睡眠節律數據統計分析系統的設計

任 皓，王少偉，劉同波，劉敏超

（解放軍總醫院計算機應用與管理科 北京 100853）

睡眠節律數據統計分析系統的設計

任 皓，王少偉，劉同波，劉敏超

（解放軍總醫院計算機應用與管理科 北京 100853）

為了解決睡眠節律研究中數據的快速導入、準確分析和詳細統計的問題，提出了一種睡眠節律數據統計分析系統。該系統基于.NET開發平臺，以Oracle為后臺數據庫，采用B/S結構模式，分為數據導入分析和查詢統計兩個模塊實現，數據導入分析模塊運用多種評價標準進行計算打分；數據查詢統計模塊分為五個類別并設置多級查詢條件，以不同的圖形界面和表格展示統計結果。實際應用表明，該系統實現了數據的快速導入、綜合分析和多條件、多層次地查詢統計，為臨床提供了大量的科學數據和有效的統計途徑，有利于制定睡眠干預措施和治療方法。

睡眠節律；統計分析系統；B/S結構；Oracle數據庫

隨著人類現代社會生活節奏的加快，睡眠問題已成為當前影響人們心理健康的突出性問題，睡眠質量的好壞直接影響著人們的工作和生活[1-2]，醫學界的專家學者也在不斷探索改善睡眠質量的影響因素和護理對策[3-4]。研究表明，影響睡眠的因素復雜多樣，各種因素的影響因子又差異較大[5-6]，所以對睡眠問題的研究需要大量的實驗數據作為基礎，多種評價標準相結合，并且可以清晰、直觀地展示查詢統計結果，這樣才能科學、全面地為臨床和科學研究提供參考依據。那么，如何快速、準確地完成對大量數據的導入、分析，結合多種條件查詢統計顯得尤為重要，在需求分析的基礎上，提出一種睡眠節律數據統計分析系統的設計方案，并自主開發實現。該系統可以滿足臨床科室對大量實驗數據進行精準分析和詳細統計的需求，為制定睡眠干預措施和治療方法提供參考依據，也成為睡眠問題研究領域中有效的查詢統計途徑。

1　系統分析

目前，臨床科室采用調查問卷的形式對多種不同人群進行調查，共收集調查問卷3 000余份，每份問卷由個人基本信息和126道選擇題組成，其中包括單選題、多選題和簡答題。采用多種評價標準相結合，具體如下：1～65題用來測定受試者一周來的心情和情感，由6個分量表組成，即緊張-焦慮，抑郁-沮喪，憤怒-敵意，有力-好動，疲憊-惰性，困惑-迷茫。每個分量表代表6項獨立的情緒要素，分別包括若干個描述不同情緒狀態的形容詞，如緊張的、不愉快的、憤怒的等。此外，還包含了7個積極的情緒狀態題項（如友好的、體貼的、樂于助人的等），作為“干擾項題項”，用以檢測被測試者的誠實及合作程度。每一題采用五級評定（0～4），最后將以上7個項目分類算分，并計算總分；66～85題采用焦慮自評量表（SAS）的方法[7]，來評定焦慮癥狀出現的頻率，其標準為：“1”表示沒有或很少有，“2”表示有時有，“3”表示大部分時間有，“4”表示絕大部分或全部有。20道題中有15道是用負性詞陳述的，按上述1～4順序評定，其余5道是用正性詞陳述的，按4～1順序反向計分，把各題的得分相加即為總分。86～105題采用抑郁自評量表（SDS）的方法[8]，來評定抑郁癥狀的出現頻度，其標準為：“1”表示很少有，“2”表示有時有，“3”表示大部分時間有，“4”表示絕大部分時間有。20道題中有10道是用負性詞陳述的，按上述1～4順序評定，其余5道是用正性詞陳述的，按4～1順序反向計分，把各題的得分相加即為總分；106～114題采用匹茲堡睡眠質量指數量表（PSQI）的方法[9]，來評定睡眠質量。每一題采用四級評定（0～3），計算出睡眠質量、睡眠時間、睡眠效率、入睡時間、睡眠障礙、催眠藥物和日間功能障礙七項分項目分值及總分值；115～125題為多選題和簡答題，用來了解測試者在睡眠問題上的感受和經歷。

