銀殺菌劑用于材料制品具有很好的殺菌效果[2]。 因此，在平板電腦的外殼原料里加入銀離子材料，在保證消除細菌的同時，不會影響人體鍵康，而銀離子具有永久性的抗菌功能，即使長期使用，也依然保持強勁的抗菌效果。作為醫(yī)療場所用的儀器，需要經(jīng)常使用乙醇對平板電腦消毒。研究結(jié)果表明，乙醇和銀離子具有良好的協(xié)同殺菌作用[3]。

2.4 條碼掃描設計

在現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)中，條形碼發(fā)揮了原來越大的作用，如：病人的身份識別，檢驗樣本的識別，自動包裝藥袋的識別、消毒供應物品的識別，輸液的管理等，因此在本次臨床用平板電腦的上沿設計了兼容一維條碼的二位掃描頭，以便于應對以上的應用。

2.5 數(shù)字簽名模塊設計

國家衛(wèi)生部要求醫(yī)院建立以電子病歷為核心的醫(yī)院信息系統(tǒng)，通過無線臨床系統(tǒng)的應用，傳統(tǒng)的紙質(zhì)病歷和醫(yī)囑單將在信息系統(tǒng)中實現(xiàn)。因此對以電子病歷為代表的醫(yī)療信息進行以數(shù)字簽名為基礎(chǔ)的安全性管理，為解決醫(yī)療糾紛提供法律依據(jù)，很有實際意義[4]。在本次臨床用平板的側(cè)面設計了TF卡的插槽，便于含有數(shù)字簽名的TF卡的集成。

3 軟件系統(tǒng)設計

醫(yī)用平板系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)采用Andriod系統(tǒng)，所以平板系統(tǒng)研發(fā)最大的工作量在于Andriod系統(tǒng)的適宜性移植。平板系統(tǒng)處理器廠商FREESCALE已經(jīng)提供了詳細的關(guān)于Andriod開發(fā)的資料，中科夢蘭通過龍芯系列處理的開發(fā)，在移植Andriod系統(tǒng)時擁有較強的技術(shù)能力。軟件底層開發(fā)包括：首先完成平板系統(tǒng)各硬件模塊驅(qū)動的調(diào)試，使系統(tǒng)正常啟動；其次調(diào)試適用于FREESCALE的ANDRIOD2.2版本系統(tǒng)；第三確保應用軟件的兼容性。

3.1 定制Andriod系統(tǒng)設計

現(xiàn)有主流的平板電腦主要使用兩種操作系統(tǒng)：蘋果公司的IOS和谷歌公司的Andriod。蘋果公司的IOS作為IPAD的專用系統(tǒng)，系統(tǒng)不具備定制的功能；而谷歌公司的Andriod系統(tǒng)，作為開源的操作系統(tǒng)具有良好的定制功能。而當前醫(yī)患糾紛不僅僅是一個單純的醫(yī)療問題，已經(jīng)演變成為一個復雜的社會問題。[5]因此為了在使用臨床平板電腦時，減少病人的誤解和避免娛樂軟件的使用，通過定制的Andriod系統(tǒng)，可以定制體現(xiàn)醫(yī)院特色的啟動界面，屏蔽含娛樂功能的組件，同時也可以阻止非醫(yī)療用軟件的下載和安裝，系統(tǒng)開機后直接進入臨床信息系統(tǒng)，以體現(xiàn)臨床用平板電腦的專用性。

3.2 臨床信息系統(tǒng)開發(fā)構(gòu)架

基于平板的臨床信息系統(tǒng)采用JAVA作為開發(fā)環(huán)境，服務端采用Apache Tomcat服務器，數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER2008。平板電腦Andriod端使用Apache的HttpClient發(fā)送交互請求，將定義好的XML接口交換數(shù)據(jù)，接收使用Dom4j解析，后端采用Servlet機制，再利用JAVA反射根據(jù)XML文件描述動態(tài)調(diào)用指定的服務和方法。

3.3 移動臨床信息系統(tǒng)構(gòu)架設計

通過ESB企業(yè)數(shù)據(jù)總線，可以將醫(yī)院信息系統(tǒng)的門診、住院、放射報告、檢驗報告、電子病歷等信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換至移動臨床數(shù)據(jù)共享集成平臺，再與移動臨場信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換；移動臨床信息系統(tǒng)對醫(yī)院信息系統(tǒng)的子系統(tǒng)進行更新、改變、刪除時，操作命令和操作數(shù)據(jù)先交換至移動臨床數(shù)據(jù)共享集成平臺，再借助ESB企業(yè)數(shù)據(jù)總線將操作命令和操作數(shù)據(jù)返回給醫(yī)院信息系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)。

圖2 JAVA調(diào)用Servlet流程圖Fig.2 The Flow chart of JAVA Call Servlet

圖3 移動臨床信息系統(tǒng)構(gòu)架Fig.3 The system architecture of mobile clinical information

