應(yīng)用于家庭醫(yī)生責(zé)任制的社區(qū)移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

上海申騰信息技術(shù)有限公司 張 余 姬江濤 唐 凱

1.引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)的包含范圍從以前單純的面對面的醫(yī)療服務(wù)發(fā)展出了目前社區(qū)未病保障為主看病治療為輔的醫(yī)療模式。這樣一來如何提高醫(yī)師社區(qū)保障效率成為一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)，醫(yī)師資源的匱乏以及社區(qū)患者醫(yī)療意識的提高成為一對難以解決的矛盾。如何有效的提高社區(qū)醫(yī)師為社區(qū)患者服務(wù)的效率成了關(guān)鍵。

2.現(xiàn)狀分析

社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的主要移動(dòng)醫(yī)療業(yè)務(wù)有家庭病床和慢性病隨訪，家庭病床業(yè)務(wù)是將病情穩(wěn)定的患者轉(zhuǎn)移到家中進(jìn)行醫(yī)療和康復(fù)，慢性病隨訪業(yè)務(wù)是定期上門檢查患者病情及進(jìn)行健康指導(dǎo)。目前在業(yè)務(wù)開展過程中主要存在以下問題：第一，業(yè)務(wù)流程沒有規(guī)范化；第二，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)沒有標(biāo)準(zhǔn)化；第三，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)缺乏實(shí)時(shí)交互性。

3.系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)應(yīng)用分析

(1)業(yè)務(wù)工作流程規(guī)范化

需要根據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《家庭病床服務(wù)規(guī)范》（滬衛(wèi)基層〔2010〕018號）的規(guī)定結(jié)合實(shí)際，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了完整的規(guī)范化家庭病床業(yè)務(wù)操作流程，明確各階段涉及的人員角色、主要工作及相關(guān)數(shù)據(jù)的交換方式。

(2)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集標(biāo)準(zhǔn)化

需要根據(jù)電子病歷《電子病歷臨床文檔數(shù)據(jù)組與數(shù)據(jù)元》和《健康檔案公用數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)》，對病史卡和隨訪表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)一步拆分。為醫(yī)護(hù)人員的記入數(shù)據(jù)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的格式，也方便后臺分門別類的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、檢索數(shù)據(jù)。

(3)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互性

需要使用移動(dòng)通信系統(tǒng)解決“移動(dòng)辦公”問題，使醫(yī)護(hù)人員能在現(xiàn)場開展工作的同時(shí)錄入完整數(shù)據(jù)，并避免“二次記錄”。利用移動(dòng)通信技術(shù)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)與后臺進(jìn)行交換，使后臺系統(tǒng)能及時(shí)獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)，也使現(xiàn)場醫(yī)護(hù)人員能及時(shí)獲得后臺的數(shù)據(jù)支持。

(4)數(shù)據(jù)形式的多樣性

需要能夠展示和記錄多樣化數(shù)據(jù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，解決除文字以外的圖像、音頻、視頻等數(shù)據(jù)的展示和采集。使醫(yī)護(hù)人員在現(xiàn)場能夠查閱到多樣化的病患信息，幫助診療更充分；同時(shí)也豐富了醫(yī)護(hù)人員現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)的手段。

(5)數(shù)據(jù)錄入方式智能化

需要標(biāo)準(zhǔn)化的記入系統(tǒng)，減少醫(yī)護(hù)人員在記錄病歷上的工作量，也為記入的內(nèi)容提供標(biāo)準(zhǔn)化的格式。綜合《電子病歷臨床文檔數(shù)據(jù)組與數(shù)據(jù)元》和《健康檔案公用數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定數(shù)據(jù)元值域代碼表，需要以下幾種數(shù)據(jù)錄入方式：

