一種家庭電子病歷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張文威，楊享武，譚劍輝

1.解放軍第四二一醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，廣東 廣州 510000；2.珠海邁科智能科技股份有限公司，廣東 珠海 519090

一種家庭電子病歷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張文威1，楊享武2，譚劍輝1

1.解放軍第四二一醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，廣東 廣州 510000；2.珠海邁科智能科技股份有限公司，廣東 珠海 519090

目的 設(shè)計(jì)一種家庭電子病歷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家庭成員可以隨時(shí)、方便地查詢自己或家人的病歷信息。方法 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為病歷數(shù)據(jù)庫、代理服務(wù)器和客戶端，它們之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連。客戶端和代理服務(wù)器間使用自定義的應(yīng)用協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信交互以及數(shù)據(jù)傳輸；代理服務(wù)器監(jiān)聽客戶端的病歷查詢請求，并將查詢結(jié)果返回客戶端顯示給用戶。結(jié)果 通過系統(tǒng)測試驗(yàn)證，PC客戶端和Android手機(jī)客戶端均能實(shí)現(xiàn)病歷查詢，且系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，實(shí)用性較強(qiáng)。結(jié)論 電子病歷不應(yīng)局限于醫(yī)院應(yīng)用，需要面向社會、面向家庭使用。

家庭電子病歷系統(tǒng)；電子病歷；網(wǎng)絡(luò)通信；HTTP協(xié)議

0 引言

電子病歷（EMR）是病人在醫(yī)院診斷治療全過程的原始記錄，是醫(yī)療信息的載體，其中既有結(jié)構(gòu)化信息，也有非結(jié)構(gòu)化的自由文本，還有圖形、圖像信息。它是以電子化方式管理的有關(guān)個(gè)人終生健康狀態(tài)和醫(yī)療保健行為的信息，它可在醫(yī)療中作為主要的信息源取代紙張病歷，提供超越紙張病歷的服務(wù)，滿足所有的醫(yī)療、法律和管理需求[1-2]。電子病歷集成了來自醫(yī)療、護(hù)理、檢驗(yàn)、影像等各方面的醫(yī)療信息，以病人信息為中心通過完整統(tǒng)一的視圖提供給不同用戶所需的服務(wù)，更好地服務(wù)于臨床教學(xué)、醫(yī)院管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療和醫(yī)療保險(xiǎn)等。電子病歷超越了傳統(tǒng)病歷時(shí)間和區(qū)域的限制。它記錄的信息覆蓋了個(gè)人從生到死的整個(gè)生命周期，不僅包括病人的基本信息、醫(yī)生下達(dá)的醫(yī)囑、檢查結(jié)果、病程記錄、護(hù)理記錄等信息，而且要記錄包括出生、免疫接種、查體記錄等健康信息，范圍涉及醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社區(qū)、家庭甚至整個(gè)社會。所以電子病歷具有集成性、持續(xù)性、交換性、共享性等特點(diǎn)。

在國內(nèi)，電子病歷已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究熱點(diǎn)，目前很多醫(yī)院都在自行開發(fā)或與軟件公司合作開發(fā)電子病歷系統(tǒng)。但電子病歷系統(tǒng)建設(shè)還僅局限于醫(yī)生工作站、護(hù)士工作站的建設(shè)，使用模板和電子字典等工具，實(shí)現(xiàn)下達(dá)醫(yī)囑、輸入病歷等基本業(yè)務(wù)操作的功能?；贒ICOM和ASTM標(biāo)準(zhǔn)的電子病歷系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的集成；基于HL7標(biāo)準(zhǔn)、XML描述的數(shù)據(jù)交換和共享都是電子病歷系統(tǒng)需解決的問題。另外，電子病歷系統(tǒng)不僅僅是收集、存放病人信息的倉庫，更需要應(yīng)用知識庫、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對信息做深層次的處理與分析，為決策層提供有價(jià)值的醫(yī)學(xué)信息，輔助完成醫(yī)學(xué)決策。特別是，基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和Internet 技術(shù)，各醫(yī)療機(jī)構(gòu)間實(shí)現(xiàn)電子病歷信息的集成、交換和共享，及為遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的電子病歷系統(tǒng)都是未來研究的主要方向[3-5]。

