基于ArcEngine的急救中心應急平臺設計與實現

郭婧

摘要：隨著人口老齡化和城市規模的不斷擴大，傳統人工接打電話來進行醫療急救的處理方式已經難以滿足工作需要，雖然很多醫院急救中心都擁有了數字化的急救應急系統，但大多基于文本查詢，在直觀性和空間查詢方面有很大欠缺。為此，提出一種基于GIS技術的急救中心應急平臺解決方案。采用Visual C#2008和ArcEngine集成化開發平臺進行二次開發，集成人工接打電話、地圖顯示定位、緩沖區分析、最短路徑分析等核心功能，使得醫療急救中心能夠對突發醫療事件作出快速反應，因而節省寶貴的搶救時間。該系統已應用到山西省某市三甲醫院急救中心，效果良好。

關鍵詞：GIS；ArcEngine；急救中心應急平臺；二次開發；緩沖區分析；最短路徑分析

DOIDOI：10.11907/rjdk.161035

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0118-03

0 引言

近年來，我國城市化速度越來越快，城市人口比以往任何時期增長都快。同時，人口老齡化問題越來越突出，我國大多城市醫院急救中心都面臨著空前的工作強度和壓力[1-2]。目前，我國醫院數字化建設正在不斷深入，其系統功能不斷完善，覆蓋范圍不斷擴大，但是大部分系統都局限于文本錄入、查詢和修改。醫院急救中心工作流程一般是人工接打電話，然后口頭告知出勤人員患者具體地理位置，同時將患者信息錄入相關系統，出勤人員出動救護車接患者到醫院進行搶救，醫護人員再將醫囑和處理結果錄入系統。從接電話到患者搶救的過程中，信息處理都是基于文本的，醫院對患者所處地理位置并沒有空間上的認識，更無從談起通過最短路徑作出快速響應，這樣就會形成信息孤島，無法快速處理突發醫療事件[3-4]。從某種角度講，急救中心處理是否快速、得當，關系到患者后續治療，甚至生命，因此如何整合現有醫院醫療軟硬件設施，更好地支持醫院臨床科室的各項工作，建立一個基于可視化平臺的急救中心快速反應系統具有重要的實際意義[5]。

通過分析實際需求，本文提出結合文本信息管理和空間信息管理的急救快速反應平臺解決方案，可以將醫院周邊的空間地物以圖形的方式顯示出來，集成了空間檢索、空間定位、緩沖區分析、最短路徑分析等功能，使得急救中心作出快速反應，從而大大縮短急救時間。

1 GIS在醫療行業中的應用

GIS（Geographic Information System）是地理信息系統的英文縮寫，GIS在醫療行業應用廣泛，歐美等發達國家起步早而且成熟，我國起步較晚，最近幾年取得了長足進步[7]。本文所提出的基于GIS的醫療應急平臺系統主要適用于規模較小的城市。本系統采用GIS和GPS定位技術，通過接口與現有的文本管理系統相結合，建立一種集空間數據輸入、查詢、精準定位、緩沖區分析、最短路徑分析、文本信息處理于一體的綜合醫療應急管理平臺，大大提高了醫務人員的工作效率。

2 系統實現

2.1 系統總體設計

GIS開發一般有3種方式：獨立開發、集成開發、組件式開發。第一種方式對人力物力要求極高，而且開發出來的成品穩定性差；第二種方式雖然相對第一種來說技術要求有所降低，開發出來的成品穩定性好，但是可擴展性差。目前，一般采用組件式開發，開發靈活性好、可擴展性強、穩定性也非常好。基于此，本系統采用微軟公司的Visual C#2008和ESRI公司的ArcEngine作為開發平臺進行二次開發。首先，進行相關數據預處理，在本系統所采用的數據是ESRI公司的基于矢量格式的shape文件。具體流程為：①利用ESRI公司的ArcMap對山西省某市規劃局1∶2000市區規劃CAD圖進行Shape文件格式轉換；②對原始數據進行圖層提取、拼接和拓撲矯正；③對系統中所用的核心圖層進行著色并且符號化。通過以上數據準備，便達到了源數據處理的目的[8]。具體數據處理流程如圖1所示。