①以選擇項(xiàng)的方式錄入數(shù)據(jù)。

②以聯(lián)想輸入的方式錄入整段描述性文字。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)借助移動(dòng)計(jì)算和無線通信技術(shù)，為社區(qū)醫(yī)院和社區(qū)居民搭建一個(gè)醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)，為社區(qū)醫(yī)護(hù)人員提供標(biāo)準(zhǔn)化的移動(dòng)辦公業(yè)務(wù)，提高醫(yī)療工作效率；為社區(qū)患者提供多樣化的移動(dòng)醫(yī)療服務(wù)，節(jié)省診療時(shí)間和成本。

通過社區(qū)移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)與區(qū)級醫(yī)療平臺對接，一方面，充分利用區(qū)級醫(yī)療平臺的整合數(shù)據(jù)，促成區(qū)級醫(yī)療平臺與社區(qū)移動(dòng)醫(yī)療平臺“面點(diǎn)”結(jié)合，形成醫(yī)療信息跨區(qū)、跨院聯(lián)動(dòng)；另一方面，社區(qū)移動(dòng)醫(yī)療平臺通過數(shù)據(jù)上傳，使區(qū)級醫(yī)療平臺數(shù)據(jù)更充分完整。

通過對社區(qū)醫(yī)療工作和疾病的統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)督社區(qū)醫(yī)護(hù)人員的工作情況，有利于保障醫(yī)護(hù)服務(wù)質(zhì)量；監(jiān)測社區(qū)居民的疾病情況，全面掌握社區(qū)居民健康狀況，有利于及時(shí)采取有效防治措施。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

按照系統(tǒng)信息流在整個(gè)業(yè)務(wù)流程框架中的產(chǎn)生、集成、加工、訪問過程，其整體架構(gòu)可分為五大部分：

接入部分，通過構(gòu)建統(tǒng)一的權(quán)限控制，提供相關(guān)的用戶、角色、權(quán)限等系統(tǒng)設(shè)置功能，同時(shí)在這個(gè)基礎(chǔ)上構(gòu)建所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)；

業(yè)務(wù)部分，提供給患者、醫(yī)護(hù)人員、管理人員具體業(yè)務(wù)操作功能，通過它把家庭病床管理、慢性病隨訪管理、門診代預(yù)約管理等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)知識管理化，通過知識管理的設(shè)計(jì)、利用、創(chuàng)新、發(fā)掘、共享等方法使之能夠達(dá)到信息的最大利用；

應(yīng)用服務(wù)部分，該層囊括了目前總體業(yè)務(wù)中的核心——系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換，其功能包括向患者發(fā)送通知、安排醫(yī)護(hù)人員工作日程、統(tǒng)計(jì)工作及評價(jià)、病歷和隨訪數(shù)據(jù)上報(bào)與查詢、整合門診預(yù)約功能、系統(tǒng)配置等。數(shù)據(jù)交換是實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)集成平臺中的最為基礎(chǔ)和重要的模塊，是貫穿所有業(yè)務(wù)功能模塊的核心。

數(shù)據(jù)庫部分，用戶通過接口數(shù)據(jù)交換，將其后臺人員、病歷、藥品、系統(tǒng)配置等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并按照其相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯呈現(xiàn)在其具體業(yè)務(wù)功能中。

數(shù)據(jù)接口部分，通過該層實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與區(qū)級醫(yī)療平臺和醫(yī)聯(lián)預(yù)約平臺的數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過該層開放給區(qū)級醫(yī)療平臺和醫(yī)聯(lián)合預(yù)約平臺使用，同時(shí)本系統(tǒng)也通過該層向以上兩個(gè)平臺獲取數(shù)據(jù)。

3.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.3.1 移動(dòng)應(yīng)用端

移動(dòng)應(yīng)用端是使用JAVA開發(fā)的應(yīng)用于Android系統(tǒng)的各類移動(dòng)設(shè)備，適用范圍廣。移動(dòng)應(yīng)用端主要安裝在家庭醫(yī)生使用的移動(dòng)設(shè)備上，比如手機(jī)、平板電腦，其功能包括了家庭醫(yī)生的日常工作需求，為家庭醫(yī)生提供了一個(gè)便捷豐富的移動(dòng)辦公環(huán)境。

