睡眠節(jié)律數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

任 皓，王少偉，劉同波，劉敏超

（解放軍總醫(yī)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用與管理科 北京 100853）

睡眠節(jié)律數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

任 皓，王少偉，劉同波，劉敏超

（解放軍總醫(yī)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用與管理科 北京 100853）

為了解決睡眠節(jié)律研究中數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入、準(zhǔn)確分析和詳細(xì)統(tǒng)計(jì)的問題，提出了一種睡眠節(jié)律數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于.NET開發(fā)平臺(tái)，以O(shè)racle為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，采用B/S結(jié)構(gòu)模式，分為數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析和查詢統(tǒng)計(jì)兩個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析模塊運(yùn)用多種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算打分；數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)模塊分為五個(gè)類別并設(shè)置多級(jí)查詢條件，以不同的圖形界面和表格展示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入、綜合分析和多條件、多層次地查詢統(tǒng)計(jì)，為臨床提供了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)和有效的統(tǒng)計(jì)途徑，有利于制定睡眠干預(yù)措施和治療方法。

睡眠節(jié)律；統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)；B/S結(jié)構(gòu)；Oracle數(shù)據(jù)庫

隨著人類現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏的加快，睡眠問題已成為當(dāng)前影響人們心理健康的突出性問題，睡眠質(zhì)量的好壞直接影響著人們的工作和生活[1-2]，醫(yī)學(xué)界的專家學(xué)者也在不斷探索改善睡眠質(zhì)量的影響因素和護(hù)理對(duì)策[3-4]。研究表明，影響睡眠的因素復(fù)雜多樣，各種因素的影響因子又差異較大[5-6]，所以對(duì)睡眠問題的研究需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，多種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，并且可以清晰、直觀地展示查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果，這樣才能科學(xué)、全面地為臨床和科學(xué)研究提供參考依據(jù)。那么，如何快速、準(zhǔn)確地完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、分析，結(jié)合多種條件查詢統(tǒng)計(jì)顯得尤為重要，在需求分析的基礎(chǔ)上，提出一種睡眠節(jié)律數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并自主開發(fā)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)可以滿足臨床科室對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析和詳細(xì)統(tǒng)計(jì)的需求，為制定睡眠干預(yù)措施和治療方法提供參考依據(jù)，也成為睡眠問題研究領(lǐng)域中有效的查詢統(tǒng)計(jì)途徑。

1　系統(tǒng)分析

目前，臨床科室采用調(diào)查問卷的形式對(duì)多種不同人群進(jìn)行調(diào)查，共收集調(diào)查問卷3 000余份，每份問卷由個(gè)人基本信息和126道選擇題組成，其中包括單選題、多選題和簡(jiǎn)答題。采用多種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，具體如下：1～65題用來測(cè)定受試者一周來的心情和情感，由6個(gè)分量表組成，即緊張-焦慮，抑郁-沮喪，憤怒-敵意，有力-好動(dòng)，疲憊-惰性，困惑-迷茫。每個(gè)分量表代表6項(xiàng)獨(dú)立的情緒要素，分別包括若干個(gè)描述不同情緒狀態(tài)的形容詞，如緊張的、不愉快的、憤怒的等。此外，還包含了7個(gè)積極的情緒狀態(tài)題項(xiàng)（如友好的、體貼的、樂于助人的等），作為“干擾項(xiàng)題項(xiàng)”，用以檢測(cè)被測(cè)試者的誠實(shí)及合作程度。每一題采用五級(jí)評(píng)定（0～4），最后將以上7個(gè)項(xiàng)目分類算分，并計(jì)算總分；66～85題采用焦慮自評(píng)量表（SAS）的方法[7]，來評(píng)定焦慮癥狀出現(xiàn)的頻率，其標(biāo)準(zhǔn)為：“1”表示沒有或很少有，“2”表示有時(shí)有，“3”表示大部分時(shí)間有，“4”表示絕大部分或全部有。20道題中有15道是用負(fù)性詞陳述的，按上述1～4順序評(píng)定，其余5道是用正性詞陳述的，按4～1順序反向計(jì)分，把各題的得分相加即為總分。86～105題采用抑郁自評(píng)量表（SDS）的方法[8]，來評(píng)定抑郁癥狀的出現(xiàn)頻度，其標(biāo)準(zhǔn)為：“1”表示很少有，“2”表示有時(shí)有，“3”表示大部分時(shí)間有，“4”表示絕大部分時(shí)間有。20道題中有10道是用負(fù)性詞陳述的，按上述1～4順序評(píng)定，其余5道是用正性詞陳述的，按4～1順序反向計(jì)分，把各題的得分相加即為總分；106～114題采用匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表（PSQI）的方法[9]，來評(píng)定睡眠質(zhì)量。每一題采用四級(jí)評(píng)定（0～3），計(jì)算出睡眠質(zhì)量、睡眠時(shí)間、睡眠效率、入睡時(shí)間、睡眠障礙、催眠藥物和日間功能障礙七項(xiàng)分項(xiàng)目分值及總分值；115～125題為多選題和簡(jiǎn)答題，用來了解測(cè)試者在睡眠問題上的感受和經(jīng)歷。