3.4 臨床信息系統(tǒng)功能設計

3.4.1 病區(qū)床位分布，便于醫(yī)生查看整個病區(qū)病人的分布情況。

3.4.2 患者信息，提示當前病人的姓名、性別、年齡、床位、病人類型、入院診斷、費用、過敏信息、近期用藥等信息。

3.4.3 醫(yī)囑信息，方便查看病人長期、臨時醫(yī)囑；便于醫(yī)生增加、停止醫(yī)囑；申請手術(shù)；實現(xiàn)檢驗、檢查報告單的電子化申請。

3.4.4 醫(yī)技報告，能實現(xiàn)醫(yī)院信息系統(tǒng)的檢驗檢查單的系統(tǒng)總集成，便于查看病人所有院內(nèi)檢驗檢查報告單。

3.4.5 生命體征，可以查看病人體溫、血壓、脈搏、尿量等體征信息。

3.4.6 手術(shù)安排，能查看當前病人的手術(shù)安排情況。

3.4.7 會診單，能查看當前病人會診安排情況。

3.4.8 病歷資料，實現(xiàn)與醫(yī)院電子病歷的集成，便于病人病歷資料的調(diào)閱。

3.4.9 備忘錄，針對當前病人的狀況，及時記錄病人的特殊情況。

3.5 集群對講功能設計

臨床平板電腦的集群對講應用了PTM(Push To MultiMedia)技術(shù)，PTM是在蜂窩移動通信網(wǎng)中實現(xiàn)基于IP可群發(fā)的實時語音消息服務，并且還支持視頻、文本、圖片等媒體格式。臨床平板電腦內(nèi)置3G模塊成為PTM的客戶端，語音等多媒體信息通過運營商網(wǎng)絡與PTM服務器通訊。一方面PTM服務器將客戶端狀態(tài)數(shù)據(jù)提交狀態(tài)服務器(Presence server)，狀態(tài)服務器將PTM的客戶端狀態(tài)信息和位置信息等，提交給集群和用戶列表服務器GLMS(Group And List Manager Server)，實現(xiàn)集群用戶的管理；另一方面PTM服務器將語音等多媒體信息提交給多臺負載均衡的媒體服務器(Media server)，由媒體服務器實現(xiàn)媒體流的管理，包括媒體轉(zhuǎn)發(fā)、存儲和回放功能。然后由PTM服務器通過查詢集群和用戶列表服務器內(nèi)的用戶列表，完成語音等多媒體信息的轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了基于公共移動通信網(wǎng)絡的語音通話，并且還支持在醫(yī)院內(nèi)部單呼、組呼、監(jiān)聽、強插等功能。

圖4 PTM通訊結(jié)構(gòu)圖Fig.4 The chart of Communication and structure

3.6 數(shù)字錄音功能設計

利用平板電腦內(nèi)置的麥克風，在臨床平板電腦中設計數(shù)字錄音的功能。可記錄醫(yī)患溝通情況，保全醫(yī)療證據(jù)。

3.7 危機值報警功能設計

危機值報警主要是指病人的檢驗或檢查指標超出了正常范圍?；颊呖赡苷幱谖ｋU的邊緣，臨床醫(yī)生及時得到信息，迅速給予患者有效的干預措施或治療，以便挽救患者生命。

3.8 移動辦公功能設計

臨床用平板電腦作為醫(yī)院局域網(wǎng)的一個接入端，可以直接和醫(yī)院內(nèi)部的辦公系統(tǒng)直連，及時獲得醫(yī)院的辦公、醫(yī)療、護理、科教等內(nèi)部信息，充分實現(xiàn)移動辦公的功能。

4 結(jié)論

臨床平板電腦已投入了我院臨床科室使用，受到了臨床醫(yī)生的普遍歡迎。與傳統(tǒng)的醫(yī)生查房相比，醫(yī)生不再使用病歷車，應用平板電腦能直接查閱病人所有的病歷資料，并下達醫(yī)囑；與醫(yī)用移動查房車相比，便攜性大大增強，醫(yī)生可隨身攜帶；與醫(yī)用PDA相比，可視面積大，便于病歷中圖像、圖形的展示，并可用手指直接點觸使用方便。因此臨床平板電腦的開發(fā)是對傳統(tǒng)醫(yī)療衛(wèi)生服務和管理流程的優(yōu)化發(fā)揮。同時在醫(yī)療信息化過程中，提高國產(chǎn)化設備的使用率，減少對國外產(chǎn)品的依賴，能促進國產(chǎn)平板電腦的產(chǎn)業(yè)化?？傮w來說，本項目在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域具有重大的示范效應和廣闊的行業(yè)推廣價值。

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[4]黃建初.中國電子簽名法釋義及應用指南[M].北京: 中國民主法制出版社.2004．

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