慢性病院外管理信息系統的設計研究

趙慧　孟祥利

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

【關鍵字】慢性病；醫院管理；醫院信息系統

文獻標識碼 A 中圖分類號 R197.323

0 引 言

慢性病是指持續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探討》一文中給出了相應系統的生態系統組成，針對重點內容進行了探討。 本文在前期研究的基礎上，以4G智能化手機為載體，結合慢性病管理的特征、醫院信息系統和慢性病數據管理等內容，構建生理特征監測系統，設計了慢性病院外管理系統總體方案，給出了智能終端慢性病院外管理平臺模塊解決方案、系統三層管理系統客戶/服務器系統方案和基于HL7通信中間件通信模塊解決方案。

1 系統總體方案

慢性病院外管理系統宏觀上包括四個部分：醫療機構、慢性病院外服務中心、智能慢性病護理終端平臺和通信網絡，如圖1所示。

1.1 醫療機構模塊

通過采用HL7 （衛生信息交換標準）建立醫療機構的醫院信息系統與慢性病院外服務中心的通信中間件服務，實現兩個異構系統之間的通信。醫院信息系統為服務中心提供慢性病電子病例服務、醫生工作站服務、護理工作站服務及相關的預約掛號等管理服務，醫療機構是主要的醫療資源和醫療專家的提供者。

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絡與生理檢測設備連接采集數據，并通過無線4G網絡連接到慢性病院外服務中心的問題綜合與交互系統。結合慢性病管理的業務需求經過調研和論證，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約掛號模塊。

1.3 慢性病院外服務中心

服務中心通過問題綜合、交互系統與醫療機構和護理終端對接，集成了業務處理、數據管理、數據分析、智能管理、智能決策等模塊，是整個系統的核心。面向醫院信息系統的主要業務有病案檢索、醫生查詢、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、智能健康預警、醫療方案決策和智能膳食及運動管理等服務。

1.4 通信網絡

提供功能模塊之間的通信網絡服務，如寬帶和4G無線網絡等。

2 智能慢性病護理終端平臺設計分析

2.1 硬件結構

現階段無線網絡的移動終端在健康監護和家庭健康護理領域的應用都得到了普遍關注，智能慢性病護理終端平臺的設計在現有研究基礎上，進一步拓展設計了一種移動智能手機系統下的護理平臺。護理平臺中，移動智能手機通過4G網絡連接慢性病院外管理服務中心問題綜合與交互系統模塊，通過WiFi控制模塊連接血糖儀、血壓儀等生理參數檢測設備，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通信設計開發是比較重要的一步，WiFi控制模塊目的是在硬件上實現無線數據轉換以及無線控制。目前主流的生理信息檢測設備都配有串行接口，如羅氏的血糖儀、西門子和瑪奈特的電子血壓計等。基于智能手機的醫療智能應用是未來發展的熱點和趨勢。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，內置IEEE802.11協議棧以及TCP/IP協議棧，能夠實現生理檢測設備串口到無線網絡提供者智能手機之間的數據傳輸。WiFi支持串口透明數據傳輸模式，可以使傳統的串口生理特征檢測設備輕松接入無線網絡。智能手機與生理檢測設備連接后采用床邊醫療儀器信息通信國際標準IEEE11073進行信息交互。

2.3 4G通信設計

基于TCP/IP協議的Socket通信方式是點對點的監聽通信方式，雙方建立連接后可以直接進行數據的傳輸并可以實現連接時信息的主動推送，本文中智能手機android系統與云端服務中心采用Socket通信方式。在TCP/IP協議中流套接字作為其端對端協議，提供了一個可信賴的字節流服務。通信過程中交換信息基于HL7衛生傳輸協議。

3 基于客戶/服務器模式的三層系統解決方案

3.1 系統結構方案

三層客戶/服務器模型經過二十多年發展已經成為企業管理信息系統建設的良好框架。三層模式具有功能強、服務共享、安全性高等優點在管理信息系統的開發應用中被廣泛采用。圖2給出了慢性病院外管理體系三層客戶/服務器模型結構：表示層完成智能手機端App和醫療機構的應用與對話，完成用戶服務，通過服務中心平臺客戶交互控制系統與應用層通信；應用層屬于業務服務層，它提供表示層的客戶應用和數據服務之間的聯系是應用的核心，應用服務器負責業務處理，為各種客戶端應用提供應用服務包括慢性病檢索、醫生導引、病例查詢、診療決策支持、預約掛號、智能用藥提醒和膳食運動建議等應用服務，認證服務器上進行認證包括注冊、登陸設置等；數據層是數據庫管理系統，完成相關數據（如電子病歷數據、患者數據、藥品數據、醫生數據等）存儲管理。

3.2 智能決策系統方案

慢性病院外管理信息系統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為目標，從系統功能角度劃分屬于智能決策支持系統，是整個慢性病服務中心的核心。研究設計了三層客戶/服務器模式下的決策支持系統方案，在應用層應用程序服務器端的設計主要是廣義模型庫管理系統。方案包括慢性病模型庫、醫療專家知識庫、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：向上，通過問題綜合交互系統為表示層提供智能健康預警、醫療方案決策等智能服務；向下，通過數據庫接口連接數據層數據庫。

4 基于HL7的通信中間件設計

中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序，不同結構的系統，借助中間件完成數據信息共享和交互。HL7是標準化的衛生傳輸協議和醫療領域不同應用之間的電子傳輸協議。HIS是HL7 主要應用領域，院外慢性病服務中心采用HL7與醫療機構HIS系統之間進行數據交互。本設計中采用基于HL7的臨床信息交換中間件，設置HL7服務器實現兩個異構系統之間的信息構造與解析，減少接口數量，提高系統可靠性。中間件HL7 服務器包括：信息發送/接受模塊、數據轉換模塊、應用接口模塊和HL7資源模塊，其中信息發送/接受模塊采用TCP/IP 協議完成HIS與慢性病院外服務中心的信息交互，通過ACK 進行信息確認；對于信息中的字符串格式數據通過轉換模塊生產XML格式信息；慢性病院外服務中心應用層業務如電子病例服務等，通過調用HL7 應用接口模塊函數實現數據交互；HL7資源模塊對應用層的查看醫囑和預約掛號業務提供支持 。

5 結 語

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

主要參考文獻

[1]趙慧，周軍，胡樹煜. 基于云計算平臺的院外慢性病管理系統探討[J]. 中華醫院管理， 2015，31（10）： 781 - 783.

[2]施榮華，嚴愷，彭春華. 基于Windows Azure 云計算的移動醫療健康系統[J]. 電子設計工程， 2015， 23（5） ： 37 - 40.

[3]尹麗娜，史儀凱，王文東. 手機血壓計界面與串口通信的設計研究[J]. 中國制造業信息化， 2011， 40（7）： 58 - 60.

[4]陳孝威，陳凌云. 三層體系結構的客戶機/服務器[J]. 計算機應用，2000， 20（1）：23 - 26.