趙慧　孟祥利

【摘要】 本文從管理信息系統(tǒng)工程開發(fā)和軟件工程的角度，對院外慢性病管理信息系統(tǒng)解決方案進行研究，設(shè)計了慢性病院外管理系統(tǒng)總體方案，給出了智能終端護理平臺模塊硬件解決方案，三層管理系統(tǒng)客戶/服務(wù)器系統(tǒng)方案和基于HL7通信中間件模塊解決方案。

【關(guān)鍵字】慢性病；醫(yī)院管理；醫(yī)院信息系統(tǒng)

文獻標(biāo)識碼 A 中圖分類號 R197.323

0 引 言

慢性病是指持續(xù)時間較長的非傳染性疾病，慢性病的治療與管理包括入院和院外治療管理兩部分，作者在《基于云計算平臺的院外慢性病管理系統(tǒng)探討》一文中給出了相應(yīng)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)組成，針對重點內(nèi)容進行了探討。 本文在前期研究的基礎(chǔ)上，以4G智能化手機為載體，結(jié)合慢性病管理的特征、醫(yī)院信息系統(tǒng)和慢性病數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，構(gòu)建生理特征監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)計了慢性病院外管理系統(tǒng)總體方案，給出了智能終端慢性病院外管理平臺模塊解決方案、系統(tǒng)三層管理系統(tǒng)客戶/服務(wù)器系統(tǒng)方案和基于HL7通信中間件通信模塊解決方案。

1 系統(tǒng)總體方案

慢性病院外管理系統(tǒng)宏觀上包括四個部分：醫(yī)療機構(gòu)、慢性病院外服務(wù)中心、智能慢性病護理終端平臺和通信網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。

1.1 醫(yī)療機構(gòu)模塊

通過采用HL7 （衛(wèi)生信息交換標(biāo)準(zhǔn)）建立醫(yī)療機構(gòu)的醫(yī)院信息系統(tǒng)與慢性病院外服務(wù)中心的通信中間件服務(wù)，實現(xiàn)兩個異構(gòu)系統(tǒng)之間的通信。醫(yī)院信息系統(tǒng)為服務(wù)中心提供慢性病電子病例服務(wù)、醫(yī)生工作站服務(wù)、護理工作站服務(wù)及相關(guān)的預(yù)約掛號等管理服務(wù)，醫(yī)療機構(gòu)是主要的醫(yī)療資源和醫(yī)療專家的提供者。

1.2 智能慢性病護理終端平臺

平臺采用智能手機通過無線網(wǎng)絡(luò)與生理檢測設(shè)備連接采集數(shù)據(jù)，并通過無線4G網(wǎng)絡(luò)連接到慢性病院外服務(wù)中心的問題綜合與交互系統(tǒng)。結(jié)合慢性病管理的業(yè)務(wù)需求經(jīng)過調(diào)研和論證，智能手機作為中間載體從慢性病患者角度包括：慢性病患者用戶設(shè)置模塊、慢性病信息維護與查詢模塊、生活保健信息管理與查詢和預(yù)約掛號模塊。

1.3 慢性病院外服務(wù)中心

服務(wù)中心通過問題綜合、交互系統(tǒng)與醫(yī)療機構(gòu)和護理終端對接，集成了業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、智能管理、智能決策等模塊，是整個系統(tǒng)的核心。面向醫(yī)院信息系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)有病案檢索、醫(yī)生查詢、在線診斷和院外病例分析報告等，面向護理終端提供并行診斷、智能健康預(yù)警、醫(yī)療方案決策和智能膳食及運動管理等服務(wù)。

1.4 通信網(wǎng)絡(luò)

提供功能模塊之間的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如寬帶和4G無線網(wǎng)絡(luò)等。

2 智能慢性病護理終端平臺設(shè)計分析

2.1 硬件結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段無線網(wǎng)絡(luò)的移動終端在健康監(jiān)護和家庭健康護理領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了普遍關(guān)注，智能慢性病護理終端平臺的設(shè)計在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，進一步拓展設(shè)計了一種移動智能手機系統(tǒng)下的護理平臺。護理平臺中，移動智能手機通過4G網(wǎng)絡(luò)連接慢性病院外管理服務(wù)中心問題綜合與交互系統(tǒng)模塊，通過WiFi控制模塊連接血糖儀、血壓儀等生理參數(shù)檢測設(shè)備，共同組成智能慢性病護理終端平臺硬件體系。

2.2 Wi-Fi控制模塊

WiFi通信設(shè)計開發(fā)是比較重要的一步，WiFi控制模塊目的是在硬件上實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及無線控制。目前主流的生理信息檢測設(shè)備都配有串行接口，如羅氏的血糖儀、西門子和瑪奈特的電子血壓計等?；谥悄苁謾C的醫(yī)療智能應(yīng)用是未來發(fā)展的熱點和趨勢。本方案基于尹麗娜等人手機和血壓計通過串口連接方案，通過調(diào)查分析選用了體積小、功耗低的串口WiFi模塊：TLN13UA06。采用UART接口，內(nèi)置IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)生理檢測設(shè)備串口到無線網(wǎng)絡(luò)提供者智能手機之間的數(shù)據(jù)傳輸。WiFi支持串口透明數(shù)據(jù)傳輸模式，可以使傳統(tǒng)的串口生理特征檢測設(shè)備輕松接入無線網(wǎng)絡(luò)。智能手機與生理檢測設(shè)備連接后采用床邊醫(yī)療儀器信息通信國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE11073進行信息交互。