以下是移動(dòng)應(yīng)用端的主要功能：

圖2 移動(dòng)應(yīng)用端功能

家庭病床管理有效縮短建床、撤床的周期，使家庭醫(yī)生可以快速地為患者建立或撤銷家庭病床。同時(shí)提供大量的、多樣化的患者歷史病案信息，可以使家庭醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)迅速了解患者的病情。同時(shí)為家庭醫(yī)生提供現(xiàn)場病案記錄，有效提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

隨訪服務(wù)管理為家庭醫(yī)生提供現(xiàn)場訪視記錄，并且提供完整的歷史訪視記錄，圖形化的患者生理指標(biāo)數(shù)據(jù)，使家庭醫(yī)生更全面、直觀地了解患者病情發(fā)展趨勢和治療情況，為家庭醫(yī)生制定康復(fù)計(jì)劃和健康知道提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

門診代預(yù)約依靠與醫(yī)聯(lián)預(yù)約平臺的數(shù)據(jù)對接，使家庭醫(yī)生可以有針對性地為本社區(qū)內(nèi)的患者預(yù)約專家門診。由家庭醫(yī)生對患者進(jìn)行篩選甄別，可以大大提高醫(yī)療資源的利用率，真正做到“小病在社區(qū)，大病進(jìn)醫(yī)院”的主旨。

醫(yī)療知識庫是為家庭醫(yī)生提供各類藥品、疾病、癥狀的查詢，并且與患者的病案相關(guān)聯(lián)，使家庭醫(yī)生在遇到疑難雜癥的時(shí)候可以得到及時(shí)的幫助，也為家庭醫(yī)生進(jìn)行診斷和治療提供參考。

即時(shí)通信是以實(shí)名制為基礎(chǔ)建立的家庭醫(yī)生與專家醫(yī)師、家庭醫(yī)生與社區(qū)患者之間的即時(shí)溝通的方式。家庭醫(yī)生通過即時(shí)通信能夠從專家醫(yī)師那里獲得專業(yè)醫(yī)療知識上的幫助，也能隨時(shí)向社區(qū)患者推送健康指導(dǎo)，獲取社區(qū)患者治療反饋，解答社區(qū)患者的咨詢。

3.3.2 系統(tǒng)服務(wù)端

系統(tǒng)服務(wù)端是使用C#開發(fā)的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，主要通過Web Service向移動(dòng)應(yīng)用端提供各類業(yè)務(wù)功能的支持。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)，提供以下幾方面的服務(wù)：

用戶管理服務(wù)對使用者的身份進(jìn)行認(rèn)證，根據(jù)使用者的權(quán)限加載各項(xiàng)不同的業(yè)務(wù)功能，以及管理使用者的個(gè)人信息；

病案管理服務(wù)是對各類病案表單進(jìn)行管理，由于病案的種類和樣式繁多，考慮到系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性，所以本系統(tǒng)將病案的格式是以XML的形式存儲(chǔ)，家庭醫(yī)生可以通過修改XML的格式創(chuàng)建各種病案。移動(dòng)應(yīng)用端從系統(tǒng)服務(wù)端獲得XML形式的病案，由XML表單解析模塊解析并顯示；

即時(shí)通信服務(wù)是基于XMPP協(xié)議開發(fā)的通信服務(wù)，它可以與任何符合XMPP協(xié)議的即時(shí)通信軟件通信，這樣拓展了可用聯(lián)系人的范圍。

4.系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)介紹

4.1 XML技術(shù)應(yīng)用

本系統(tǒng)中集合了大量的病案表單，為每個(gè)表單做獨(dú)立的輸入和輸出接口太過繁瑣，而且在增加新表單時(shí)候需要更新前后臺的程序，這種做法不夠靈活，擴(kuò)展性差，為此本系統(tǒng)利用XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)對各式各樣的病案表單進(jìn)行統(tǒng)一封裝，并通過同一個(gè)解析過程還原表單并顯示在界面上。