通過調研，臨床科室的需求主要有：首先，將問卷調查的答案導入數據庫；其次按照焦慮自評量表、抑郁自評量表和匹茲堡睡眠指數量表分別給每個測試者打分；最后，依據個人基本信息和分項目類別設置組合查詢條件，可以對每道題和總分進行統計，并將統計結果直觀清晰的展示出來。

2　系統設計

2.1功能設計

系統的功能模塊劃分為兩大類：數據導入分析和數據查詢統計，如圖1所示。

圖1　系統功能結構圖

第一，數據導入分析。將存儲在Excel表格中受試者的基本信息和調查問卷的答案導入數據庫，然后根據焦慮自評量表、抑郁自評量表、匹茲堡睡眠質量指數量表等評價標準按要求對受試者打分，將分值存入數據庫。

第二，數據查詢統計。分為5大類進行，包括按總分查詢、按單條條目查詢、按分項目查詢、按干擾項和多條條目查詢。根據具體需求，按總分查詢是利用心情和情感總分、焦慮自評總分、抑郁自評總分、匹茲堡睡眠質量總分來進行查詢；按單條條目查詢是利用每道單選題目進行查詢；按分項目查詢是利用根據每個標準計算所得的項目分量（例如：睡眠障礙得分、睡眠質量得分等）進行查詢；按干擾項查詢是利用干擾題的得分查詢出受試者的誠實及合作程度，用統計結果中誠實人所占的數目表示；按多條條目查詢是利用多道選擇題組合后進行查詢。在以上5種類別查詢結果的基礎上，還可以根據受試者的年齡、性別等基本信息進行二次查詢，詳細地展示統計結果。同時，結合不同類別的數據特點，統計結果分別采用不同的圖形來顯示，例如按總分查詢的結果以條形圖顯示，按單條條目的查詢結果以餅圖顯示，按分項目、干擾項和多條條目的查詢結果以直方圖展示，并給出表格解釋圖形中的數據及所占比例。圖2給出按多條條目查詢時匹茲堡睡眠質量指數量表的統計結果。

圖2　按多條條目查詢時匹茲堡睡眠質量指數量表的統計結果

2.2架構設計

本系統的開發環境為：Web服務器，Windows Server2003和IIS6.0，數據庫Oracle 10g；開發工具，Microsoft Visual；采用ASP. NET[10-11]和JavaScript技術，數據存儲于Oracle數據庫[12-13]中。

基于網絡技術趨勢，結合瀏覽器/服務器（B/S）結構模式實現系統功能，網站查詢統計結構如圖3所示。客戶端應用程序采用Web瀏覽器展示，所有程序代碼都存儲在服務器上，很少一部分事務邏輯在客戶端實現，大部分事務邏輯在服務器端實現，形成所謂的三層結構[14-15]。客戶要訪問數據庫，則請求首先通過網絡發送到Web服務器，再由Web服務器傳遞到數據庫服務器，經過數據庫服務器處理后將數據以HTML格式在客戶端瀏覽器顯示。這大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量。

圖3　網站統計查詢結構圖

2.3數據結構設計

系統采用的數據庫表主要有5個：基本信息表、睡眠信息表、睡眠信息字母表、睡眠選項字典表和睡眠信息得分表。基本信息表包括測試者的性別、年齡、學歷等15項基本信息；睡眠信息表包括用文字表示的125道題的選擇答案；睡眠字母表包括用字母表示的125道題的選擇答案；睡眠選項字典表包括每道題的所有字母選項及其所對應的文字表示。睡眠信息得分表是按照評價標準計算所得每道題和每個項目分量的分值。在按總分、單條條目、分項目、干擾項和多條條目進行查詢統計時，統計結果均取自睡眠信息得分表；對上述每一類的統計結果，再按照年齡、性別等具體條件進行二次查詢時，查詢條件取自基本信息表；對多條條目類進行組合統計查詢時，具體描述條件取自睡眠字典表；統計結果中，圖形界面的圖標解釋取自睡眠信息表等。