通過調(diào)研，臨床科室的需求主要有：首先，將問卷調(diào)查的答案導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；其次按照焦慮自評(píng)量表、抑郁自評(píng)量表和匹茲堡睡眠指數(shù)量表分別給每個(gè)測(cè)試者打分；最后，依據(jù)個(gè)人基本信息和分項(xiàng)目類別設(shè)置組合查詢條件，可以對(duì)每道題和總分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果直觀清晰的展示出來。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能模塊劃分為兩大類：數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析和數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)，如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

第一，數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析。將存儲(chǔ)在Excel表格中受試者的基本信息和調(diào)查問卷的答案導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，然后根據(jù)焦慮自評(píng)量表、抑郁自評(píng)量表、匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表等評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按要求對(duì)受試者打分，將分值存入數(shù)據(jù)庫。

第二，數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)。分為5大類進(jìn)行，包括按總分查詢、按單條條目查詢、按分項(xiàng)目查詢、按干擾項(xiàng)和多條條目查詢。根據(jù)具體需求，按總分查詢是利用心情和情感總分、焦慮自評(píng)總分、抑郁自評(píng)總分、匹茲堡睡眠質(zhì)量總分來進(jìn)行查詢；按單條條目查詢是利用每道單選題目進(jìn)行查詢；按分項(xiàng)目查詢是利用根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所得的項(xiàng)目分量（例如：睡眠障礙得分、睡眠質(zhì)量得分等）進(jìn)行查詢；按干擾項(xiàng)查詢是利用干擾題的得分查詢出受試者的誠實(shí)及合作程度，用統(tǒng)計(jì)結(jié)果中誠實(shí)人所占的數(shù)目表示；按多條條目查詢是利用多道選擇題組合后進(jìn)行查詢。在以上5種類別查詢結(jié)果的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)受試者的年齡、性別等基本信息進(jìn)行二次查詢，詳細(xì)地展示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。同時(shí)，結(jié)合不同類別的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別采用不同的圖形來顯示，例如按總分查詢的結(jié)果以條形圖顯示，按單條條目的查詢結(jié)果以餅圖顯示，按分項(xiàng)目、干擾項(xiàng)和多條條目的查詢結(jié)果以直方圖展示，并給出表格解釋圖形中的數(shù)據(jù)及所占比例。圖2給出按多條條目查詢時(shí)匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖2　按多條條目查詢時(shí)匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境為：Web服務(wù)器，Windows Server2003和IIS6.0，數(shù)據(jù)庫Oracle 10g；開發(fā)工具，Microsoft Visual；采用ASP. NET[10-11]和JavaScript技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于Oracle數(shù)據(jù)庫[12-13]中。