1 系統(tǒng)框架分析

本系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)面向家庭應(yīng)用的電子病歷檢索系統(tǒng)。如今一些家庭中擁有無線接入的設(shè)備就有臺式電腦、手機(jī)、IPTV網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)頂盒等，只需要一臺路由器，或者電腦的無線網(wǎng)卡作為路由建立無線Wi-Fi，它們之間就可以輕松組成一個(gè)家庭局域網(wǎng)。基于家庭局域網(wǎng)的系統(tǒng)應(yīng)用模型，見圖1。

圖1 家庭局域網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

系統(tǒng)為3層C/S模型架構(gòu)[6]，客戶端可以是智能手機(jī)和PC機(jī)；中間層是替客戶端完成病歷查詢請求的代理服務(wù)器，因?yàn)樾枰憫?yīng)的是不同種類的客戶端，代理服務(wù)器必須是多線程的，且是通用的接口程序；底層是電子病歷數(shù)據(jù)庫。在邏輯上將系統(tǒng)分為3層結(jié)構(gòu)是為了增加系統(tǒng)擴(kuò)展性和可移植性，如果系統(tǒng)的建設(shè)僅在家庭中完成，則代理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以運(yùn)行在一臺計(jì)算機(jī)上。但為了能結(jié)合醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)的建設(shè)，數(shù)據(jù)庫可以由醫(yī)院提供，家庭中計(jì)算機(jī)只需要運(yùn)行代理服務(wù)器程序，它們之間通過網(wǎng)橋連接，代理服務(wù)器和客戶端連接由家庭局域網(wǎng)連接。系統(tǒng)需要最終實(shí)現(xiàn)用戶不管是在看電視、玩手機(jī)或是玩電腦都能夠利用當(dāng)前設(shè)備查詢到電子病歷。系統(tǒng)建立方案如下：

（1）利用Mysql（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）軟件建立了一個(gè)家庭病歷數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫為代理服務(wù)器提供一個(gè)遠(yuǎn)程登錄用戶，可以設(shè)定權(quán)限。

（2）利用Java編寫代理服務(wù)器程序，程序功能主要有：① 多線程程序，使得能夠監(jiān)聽多個(gè)客戶端查詢請求；② 能夠查詢病歷數(shù)據(jù)庫，將客戶端的請求組織成數(shù)據(jù)庫操作；③ 將查詢結(jié)果反饋給客戶端。為了使代理程序能夠和不同系統(tǒng)的客戶端通信，使用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程接口Socket編寫。

（3）利用Hibernate（開放源代碼的對象關(guān)系映射框架），解決代理服務(wù)器程序在數(shù)據(jù)庫操作中數(shù)據(jù)持久化問題[7-9]。

（4）自定義通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包定義，用XML實(shí)現(xiàn)傳輸過程中數(shù)據(jù)的儲存。

（5）利用Java編寫2個(gè)客戶端：手機(jī)客戶端和PC客戶端。客戶端也使用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程接口Socket編寫，并設(shè)計(jì)客戶端用戶界面。

家庭網(wǎng)絡(luò)病歷檢索系統(tǒng)主要功能是完成請求的傳遞、解析和處理3個(gè)環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)采用3層C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，客戶端和服務(wù)器程序之間通過協(xié)議完成請求的傳遞和解析。而處理部分則是由服務(wù)器程序和后臺數(shù)據(jù)庫來完成。服務(wù)器接收到客戶端的請求并解析，之后根據(jù)需要組織相應(yīng)的HQL語句通過Hibernate間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的各種操作，包括查詢、插入、更新等，網(wǎng)絡(luò)病歷檢索系統(tǒng)主要以查詢?yōu)橹鱗10-11]。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 流程圖設(shè)計(jì)