病案表單中各元素的內(nèi)容可以分為字符型、數(shù)值型、日期型、圖像、聲音，而相應(yīng)的類型則有單一值、多選項(xiàng)、模板、鏈接，比如患者姓名是一個(gè)字符型的單一值元素，患者的性別則是字符型的多選項(xiàng)，所以將一個(gè)表單元素定義成如下的XML格式：

（元素的值見下列說明）

其中Name表示元素的名稱，Type表示元素的類型。元素的類型（Type）：String（字符型）、Number（數(shù)值型）、Date（日期型）、File（文件）。各元素的值：表示單一值；表示多個(gè)選項(xiàng)，重復(fù)多次表示多個(gè)選項(xiàng)；表示是模板；表示圖像、聲音的文件鏈接。

將各病案表單元素分解后，按照以上格式進(jìn)行嵌套和組合，并將形成的XML模板存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。在顯示表單時(shí)候，可以根據(jù)獲得的XML模板，通過統(tǒng)一解析動(dòng)態(tài)的生成表單，而不用為每個(gè)表單都單獨(dú)編寫一個(gè)界面。

解析過程是使用遞歸的方法來實(shí)現(xiàn)的，每次遞歸根據(jù)節(jié)點(diǎn)的類型來做相應(yīng)的處理，如果是Field節(jié)點(diǎn)，則將Name屬性的內(nèi)容用標(biāo)簽控件顯示在界面上，作為字段名稱；如果是Value節(jié)點(diǎn)，則將Value的值作為字段的值顯示在界面上，如果表單處于編輯狀態(tài)則使用編輯框控件來顯示；如果是Selection節(jié)點(diǎn)，則將所有的Selection節(jié)點(diǎn)以下拉框的形式顯示在界面上；如果是Template節(jié)點(diǎn)，則使用多行文本框來顯示模板內(nèi)容；如果是Link節(jié)點(diǎn)，則需要先獲取到Link所對應(yīng)的文件，再根據(jù)Field的類型來顯示。

解析時(shí)候使用的遞歸算法是一個(gè)先序遍歷的過程，先將查找出所有父節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，在下一次遞歸時(shí)，將子節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，再次查詢其子節(jié)點(diǎn)，如果沒有子節(jié)點(diǎn)，則表示該節(jié)點(diǎn)是葉子節(jié)點(diǎn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的名稱和類型做完相應(yīng)處理后返回。

4.2 Web Service加密技術(shù)

由于Web Service提供的API函數(shù)都是公開的，知道了URL地址后就可以調(diào)用，而本系統(tǒng)所涉及的患者病案數(shù)據(jù)需要保密，只允許通過實(shí)名認(rèn)證的用戶才能訪問。因此，需要確保Web Service訪問和通信的安全性，主要包括兩方面的安全性保證：一是保證當(dāng)前的用戶是實(shí)名注冊的家庭醫(yī)生；二是保證在移動(dòng)應(yīng)用端與服務(wù)器之間傳遞的消息即時(shí)被第三方截獲也無法解密。