基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢(shì)，結(jié)合瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，網(wǎng)站查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示?？蛻舳藨?yīng)用程序采用Web瀏覽器展示，所有程序代碼都存儲(chǔ)在服務(wù)器上，很少一部分事務(wù)邏輯在客戶端實(shí)現(xiàn)，大部分事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂的三層結(jié)構(gòu)[14-15]?？蛻粢L問數(shù)據(jù)庫，則請(qǐng)求首先通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到Web服務(wù)器，再由Web服務(wù)器傳遞到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，經(jīng)過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器處理后將數(shù)據(jù)以HTML格式在客戶端瀏覽器顯示。這大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量。

圖3　網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)查詢結(jié)構(gòu)圖

2.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫表主要有5個(gè)：基本信息表、睡眠信息表、睡眠信息字母表、睡眠選項(xiàng)字典表和睡眠信息得分表?；拘畔⒈戆y(cè)試者的性別、年齡、學(xué)歷等15項(xiàng)基本信息；睡眠信息表包括用文字表示的125道題的選擇答案；睡眠字母表包括用字母表示的125道題的選擇答案；睡眠選項(xiàng)字典表包括每道題的所有字母選項(xiàng)及其所對(duì)應(yīng)的文字表示。睡眠信息得分表是按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所得每道題和每個(gè)項(xiàng)目分量的分值。在按總分、單條條目、分項(xiàng)目、干擾項(xiàng)和多條條目進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)時(shí)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果均取自睡眠信息得分表；對(duì)上述每一類的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，再按照年齡、性別等具體條件進(jìn)行二次查詢時(shí)，查詢條件取自基本信息表；對(duì)多條條目類進(jìn)行組合統(tǒng)計(jì)查詢時(shí)，具體描述條件取自睡眠字典表；統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，圖形界面的圖標(biāo)解釋取自睡眠信息表等。

3　結(jié)　論

本系統(tǒng)于2015年11月上線運(yùn)行，已在我院和海軍總醫(yī)院的臨床科室投入使用，收入調(diào)查問卷3 000余例，得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及科室工作人員的一致好評(píng)。通過該系統(tǒng)，調(diào)查問卷的答案可以快速導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，平均導(dǎo)入和分析一份調(diào)查問卷，只需要0.003 8 s；同時(shí)，臨床醫(yī)務(wù)人員可以結(jié)合測(cè)試者的基本信息，查詢焦慮自評(píng)量表、抑郁自評(píng)量表和匹茲堡睡眠指數(shù)量表下的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為臨床制定科學(xué)的睡眠干預(yù)措施和有效的治療方法提供參考依據(jù)。后續(xù)還會(huì)有更多調(diào)查問卷錄入系統(tǒng)，網(wǎng)站的訪問權(quán)限也會(huì)逐漸開放，讓越來越多的醫(yī)務(wù)工作者分享到數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，使其成為睡眠研究領(lǐng)域中數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)的有效途徑。

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Sleep rhythm data statistical analysis system

REN Hao，WANG Shao-wei，LIU Tong-bo，LIU Min-chao
（Department of Computer Application and Management of PLA General Hospital，Beijing 100853，China）

To solve the problem of fast import，accurate analysis and detail statistics in sleep rhythm study，we propose a sleep rhythm data statistical analysis system，realizes it using.NET development platform and base on B/S mode and Oracle database. The system provides two modules:data import analysis module and data query statistics module.The data import analysis module uses a variety of evaluation criteria for scoring calculation；the data query statistics module divides five categories and set multi-level query conditions，with different graphics and tables to show statistical results.The practical application shows this system achieves the data fast import，comprehensive analysis and multi-condition statistics，supplies a large number of scientific data and effective statistical method for clinic，is conductive to draw up sleep intervention measures and treatment methods.

sleep rhythm；statistical analysis system；B/S structure；Oracle database

TN0

A

1674－6236（2016）21-0011-03

2016-02-03稿件編號(hào)：201602012

“863計(jì)劃”項(xiàng)目（2012AA02A612）

任 皓（1986—），女，遼寧鞍山人，碩士，助理工程師。研究方向：網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)研發(fā)。