參考HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信。HTTP協(xié)議是面向短連接的通信，支持客戶/服務(wù)器模式，即服務(wù)器接收到客戶端的請求，完成客戶端的請求之后即斷開連接。采用這種方式可以節(jié)省傳輸時(shí)間。對于多線程的服務(wù)器程序，因?yàn)樵O(shè)置的線程數(shù)量有限，使用短連接可以使能夠請求的客戶端變多。家庭網(wǎng)絡(luò)病歷檢索系統(tǒng)需要處理的終端查詢請求為多個(gè)，因此服務(wù)器程序需設(shè)計(jì)為多線程的程序，當(dāng)監(jiān)聽到客戶端的請求之后將連接狀態(tài)交給處理請求的線程完成數(shù)據(jù)交換，而主程序則繼續(xù)監(jiān)聽其他客戶端的請求。服務(wù)器主程序的流程圖，見圖2；處理請求線程流程圖，見圖3。

圖2 服務(wù)器主程序流程圖

圖3 處理請求的線程流程圖

在客戶端首先設(shè)置所連接的服務(wù)器的IP地址，以及服務(wù)器端監(jiān)聽的端口(本系統(tǒng)設(shè)為8821)。根據(jù)IP地址及端口號創(chuàng)建客戶端Socket，一旦和服務(wù)器連接上Socket連接就會被置真，若超過java socket默認(rèn)的阻塞時(shí)間還沒連上，就會拋出連接超時(shí)或服務(wù)器拒絕連接，根據(jù)捕捉異常提示客戶端服務(wù)器未打開，或服務(wù)器防火墻攔截?？蛻舳送ㄐ帕鞒蹋妶D4。

圖4 客戶端程序通信流程圖

2.2 終端管理界面設(shè)計(jì)

家庭中具有網(wǎng)絡(luò)功能的可視化終端包括PC個(gè)人電腦、智能手機(jī)和IPTV機(jī)頂盒。系 統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩套客戶端，一個(gè)是電腦應(yīng)用程序，一個(gè)是Android的手機(jī)程序。界面中提供查詢的選擇條件較少，尚有許多擴(kuò)展。但是在數(shù)據(jù)庫查詢類queryFromDB類中設(shè)計(jì)了所有能夠用于查詢的條件，因此，客戶端界面擴(kuò)展很容易，添加相應(yīng)的文本輸入框用于接收即可。

2.2.1 PC客戶端界面設(shè)計(jì)

PC客戶端主界面見圖5，菜單欄提供的操作有文件操作、設(shè)置操作和幫助。文件操作目前提供了打開本地的XML病歷信息文件；設(shè)置操作提供的是設(shè)置端口操作，用于設(shè)置所連服務(wù)器的IP地址和端口；幫助操作提供的是軟件使用說明。主界面提供的查詢條件為就診的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間以及成員姓名，查詢的結(jié)果為該時(shí)間段中的就診病歷。為了控制輸入時(shí)間的格式，輸入框采用時(shí)間控件，點(diǎn)擊年或月然后通過上下鍵來調(diào)節(jié)具體大小，不是直接輸入時(shí)間。若沒有輸入家庭成員則默認(rèn)查詢所有人在時(shí)間段中病歷，查詢的所有記錄按時(shí)間顯示在左邊的列表中，右邊最初顯示的是左邊列表的第一條記錄，當(dāng)點(diǎn)擊左邊列表的其中一條記錄時(shí)，右邊顯示的就是該條記錄的詳細(xì)信息。如果在沒有設(shè)置IP地址和端口的情況下查詢，軟件會提示先設(shè)置IP地址和端口。

圖5 PC客戶端主界面

端口界面設(shè)置見圖6，用于輸入連接服務(wù)器的IP地址和端口，一般的軟件設(shè)置功能是程序會記住上一次的設(shè)置信息，不用每次打開軟件都要設(shè)置。因此在設(shè)置端口的時(shí)候，在根目錄文件件夾中預(yù)留了一個(gè)文件用于保存設(shè)置，因此軟件總是會保留上一次的設(shè)置信息。如果服務(wù)器程序和客戶端程序都在一臺電腦上，它們之間的通信就是一臺電腦上的兩個(gè)進(jìn)程間通信， IP地址應(yīng)設(shè)為本機(jī)IP地址，127.0.0.1，端口號不變?nèi)允欠?wù)器程序預(yù)留的端口號。

