基于SSM架構(gòu)的社區(qū)健康服務平臺設(shè)計與實現(xiàn)

嚴潔

摘要：隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，目前在醫(yī)療行業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)的使用已經(jīng)非常普及。醫(yī)生可以在網(wǎng)絡(luò)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(yī)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(yī)院排隊等候。該種情況對一些常去醫(yī)院進行常規(guī)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(wèi)計委一直大力推進社區(qū)醫(yī)療服務，以更好地解決看病難、看病貴的現(xiàn)象。該課題利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建社區(qū)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(xiàn)遠程醫(yī)療、智慧醫(yī)療提供技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：遠程醫(yī)療；健康服務；穿戴式設(shè)備；互聯(lián)網(wǎng)+；物聯(lián)網(wǎng)；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(yī)療健康服務應用層面上的國家[1-3]。布什總統(tǒng)于2004年對美國醫(yī)療IT建設(shè)初步制定了十年規(guī)劃。進一步地，奧巴馬的醫(yī)療改革計劃也促進了遠程醫(yī)療服務事業(yè)的蓬勃發(fā)展[4]。2010年起，美國陸續(xù)興起了一系列遠程醫(yī)療咨詢公司，著力于為患者提供24小時不間斷的醫(yī)療咨詢服務，主要借助電話和視頻聊天的形式來實現(xiàn)[5]。同時，針對遠程醫(yī)療服務行業(yè)，美國政府建立了一套較為完善的行業(yè)標準診療體系[6]。至今，美國已從多角度、多方位對遠程醫(yī)療服務實施了全面的探究和嘗試——佐治亞醫(yī)學院的兒科遠程醫(yī)療、比薩大學放射學系病人圖像和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、國家JEWISH免疫學和呼吸醫(yī)療中心、LOS ALAMOS國家實驗室聯(lián)合遠程醫(yī)療服務項目以及UWGSP9遠程醫(yī)療服務項目等[7-8]。

我國在遠程醫(yī)療健康服務方面雖然起步較晚，但發(fā)展快速[9]。2007年上海交通大學開發(fā)完成全國首個無線遠程心電監(jiān)控技術(shù)服務平臺[10]。該系統(tǒng)實時地將人體生理信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號。同時通過移動網(wǎng)絡(luò)，使醫(yī)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(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，患者佩戴“特制手機”，并在該中心工作站登記、聯(lián)網(wǎng)，即可進行監(jiān)測和診斷[7]。物聯(lián)網(wǎng)研究院于2010年研發(fā)了移動健康守護系統(tǒng)[11-12]，融合了醫(yī)療和移動通信兩種技術(shù)，為居民提供了一種方便而又快捷的網(wǎng)絡(luò)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(wèi)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(xiàn)有的醫(yī)療健康服務平臺，主要針對醫(yī)院的掛號服務[14]，且無法很好利用用戶穿戴式設(shè)備的測試信息及用戶自測的信息。因此，需要開發(fā)設(shè)計一個遠程健康服務平臺，它能幫助用戶長期監(jiān)測相關(guān)的測試信息[15]，并能幫助醫(yī)生了解患者更多的信息，利于醫(yī)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(jiān)測儀如穿戴式血壓計、心電監(jiān)控儀，這些設(shè)備能連續(xù)監(jiān)測相關(guān)生理特征信息，并通過手機 網(wǎng)絡(luò)或Wifi把數(shù)據(jù)發(fā)送到平臺；另一種是通過非連續(xù)測試設(shè)備如血糖儀，用戶把測試的數(shù)據(jù)通過手機APP發(fā)送到平臺。平臺能夠根據(jù)這些信息對用戶的病情初步分類，并給用戶推薦相應的醫(yī)生。用戶可以根據(jù)醫(yī)生的專業(yè)技能，評價等信息選擇醫(yī)生，醫(yī)生只能根據(jù)時間排序的方式為患者診斷。管理員能夠?qū)ζ脚_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?qū)τ脩舻臏y量數(shù)據(jù)進行信息化，對注冊用戶的健康數(shù)據(jù)實現(xiàn)保存功能。2）能夠?qū)崿F(xiàn)平臺對遠程醫(yī)療服務的需求，保證醫(yī)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(yī)生，而與之同時，預約醫(yī)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(guān)測量數(shù)據(jù)。3）能夠?qū)Σv進行信息化，醫(yī)生會在和用戶進行在線交流之后，提供一定的醫(yī)療指導，進一步形成電子病歷存檔，便于后續(xù)和用戶互動之時翻閱。4）能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進行合理管理，通過建立管理員子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的管理。遠程醫(yī)療健康服務平臺系統(tǒng)需求的主要功能如圖2所示。