2.3 4G通信設(shè)計

基于TCP/IP協(xié)議的Socket通信方式是點對點的監(jiān)聽通信方式，雙方建立連接后可以直接進行數(shù)據(jù)的傳輸并可以實現(xiàn)連接時信息的主動推送，本文中智能手機android系統(tǒng)與云端服務(wù)中心采用Socket通信方式。在TCP/IP協(xié)議中流套接字作為其端對端協(xié)議，提供了一個可信賴的字節(jié)流服務(wù)。通信過程中交換信息基于HL7衛(wèi)生傳輸協(xié)議。

3 基于客戶/服務(wù)器模式的三層系統(tǒng)解決方案

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案

三層客戶/服務(wù)器模型經(jīng)過二十多年發(fā)展已經(jīng)成為企業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)的良好框架。三層模式具有功能強、服務(wù)共享、安全性高等優(yōu)點在管理信息系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用中被廣泛采用。圖2給出了慢性病院外管理體系三層客戶/服務(wù)器模型結(jié)構(gòu)：表示層完成智能手機端App和醫(yī)療機構(gòu)的應(yīng)用與對話，完成用戶服務(wù)，通過服務(wù)中心平臺客戶交互控制系統(tǒng)與應(yīng)用層通信；應(yīng)用層屬于業(yè)務(wù)服務(wù)層，它提供表示層的客戶應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的聯(lián)系是應(yīng)用的核心，應(yīng)用服務(wù)器負責(zé)業(yè)務(wù)處理，為各種客戶端應(yīng)用提供應(yīng)用服務(wù)包括慢性病檢索、醫(yī)生導(dǎo)引、病例查詢、診療決策支持、預(yù)約掛號、智能用藥提醒和膳食運動建議等應(yīng)用服務(wù)，認(rèn)證服務(wù)器上進行認(rèn)證包括注冊、登陸設(shè)置等；數(shù)據(jù)層是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，完成相關(guān)數(shù)據(jù)（如電子病歷數(shù)據(jù)、患者數(shù)據(jù)、藥品數(shù)據(jù)、醫(yī)生數(shù)據(jù)等）存儲管理。

3.2 智能決策系統(tǒng)方案

慢性病院外管理信息系統(tǒng)以為慢性病患者提供院外慢性病診療決策支持和智能化健康服務(wù)為目標(biāo)，從系統(tǒng)功能角度劃分屬于智能決策支持系統(tǒng)，是整個慢性病服務(wù)中心的核心。研究設(shè)計了三層客戶/服務(wù)器模式下的決策支持系統(tǒng)方案，在應(yīng)用層應(yīng)用程序服務(wù)器端的設(shè)計主要是廣義模型庫管理系統(tǒng)。方案包括慢性病模型庫、醫(yī)療專家知識庫、基于慢性病案例推理的知識庫、治療/護理方案庫、膳食與運動方案庫。智能決策系統(tǒng)：向上，通過問題綜合交互系統(tǒng)為表示層提供智能健康預(yù)警、醫(yī)療方案決策等智能服務(wù)；向下，通過數(shù)據(jù)庫接口連接數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)庫。

4 基于HL7的通信中間件設(shè)計

中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，借助中間件完成數(shù)據(jù)信息共享和交互。HL7是標(biāo)準(zhǔn)化的衛(wèi)生傳輸協(xié)議和醫(yī)療領(lǐng)域不同應(yīng)用之間的電子傳輸協(xié)議。HIS是HL7 主要應(yīng)用領(lǐng)域，院外慢性病服務(wù)中心采用HL7與醫(yī)療機構(gòu)HIS系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交互。本設(shè)計中采用基于HL7的臨床信息交換中間件，設(shè)置HL7服務(wù)器實現(xiàn)兩個異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息構(gòu)造與解析，減少接口數(shù)量，提高系統(tǒng)可靠性。中間件HL7 服務(wù)器包括：信息發(fā)送/接受模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、應(yīng)用接口模塊和HL7資源模塊，其中信息發(fā)送/接受模塊采用TCP/IP 協(xié)議完成HIS與慢性病院外服務(wù)中心的信息交互，通過ACK 進行信息確認(rèn)；對于信息中的字符串格式數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換模塊生產(chǎn)XML格式信息；慢性病院外服務(wù)中心應(yīng)用層業(yè)務(wù)如電子病例服務(wù)等，通過調(diào)用HL7 應(yīng)用接口模塊函數(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；HL7資源模塊對應(yīng)用層的查看醫(yī)囑和預(yù)約掛號業(yè)務(wù)提供支持 。

5 結(jié) 語

本文在《基于云計算平臺的院外慢性病管理系統(tǒng)探討》研究的基礎(chǔ)上，對院外慢性病管理信息系統(tǒng)進行總體設(shè)計并給出相應(yīng)的解決方案。通過采用管理信息系統(tǒng)工程化思想，對智能慢性病護理終端平臺模塊、三層客戶/服務(wù)器模式的慢性病院外管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模塊和基于HL7醫(yī)療通信中間件模塊進行了進一步設(shè)計。對整個慢性病院外管理信息系統(tǒng)設(shè)計分析是管理信息系統(tǒng)工程中的決策部分，是后期詳細設(shè)計和實施的基礎(chǔ)與保障。

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