基于SSM架構的社區健康服務平臺設計與實現

嚴潔

摘要：隨著信息技術的高速發展，目前在醫療行業，互聯網的使用已經非常普及。醫生可以在網絡上查看掛號病人的歷史就診信息，檢驗信息等。該種手段極大方便了醫療工作者的信息獲取和信息管理。但對患者來說，仍然免不了在擁擠的醫院排隊等候。該種情況對一些常去醫院進行常規例行檢查的老年人或慢性病患者是很不方便的。不僅增加了患者個人的時間成本，還浪費了大量的社會成本。因此，國家衛計委一直大力推進社區醫療服務，以更好地解決看病難、看病貴的現象。該課題利用互聯網技術，構建社區健康服務平臺，打造病人生理特征信號遠程采集平臺，為進一步實現遠程醫療、智慧醫療提供技術手段。

關鍵詞：遠程醫療；健康服務；穿戴式設備；互聯網+；物聯網；需求分析；SSM框架；Netty框架

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）01-0081-03

美國是最早進入遠程醫療健康服務應用層面上的國家[1-3]。布什總統于2004年對美國醫療IT建設初步制定了十年規劃。進一步地，奧巴馬的醫療改革計劃也促進了遠程醫療服務事業的蓬勃發展[4]。2010年起，美國陸續興起了一系列遠程醫療咨詢公司，著力于為患者提供24小時不間斷的醫療咨詢服務，主要借助電話和視頻聊天的形式來實現[5]。同時，針對遠程醫療服務行業，美國政府建立了一套較為完善的行業標準診療體系[6]。至今，美國已從多角度、多方位對遠程醫療服務實施了全面的探究和嘗試——佐治亞醫學院的兒科遠程醫療、比薩大學放射學系病人圖像和數據通訊系統、國家JEWISH免疫學和呼吸醫療中心、LOS ALAMOS國家實驗室聯合遠程醫療服務項目以及UWGSP9遠程醫療服務項目等[7-8]。

我國在遠程醫療健康服務方面雖然起步較晚，但發展快速[9]。2007年上海交通大學開發完成全國首個無線遠程心電監控技術服務平臺[10]。該系統實時地將人體生理信號轉為數字信號。同時通過移動網絡，使醫學專家能在第一時間獲得心血管疾病的診斷和預警。在移動通訊網絡覆蓋的地區，患者佩戴“特制手機”，并在該中心工作站登記、聯網，即可進行監測和診斷[7]。物聯網研究院于2010年研發了移動健康守護系統[11-12]，融合了醫療和移動通信兩種技術，為居民提供了一種方便而又快捷的網絡化健康解決方案。新版寧波市公眾健康服務平臺于2016年正式上線運行，具備衛生資源、預約掛號、健康管理、診療信息查詢、評價中心和健康知識等功能[13]。現有的醫療健康服務平臺，主要針對醫院的掛號服務[14]，且無法很好利用用戶穿戴式設備的測試信息及用戶自測的信息。因此，需要開發設計一個遠程健康服務平臺，它能幫助用戶長期監測相關的測試信息[15]，并能幫助醫生了解患者更多的信息，利于醫患交流。

用戶生理特征信息可以采用兩種方式獲取，一種是通過在線監測儀如穿戴式血壓計、心電監控儀，這些設備能連續監測相關生理特征信息，并通過手機 網絡或Wifi把數據發送到平臺；另一種是通過非連續測試設備如血糖儀，用戶把測試的數據通過手機APP發送到平臺。平臺能夠根據這些信息對用戶的病情初步分類，并給用戶推薦相應的醫生。用戶可以根據醫生的專業技能，評價等信息選擇醫生，醫生只能根據時間排序的方式為患者診斷。管理員能夠對平臺進行管理。

1 需求分析

對健康服務平臺進行功能需求分析。1）能夠對用戶的測量數據進行信息化，對注冊用戶的健康數據實現保存功能。2）能夠實現平臺對遠程醫療服務的需求，保證醫生和用戶之間的互動能夠順利進行；用戶可以在該平臺上預約醫生，而與之同時，預約醫生不僅能夠從平臺上查詢其預約情況，且能夠查詢進而了解預約用戶的相關測量數據。3）能夠對病歷進行信息化，醫生會在和用戶進行在線交流之后，提供一定的醫療指導，進一步形成電子病歷存檔，便于后續和用戶互動之時翻閱。4）能夠對系統數據進行合理管理，通過建立管理員子系統，從而實現對整個系統中數據的管理。遠程醫療健康服務平臺系統需求的主要功能如圖2所示。

2 平臺設計

2.1 平臺開發框架

平臺采用SSM（spring、SpringMVC和Mybatis）框架設計，前端采用JavaScript+jQuery 在JSP中實現動態效果。后臺通過spring則是負責協調類與類之間的關系，Spring MVC負責處理客戶端和web的請求，然后給它們返回數據，mybatis（持久層）負責建立與數據庫之間的鏈接。