2 平臺設(shè)計

2.1 平臺開發(fā)框架

平臺采用SSM（spring、SpringMVC和Mybatis）框架設(shè)計，前端采用JavaScript+jQuery 在JSP中實現(xiàn)動態(tài)效果。后臺通過spring則是負責協(xié)調(diào)類與類之間的關(guān)系，Spring MVC負責處理客戶端和web的請求，然后給它們返回數(shù)據(jù)，mybatis（持久層）負責建立與數(shù)據(jù)庫之間的鏈接。

2.2 平臺功能設(shè)計

平臺主要分為用戶管理、數(shù)據(jù)采集、醫(yī)生指導、系統(tǒng)管理四大模塊。

2.3 SSM框架搭建與系統(tǒng)實現(xiàn)

平臺選擇SSM框架，其中使用Struts作為系統(tǒng)的正i基礎(chǔ)架構(gòu)，負責MVC的分離，在Struts框架的模型部分，控制業(yè)務跳轉(zhuǎn)，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(shù)的手工設(shè)置以及結(jié)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(shù)據(jù)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(xiàn)穿戴式設(shè)備與服務器的雙向通信，穿戴式設(shè)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(shè)備就需要創(chuàng)建線程池，如圖3所示。

這種方式在高并發(fā)情況下容易阻塞，因此，我們采用異步、事件驅(qū)動的Netty框架以實現(xiàn)設(shè)備與服務器的雙向通信。Netty提供了對TCP、UDP和文件傳輸?shù)闹С郑且粋€高性能、異步事件驅(qū)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(jié)果。endprint

鑒于Netty的IO線程NioEventLoop聚合了多路復用器Selector，進而能夠?qū)Τ砂偕锨€客戶端Channel進行同時并發(fā)處理。又因為讀寫操作都是非阻塞的，進而就能夠?qū)O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(fā)線程掛起的可能性。NIO框架通過Selector實現(xiàn)IO的事件驅(qū)動，線程利用Selector對信道進行監(jiān)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(xiàn)了優(yōu)秀的事件驅(qū)動設(shè)計，每一線程能夠?qū)Χ鄠€客戶端連接與讀寫進行實時并發(fā)處理，進而于根源上擺脫了傳統(tǒng)同步阻塞IO一連接一線程模型，很大程度上提高了架構(gòu)的可靠性、性能以及彈性伸縮能力。

4 實現(xiàn)結(jié)果

根據(jù)SSM架構(gòu)設(shè)計的社區(qū)健康服務平臺，用戶主要包括醫(yī)生、患者和管理員。下面醫(yī)生為例來說明實現(xiàn)的結(jié)果。

醫(yī)生通過Web瀏覽器進入遠程醫(yī)療健康服務平臺的醫(yī)生入口，在登錄完成后，會進入醫(yī)生主頁，再經(jīng)過一系列的操作醫(yī)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(yī)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(tǒng)將自動參照用戶掛號的前后次序?qū)︻A約列表及預約信息進行反饋。在遠程醫(yī)療健康服務系統(tǒng)中有著使用權(quán)限的醫(yī)生，均能夠通過本系統(tǒng)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(yī)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(yī)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(xiàn)。此處展示了數(shù)據(jù)相對復雜的血壓情況。當醫(yī)生點擊系統(tǒng)中的血壓情況（左側(cè)導航欄中）時，系統(tǒng)則會呈現(xiàn)血壓查看頁面，見圖8。圖9（a）為系統(tǒng)呈現(xiàn)出的血壓情況頁面，在該系統(tǒng)中醫(yī)生能夠自行查詢用戶的血壓列表，查詢出的相關(guān)數(shù)據(jù)信息將在系統(tǒng)中分頁呈現(xiàn)，每頁呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息條目上限為5；除此之外，醫(yī)生還能夠?qū)τ脩舻难獕赫劬€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(guān)數(shù)據(jù)信息，一定程度上使得醫(yī)生能夠直觀地了解病人的身體健康情況。

5 結(jié)束語

針對社區(qū)醫(yī)療服務，采用互聯(lián)網(wǎng)+理念，結(jié)合穿戴式設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)，搭建一個集合生理特征信息在線采集，醫(yī)生和用戶互動的綜合交流平臺，它既發(fā)展了社區(qū)醫(yī)療，解決了大醫(yī)院看病難的問題，又提高了醫(yī)生與患者的互動性，為健康服務提供了新的方式。

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