基于無線移動網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胡詩瑋

(四川大學(xué)華西醫(yī)院， 四川，成都 610041)

0 引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其在許多領(lǐng)域得到廣泛、成功的應(yīng)用。現(xiàn)今醫(yī)院建立了專屬信息管理系統(tǒng)，可以實(shí)行各科、各部門的信息共享，并進(jìn)行數(shù)據(jù)快速處理，提高了醫(yī)院的管理效率，降低了醫(yī)院的管理成本[1-3]。在醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)生了大量信息，這對醫(yī)院信息管理系統(tǒng)提出了更高的要求。因此如何提高管理系統(tǒng)的工作效率，對提高醫(yī)院的整體信息服務(wù)水平具有十分重要的作用[4-6]。

目前，許多專家和學(xué)者引入多種技術(shù)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)[7-8]。如基于B/S架構(gòu)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)[9]，該系統(tǒng)劃分為2個(gè)部分，一個(gè)為服務(wù)器，一個(gè)為客戶端。服務(wù)器對各個(gè)客戶端進(jìn)行管理，而客戶端具體對信息進(jìn)行管理。為了得到較好的醫(yī)院信息管理效果，有學(xué)者提出基于Web技術(shù)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)[10]，通過利用網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)信息共享實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息管理，但該系統(tǒng)的管理成本較高，有學(xué)者提出基于MVC的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)[11]，該系統(tǒng)采用MVC架構(gòu)對醫(yī)院信息管理的核心模塊進(jìn)行管理，可以切實(shí)提高醫(yī)院信息管理效率。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)前醫(yī)院信息管理系統(tǒng)信息的傳輸一般通過有線網(wǎng)進(jìn)行連接。網(wǎng)線部署比較復(fù)雜，而且不易拓展，網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境的適應(yīng)性差，導(dǎo)致醫(yī)院信息傳輸速度慢，難以滿足醫(yī)院信息管理的實(shí)際應(yīng)用要求[12-13]。

無線移動網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)，部署簡單、運(yùn)行成本低、具有較好的可擴(kuò)展性。為了改善醫(yī)院信息管理效果，設(shè)計(jì)了基于無線移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，以期解決當(dāng)前醫(yī)院信息管理系統(tǒng)存在的缺陷，加快醫(yī)院信息傳輸速度，為醫(yī)院決策層提供全面的有價(jià)值信息。

1 基于無線移動網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)

1.1 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的總體框架

醫(yī)院信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要確定系統(tǒng)的主要功能，該系統(tǒng)的主要功能是醫(yī)院實(shí)際業(yè)務(wù)信息的共享、分類，同時(shí)易于管理和維護(hù)。因此，基于該功能設(shè)計(jì)的無線移動網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間通過無線移動網(wǎng)絡(luò)連接，可有效地進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。主要子系統(tǒng)為門診管理子系統(tǒng)、住院管理子系統(tǒng)、行政管理子系統(tǒng)、體檢信息管理子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)，其總框架如圖1所示。

圖1 無線移動網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)框架

1.2 各子系統(tǒng)的功能模塊描述

(1) 門診管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)是醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中最重要一個(gè)模塊。其主要功能包括患者身份認(rèn)證、藥庫信息查詢、處方信息電子化、患者就診歷史資料的保存等。

(2) 住院管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)也十分關(guān)鍵，其又可細(xì)分為多個(gè)功能模塊，如住院收入管理、藥房管理、醫(yī)生管理、護(hù)士管理等。住院收入管理主要功能為收取定金、打印票據(jù)、出院結(jié)算、醫(yī)保信息變更、補(bǔ)費(fèi)退費(fèi)等。

(3) 體檢信息管理子系統(tǒng)。體檢中心是醫(yī)院一個(gè)重要部門，人員數(shù)量多，而且復(fù)雜，其收入直接影響到一個(gè)醫(yī)院收益。該子系統(tǒng)主要包括體檢預(yù)約、體檢信息分類、體檢報(bào)告的電子檔案、體檢中心醫(yī)院人員管理、體檢人員早餐管理等。

(4) 信息查詢子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)是醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心模塊。其主要負(fù)責(zé)對所有信息匯總、分類，并且以數(shù)據(jù)庫的形式存儲起來，然后發(fā)送到相應(yīng)的子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一查詢。

(5) 行政管理子系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括全院的醫(yī)生信息維護(hù)和管理、護(hù)士信息維護(hù)和管理、院長管理。其中，院長作為醫(yī)院最高權(quán)利管理者可以查詢?nèi)魏我粋€(gè)部門信息，還可以刪除或增加員工信息。

1.3 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的無線移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

一個(gè)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中無線移動網(wǎng)絡(luò)分布情況通常與醫(yī)院各部門所處的位置相關(guān)。由于無線移動網(wǎng)絡(luò)靈活，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以動態(tài)更新，醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的無線移動網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的無線移動網(wǎng)絡(luò)

1.4 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的信息分類算法

在醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中，信息分類技術(shù)是最為關(guān)鍵的，若要獲得理想的信息管理效果，首先保證信息分類的準(zhǔn)確性。本文選擇聚類分析進(jìn)行醫(yī)院信息分類。聚類分析算法的工作思路為設(shè)共用k個(gè)類別，這樣就有k個(gè)聚類中心，設(shè)計(jì)聚類目標(biāo)函數(shù)，通過不斷迭代，使目標(biāo)函數(shù)向著減小的方向收斂，直到目標(biāo)函數(shù)收斂到最小值，此時(shí)完成數(shù)據(jù)聚類，并輸出聚類結(jié)果。