醫院急救中心對數據的實時性要求很高，而且對數據庫穩定性和安全性也有較高要求。因此，本系統采用基于C/S模式的三層架構，即即客戶/UI層、業務/邏輯層、數據層[9]。系統硬件總體架構如圖2所示。

本系統實現GIS軟件所特有功能，包括：地圖顯示、地圖放大、縮小、漫游、圖層編輯、專題制圖和地圖打印、網絡分析等核心功能，同時與相關行業具體應用相兼容。圖3為系統總體功能。

系統工作流程為：①接線員接到電話，將患者地理位置輸入系統，進行查詢得到患者在地圖中的準確定位；②點擊路徑分析，得到從醫院到目的地的最佳路徑；③顯示出勤醫務人員路徑信息，醫務人員根據最佳路徑將患者接到醫院進行搶救，同時將患者的基本醫療信息錄入醫院信息系統（HIS）。具體流程如圖4所示。

2.2 系統關鍵模塊演示

本系統所涉及的數據主要分為屬性數據和空間數據兩類。本系統后臺采用 SQL Server2008，屬性數據根據范式規則設計成一定的邏輯模式存儲在其中。而空間數據則通過ESRI公司所開發的ArcSDE存儲在SQL Server2008中，屬性數據和空間數據通過一個公用字段FID相關聯，實現系統所涉及的空間數據和屬性數據之間的雙向查詢。圖5為系統邏輯結構。

系統核心的圖層顯示模塊主要利用ArcEngine開發套件當中的MapControl控件進行圖層顯示，同時關聯axTOCControl控件對圖層進行增、刪、改操作。在系統主界面當中主要有3個核心功能區：主地圖顯示及全局俯瞰區、系統功能區、空間數據分析區。這3個區域構成了系統功能的全部，圖6為系統主界面。

以某一急救事件為例，話務員接到山西省長治市城區某小區患者電話，在系統主界面的菜單欄上調出空間查詢窗口，輸入患者位置信息并點擊查詢，具體位置在窗口處高亮顯示，點擊可顯示患者位置的文本信息。其具體實現主要是靠前述FID關聯字段，首先系統通過SQL語句查詢到患者相關的FID值，然后利用ArcEngine中的QueryFilter對象找到相關FID，這樣就可以實現從患者位置的屬性值到空間數據的映射。圖7為查詢結果。

查到患者位置的空間信息和屬性信息后，從主界面調出最短路徑分析窗口，然后將患者位置屬性信息輸入條件查詢文本框，點擊網絡分析按鈕，圖層就會以一條高亮的線路標注出從醫院到患者位置的最短路徑。主要利用ArcEngine中的網絡分析組件，結合已有的Dijkstra通過算法得到相應的結果。在程序中定義一個查詢路徑函數Search_shortpathO，這個函數的功能主要是遍歷前述預處理所得數據中的每個節點，然后再定義一個名為get_find_shortpath的函數，以便獲取起始節點和目的節點之間的最短路徑，最終所得最短路徑被ArcEngine相關組件高亮顯示在道路圖層當中。圖8為最短路徑查詢結果。

本系統的另一亮點是利用GIS的緩沖區功能來統計醫院周邊居民居住情況，以便醫院決策者能及時優化配置醫療資源。圖9為系統緩沖區分析結果，圖中高亮顯示部分便是以醫院為中心，半徑50公里范圍內居民區分布，從圖中看出有60個居民區分布點。

3 結語

本系統已在山西省長治市某三甲醫院運行半年多，收到了良好效果。首先，解決了以往急救中心醫務人員接到緊急電話時對患者的具體位置不能快速、準確確定的問題；其次，最佳路徑分析使得出勤醫務人員能快速到達目

的地點，因此大大節省了搶救時間。由于本系統的應用，

接診效率有了明顯提高，爭取了寶貴的搶救時間，從而為提高院前急救救治率發揮了非常重要的作用。

圖9 緩沖區查詢結果

參考文獻：

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[9]張興國，劉學軍，陳建兵.基于GIS青藏公路基礎信息平臺的設計與實現[J].計算機應用與軟件，2013，30（2）：94.

（責任編輯：陳福時）