3　結　論

本系統于2015年11月上線運行，已在我院和海軍總醫院的臨床科室投入使用，收入調查問卷3 000余例，得到各級領導及科室工作人員的一致好評。通過該系統，調查問卷的答案可以快速導入數據庫，平均導入和分析一份調查問卷，只需要0.003 8 s；同時，臨床醫務人員可以結合測試者的基本信息，查詢焦慮自評量表、抑郁自評量表和匹茲堡睡眠指數量表下的統計數據，為臨床制定科學的睡眠干預措施和有效的治療方法提供參考依據。后續還會有更多調查問卷錄入系統，網站的訪問權限也會逐漸開放，讓越來越多的醫務工作者分享到數據的統計結果，使其成為睡眠研究領域中數據查詢統計的有效途徑。

[1]鄔順全，王睿，賀佳.中國人群睡眠障礙及其對健康相關生活質量的影響[C]//中華醫學會臨床流行病分會論文集，上海，2012.

[2]谷巖，徐廣明，尹慧芳.天津市18歲及以上社區人群睡眠質量調查[J].中國心理衛生雜志，2015，29（3）:199-203.

[3]李祥，鐘玉杰.老年人睡眠質量的影響因素及護理對策[J].中國老年學雜志，2015，35（14）:4088-4090.

[4]凌喜歡，辛自強.大學生睡眠質量變化的橫斷歷史研究[J].中國心理衛生雜志，2014，28（10）:786-790.

[5]梁學軍，甘景梨，劉立志，等.駐島官兵睡眠質量及其影響因素調查與分析[J].中國民康醫學，2013，25（13）:32-35.

[6]楊春，余海鷹，高志勤，等.某部駐島官兵睡眠狀況自評量表評定分析[J].四川精神衛生，2013，26（1）:10-14.

[7]葉瑞繁，耿慶山，陳劍，等.3種焦慮評定量表在綜合醫院門診患者中的應用比較[J].中華行為醫學與腦科學雜志，2013，22（3）:271-274.

[8]王文菁，譚文艷.Zung抑郁自評量表的因子分析[J].廣東醫學，2011，32（16）:1512-1514.

[9]奎瑜，李玲珠，李漾，等.暢氣通絡針法治療卒中后睡眠障礙的療效評價[J].廣東醫學，2014，35（4）:601-603.

[10]呂文娟，龔佳劍.基于.NET的醫學圖書館數據填報與統計系統的設計實現[J].中國醫學裝備，2013，10（7）:28-30.

[11]馬翔.基于.NET的工作流程審批系統的設計與實現[J].計算機工程與設計，2012，33（11）:4187-4190，4254.

[12]楊少敏，王紅敏.Oracle 11g數據庫應用簡明教程[M].北京:清華大學出版社，2010.

[13]秦靖，劉存勇.Oracle從入門到精通[M].北京:機械工業出版社，2010.

[14]程菲，翟娜.醫技運營信息管理系統的設計[J].中國數字醫學，2014，9（10）:32-33.

[15]汪新建，李明，張乙.基于B/S架構的醫療科技評審系統設計[J].中國數字醫學，2014，9（10）:19-21.

Sleep rhythm data statistical analysis system

REN Hao，WANG Shao-wei，LIU Tong-bo，LIU Min-chao
（Department of Computer Application and Management of PLA General Hospital，Beijing 100853，China）

To solve the problem of fast import，accurate analysis and detail statistics in sleep rhythm study，we propose a sleep rhythm data statistical analysis system，realizes it using.NET development platform and base on B/S mode and Oracle database. The system provides two modules:data import analysis module and data query statistics module.The data import analysis module uses a variety of evaluation criteria for scoring calculation；the data query statistics module divides five categories and set multi-level query conditions，with different graphics and tables to show statistical results.The practical application shows this system achieves the data fast import，comprehensive analysis and multi-condition statistics，supplies a large number of scientific data and effective statistical method for clinic，is conductive to draw up sleep intervention measures and treatment methods.

sleep rhythm；statistical analysis system；B/S structure；Oracle database

TN0

A

1674－6236（2016）21-0011-03

2016-02-03稿件編號：201602012

“863計劃”項目（2012AA02A612）

任 皓（1986—），女，遼寧鞍山人，碩士，助理工程師。研究方向：網絡、系統研發。