基于聚類分析算法的醫(yī)院信息分類步驟具體如下。

(1) 設(shè)醫(yī)院信息共有n條，它們可以劃分為k個(gè)類別，那么初始聚類中心為Zj(I)(j=1,2,…,k)。

(2) 計(jì)算每一條醫(yī)院信息與聚類中心之間的距離，D(xi,Zj(I))(j=1,2,…,k,i=1,2,…,n)，如果滿足式(1)的條件，那么有xi∈wt。

D(xi,Zt(I))=min{D(xi,Zj(I))}

(1)

(3) 根據(jù)式(2)重新計(jì)算聚類中心。

(2)

(4) 目標(biāo)函數(shù)采用誤差平方和準(zhǔn)則，其計(jì)算式為

(3)

式中，c表示第c類。

(6) 迭代次數(shù)I=I+1，并返回到步驟(2)繼續(xù)迭代。

2 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)性能的測試

2.1 測試對象

為了測試基于無線移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的性能，選擇一個(gè)大型醫(yī)院作為研究對象，系統(tǒng)采用Java語言進(jìn)行開發(fā)。將開發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院信息管理中，該醫(yī)院包括多個(gè)樓區(qū)，分別為大眾體檢服務(wù)中心、門診大樓、醫(yī)院住院部、綜合服務(wù)樓和行政大樓。采用A～E進(jìn)行編號，各個(gè)樓區(qū)之間存在一定距離，它們通過無線移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。其中，行政大樓設(shè)置一個(gè)服務(wù)器，其他樓區(qū)包含相應(yīng)的信息管理子系統(tǒng)，子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)配置一樣，服務(wù)器和子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)配置參數(shù)具體如表1所示。

表1 醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)配置

2.2 信息傳輸效果分析

首先分析醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的信息傳輸效果，對各個(gè)子系統(tǒng)信息傳輸?shù)椒?wù)器中時(shí)延進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，結(jié)果如圖3所示。對圖3的信息傳輸?shù)椒?wù)器中時(shí)延進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，不同子系統(tǒng)的信息傳輸時(shí)延不一樣，具有一定的時(shí)變性。這與網(wǎng)絡(luò)通信距離有關(guān)，同時(shí)采用無線通信方式，與當(dāng)時(shí)周圍環(huán)境有一定的關(guān)系，但是信息傳輸時(shí)延均很小，這表明醫(yī)院信息成功率高，完全滿足醫(yī)院信息傳輸?shù)膶?shí)際要求，說明本文系統(tǒng)可以獲得理想的醫(yī)院信息傳輸效果，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息實(shí)時(shí)傳輸和共享。

圖3 醫(yī)院信息傳輸時(shí)延測試結(jié)果

2.3 醫(yī)院信息處理效果分析

醫(yī)院信息具有大規(guī)模、海量的特點(diǎn)。對于醫(yī)院信息管理系統(tǒng)來說，如何快速查詢相關(guān)信息十分重要，因此信息查詢精度(%)和信息查詢時(shí)間(s)可以衡量一個(gè)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的信息處理能力，此次測試進(jìn)行了5次醫(yī)院信息查詢操作，每次查詢不同數(shù)量和類型醫(yī)院信息具體如表2所示。

表2 每次實(shí)驗(yàn)查詢的信息數(shù)量

統(tǒng)計(jì)每一個(gè)信息查詢精度和信息查詢時(shí)間，具體結(jié)果如圖4所示。對圖4的信息查詢精度和信息查詢時(shí)間進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，每次各類信息的查詢精度超過94%，獲得了準(zhǔn)確性較高的信息查詢結(jié)果，同時(shí)信息查詢時(shí)間短，醫(yī)院信息管理系統(tǒng)工作效率極高，可以滿足多個(gè)人員同時(shí)對多個(gè)信息的查詢操作，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

(a) 醫(yī)院信息查詢精度

(b) 醫(yī)院信息查詢服務(wù)圖4 醫(yī)院信息系統(tǒng)的信息處理性能分析結(jié)果

2.4 與其他醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的對比

為評價(jià)本文設(shè)計(jì)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的優(yōu)越性，在相同測試環(huán)境中，選擇文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)作為對比測試方法，采用專家、醫(yī)生、管理人員、家屬以及患者對醫(yī)院信息管理系統(tǒng)使用情況進(jìn)行打分，統(tǒng)計(jì)每一種醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的得分情況，結(jié)果如表3所示。對比分析表3的得分情況可以發(fā)現(xiàn)，本文醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的得分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，本文醫(yī)院信息管理系統(tǒng)可以為相關(guān)人員提供更滿意地服務(wù)，具有更好的信息管理效果。

表3 各醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的得分情況對比

3 總結(jié)

醫(yī)院信息量增長速度較快，使得醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的負(fù)載越來越大，醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的工作效率下降，無法滿足醫(yī)院信息處理的實(shí)時(shí)性要求。為了獲得理想的醫(yī)院信息處理效果，提高醫(yī)院信息管理效率，設(shè)計(jì)了基于無線移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用無線移動網(wǎng)絡(luò)易擴(kuò)展、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活、抗干擾能力、網(wǎng)絡(luò)速度快等優(yōu)點(diǎn)，將醫(yī)院各個(gè)部門的信息子系統(tǒng)連接在一起。每一個(gè)子系統(tǒng)可以單獨(dú)對信息進(jìn)行處理，通過無線移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸和共享。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有更優(yōu)的醫(yī)院信息處理能力，相對其他醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，具有明顯的信息處理優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景。