為確保用戶是實(shí)名注冊的家庭醫(yī)生，通過RSA加密算法保證用戶的合法性。本系統(tǒng)需要先由移動(dòng)應(yīng)用端產(chǎn)生一自身獨(dú)有的標(biāo)識，以唯一標(biāo)識當(dāng)前的移動(dòng)應(yīng)用端，防止其他設(shè)備模仿本機(jī)行為。一般可以使用移動(dòng)應(yīng)用端MAC地址或CPU序列號等具有唯一性的序號來產(chǎn)生字符串標(biāo)識。然后，移動(dòng)應(yīng)用端使用唯一標(biāo)識向服務(wù)器請求RSA公鑰。在服務(wù)器上，當(dāng)用戶訪問Web Service網(wǎng)站時(shí)產(chǎn)生一個(gè)1024或更長的RSA加密鑰匙對。并且保存當(dāng)前請求對象的RSA加密對、DES加密矢量、帳號信息。之后服務(wù)器向請求的移動(dòng)應(yīng)用端發(fā)送RSA公鑰。移動(dòng)應(yīng)用端收到RSA公鑰后，產(chǎn)生自身的DES加密矢量用于常規(guī)的通信信息加密。接著，移動(dòng)應(yīng)用端用RSA公鑰加密登錄帳號、密碼和DES加密矢量，并連同移動(dòng)應(yīng)用端的唯一標(biāo)識，向服務(wù)器請求身份驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，服務(wù)器將保存當(dāng)前請求帳號的信息、RSA鑰匙、DES加密矢量等到會(huì)話Session中，并返回驗(yàn)證成功信息給移動(dòng)應(yīng)用端；驗(yàn)證失敗，則返回失敗信息給移動(dòng)應(yīng)用端。

為保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)候的正確性和完整性，并且防止被無意或惡意的修改、竊取，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩陨?，因?yàn)閃eb Service是依靠SOAP協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)?，所以對傳輸?shù)據(jù)的加密其實(shí)就是對SOAP消息進(jìn)行加密，通過擴(kuò)展SOAP協(xié)議就可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在移動(dòng)應(yīng)用端調(diào)用Web Service的時(shí)候，必須同時(shí)提交本機(jī)唯一標(biāo)識和參數(shù)，參數(shù)使用DES加密。服務(wù)器收到移動(dòng)應(yīng)用端的請求后，首先檢驗(yàn)唯一標(biāo)識的合法性，即驗(yàn)證用戶身份。然后再進(jìn)行參數(shù)解密處理，解密成功則進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，否則返回異常消息給移動(dòng)應(yīng)用端。服務(wù)器返回信息時(shí)候也需要做DES加密處理。移動(dòng)應(yīng)用端收到返回信息先做解密處理，成功后轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)處理操作；失敗則拋出異常。即時(shí)第三方截獲信息，并保存唯一標(biāo)識，也不能查看原始內(nèi)容，修改原始信息，這樣就保證了Web Service傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4.3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

由于患者的各類病歷、報(bào)告數(shù)據(jù)量大而且這些數(shù)據(jù)之間都有相互聯(lián)系，這些海量數(shù)據(jù)全部調(diào)用既不可能，也無功效，所以需要進(jìn)行深入的挖掘和分析。將患者的所有病歷與知識庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)，為家庭醫(yī)生提供多方位的典型病例，使家庭醫(yī)生能夠全面了解患者病情，快速做出診斷，提高工作效率；同時(shí)提取患者在接收治療過程中的檢查、化驗(yàn)等各類報(bào)告中的指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過曲線圖、表格等多種形式與典型病例相比對，展現(xiàn)給家庭醫(yī)生，使家庭醫(yī)生能夠及時(shí)分析掌握患者的病情發(fā)展趨勢和治療效果。

5.結(jié)束語

本文根據(jù)社區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的實(shí)際情況，利用移動(dòng)技術(shù)為家庭醫(yī)生提供移動(dòng)辦公環(huán)境，提高家庭醫(yī)生的辦公效率。在設(shè)備上，系統(tǒng)客戶端在現(xiàn)今最流行的Android系統(tǒng)開發(fā)，使本系統(tǒng)有較廣的移動(dòng)設(shè)備選擇余地。在技術(shù)上，通過XML技術(shù)統(tǒng)一解決了患者信息格式多樣化的問題，通過Web服務(wù)身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)保證了患者信息的安全性，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為家庭醫(yī)生提供了充分有效的數(shù)據(jù)，對家庭醫(yī)生的診療和學(xué)習(xí)起到輔助作用。

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