圖6 設(shè)置端口界面

2.2.2 Android手機(jī)客戶端界面設(shè)計(jì)

Android系統(tǒng)是google的一個(gè)開源的手機(jī)操作系統(tǒng)，現(xiàn)在市面上的智能手機(jī)大多采用Android系統(tǒng)，受到了廣大手機(jī)愛好者的歡迎，基于Android系統(tǒng)的手機(jī)軟件開發(fā)也非常的熱門。而現(xiàn)在的Android手機(jī)基本都具有Wifi無線網(wǎng)功能，而Android程序的開發(fā)也是基于java語言。java提供java.net包中socket網(wǎng)絡(luò)編程也適用Android。因此Android的手機(jī)病歷查詢軟件可以實(shí)現(xiàn)。借鑒于PC客戶端的界面設(shè)計(jì)，首先主界面仍提供查詢的條件輸入，和查詢按鈕，手機(jī)客戶端主界面見圖7。點(diǎn)擊起始時(shí)間按鈕會彈出一個(gè)時(shí)間控件，通過滾動調(diào)節(jié)時(shí)間控件來輸入時(shí)間（圖8），查詢的記錄仍用列表顯示在主界面的下方，當(dāng)記錄數(shù)量超出屏幕顯示時(shí)出現(xiàn)滾動條。病歷的詳細(xì)信息是點(diǎn)擊其中一條記錄才會顯示詳細(xì)信息的界面，若沒有查詢記錄自然不會顯示出詳細(xì)信息界面，IP地址和端口設(shè)置在點(diǎn)擊手機(jī)的菜單鍵時(shí)彈出。圖9顯示的是手機(jī)端點(diǎn)擊一條記錄彈出的詳細(xì)就診信息界面，因?yàn)樵敿?xì)信息的內(nèi)容項(xiàng)有點(diǎn)多，手機(jī)界面不能全部顯示，因此添加了滾動條用于瀏覽完整的就診信息。

圖7 手機(jī)客戶端主界面

圖8 時(shí)間的輸入

3 結(jié)束語

通過系統(tǒng)測試，驗(yàn)證了系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和實(shí)用性，同時(shí)也具有一定的不足，例如功能有限，病歷信息不全面等。

圖9 詳細(xì)就診信息

隨著電子病歷的發(fā)展，電子病歷應(yīng)用范圍需要擴(kuò)大，不能局限于醫(yī)院應(yīng)用，需要面向社會、面向家庭、面向用戶使用。因此電子病歷的建設(shè)需要醫(yī)院、社會等一起努力共建，建立標(biāo)準(zhǔn)的公民的病歷數(shù)據(jù)庫，由專門部門去維護(hù)（如社保局），醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)和家庭的網(wǎng)絡(luò)病歷查詢系統(tǒng)使用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，使得信息既能服務(wù)醫(yī)院工作人員，也能服務(wù)家庭。

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Design of a Family Medical Record System

ZHANG Wen-wei1, YANG Xiang-wu2, TAN Jian-hui1
1. Department of Medical Engineering, No.421 Hospital of PLA, Guangzhou Guangdong 510000, China; 2. Maike Intelligent Technology Co., Ltd., Zhuhai Guangdong 519090, China

Objective To design a family medical record system to make medical information accessible for family members at any time. Methods The system was divided into three parts which were interconnected via the network, including the medical record database, the proxy server and the client. The user-def ned application protocol was deployed to implement network communication interaction and data transfer between the client and proxy server. The proxy server monitored the query application of medical records from the clients and returned the query results to the user via the client. Results The system testing and validation indicated that medical information could be queried by using the system in PC (Personal Computer) clients and Android phone clients. And the system proved its great stability and strong practicality. Conclusion Electrical medical records not only should be applied in hospitals, but also for the society and families.

family electronic medical records; electronic medical records; network communications; hyper text transfer protocol

TP311.52

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.026

1674-1633(2016)10-0086-04

2016-02-29

2016-04-07

作者郵箱：394155703@qq.com