2.2 平臺功能設計

平臺主要分為用戶管理、數據采集、醫生指導、系統管理四大模塊。

2.3 SSM框架搭建與系統實現

平臺選擇SSM框架，其中使用Struts作為系統的正i基礎架構，負責MVC的分離，在Struts框架的模型部分，控制業務跳轉，利用Mybatis作為持久層框架。MyBatis消除了幾乎所有的JDBC代碼和參數的手工設置以及結果集的檢索。在配置和原始映射上，MyBatis應用了簡單的XML或注解，將接口和Java的POJOs（Plain Old Java Objects，普通的Java對象）映射成數據庫中的記錄。每個MyBatis應用程序基本上全是采用SqlSessionFactory實例的，一個SqlSessionFactory實例可以借助SqlSessionFactoryBuilder獲得。SqlSessionFactoryBuilder可以由一個xml配置文件或者一個預定義的配置類的實例獲得。

3 Netty框架

為了實現穿戴式設備與服務器的雙向通信，穿戴式設備采用DTU或者WIFI與服務器通過Socket建立TCP連接。每個連接都需要新開一個線程，多個設備就需要創建線程池，如圖3所示。

這種方式在高并發情況下容易阻塞，因此，我們采用異步、事件驅動的Netty框架以實現設備與服務器的雙向通信。Netty提供了對TCP、UDP和文件傳輸的支持，是一個高性能、異步事件驅動的NIO框架，其所有的IO操作都是異步非阻塞的，借由Future-Listener機制，用戶能夠極其便捷地主動或借助通知機制獲取到IO操作結果。endprint

鑒于Netty的IO線程NioEventLoop聚合了多路復用器Selector，進而能夠對成百上千個客戶端Channel進行同時并發處理。又因為讀寫操作都是非阻塞的，進而就能夠對IO線程的運行效率進行很大程度上的提高，與之同時也在一定程度上降低了因頻繁IO阻塞而引發線程掛起的可能性。NIO框架通過Selector實現IO的事件驅動，線程利用Selector對信道進行監聽。采用Netty框架的服務器端通信序列和客戶端通信序列分別如圖4和圖5所示。

Netty通過上述NIO模式實現了優秀的事件驅動設計，每一線程能夠對多個客戶端連接與讀寫進行實時并發處理，進而于根源上擺脫了傳統同步阻塞IO一連接一線程模型，很大程度上提高了架構的可靠性、性能以及彈性伸縮能力。

4 實現結果

根據SSM架構設計的社區健康服務平臺，用戶主要包括醫生、患者和管理員。下面醫生為例來說明實現的結果。

醫生通過Web瀏覽器進入遠程醫療健康服務平臺的醫生入口，在登錄完成后，會進入醫生主頁，再經過一系列的操作醫生可以查詢到各掛號用戶的預約信息，具體操作為：首先在醫生主頁中點擊用戶咨詢按鈕，進一步地選擇預約用戶列表子菜單，屆時系統將自動參照用戶掛號的前后次序對預約列表及預約信息進行反饋。在遠程醫療健康服務系統中有著使用權限的醫生，均能夠通過本系統自主而便捷地對已預約自己的用戶身體健康情況進行查詢。當醫生對已預約但尚未與之互動的用戶預約信息進行查詢時，能夠查詢到預約用戶的基本描述，進而初步掌握預約病人的身體健康情況，如圖6所示。

醫生從顯示的預約用戶列表中，選擇一名用戶進行交流，則進入互動模塊，如圖7所示。此時若想對預約用戶的血壓和血糖情況進行查詢，可以通過在頁面中點擊用戶健康信息記錄實現。此處展示了數據相對復雜的血壓情況。當醫生點擊系統中的血壓情況（左側導航欄中）時，系統則會呈現血壓查看頁面，見圖8。圖9（a）為系統呈現出的血壓情況頁面，在該系統中醫生能夠自行查詢用戶的血壓列表，查詢出的相關數據信息將在系統中分頁呈現，每頁呈現的數據信息條目上限為5；除此之外，醫生還能夠對用戶的血壓折線圖進行自主查詢，橫軸表示測量時間，縱軸表示測量值，血壓的舒張壓和收縮壓兩條折線如圖9（b）所示，與此時查詢到的用戶血壓列表相一致，并且在折線的端點上列出了測量到的相關數據信息，一定程度上使得醫生能夠直觀地了解病人的身體健康情況。

5 結束語

針對社區醫療服務，采用互聯網+理念，結合穿戴式設備和物聯網，搭建一個集合生理特征信息在線采集，醫生和用戶互動的綜合交流平臺，它既發展了社區醫療，解決了大醫院看病難的問題，又提高了醫生與患者的互動性，為健康服務提供了新的方式。

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