基于大數據的移動醫療系統的研發＊

黑威

（長沙醫學院 信息工程學院，湖南 長沙410219）

1 引言

近幾年來，隨著互聯網技術的不斷進步和完善，移動醫療這一新興產業也從中受益，移動醫療是移動互聯網和現代醫療相結合的產物，比傳統的醫療體系更便捷、更快速，改變了傳統醫療單一的服務模式。目前，移動醫療系統已經成為國內外熱門的研究方向，一些大型互聯網企業也在尋求和探索新型的醫療模式。

移動醫療作為移動互聯網一個新的分支，在移動互聯網和移動智能終端的飛速發展的前提下，也被賦予了前所未有的活力與生機。與傳統就醫方式相比，移動醫療最大的特性就是便捷，豐富了病人與醫生的交流方式，完善了傳統醫療中所不具備的快速信息的交互功能。通過移動醫療APP，醫生可以快速掌握病人的基本信息以及病史，為病人制訂出更完備的醫療計劃，病人也可以對自己的醫生有一個更詳細的了解。

另外，如今正在推崇的醫療改革也需要就醫流程的改進來推進，節奏逐步加快的社會需要一個更加高效、簡單的就醫環境，醫療資源的分配也是一個亟待解決的問題。移動醫療通過提高醫療系統效率可有效地解決這一問題。

克里夫蘭醫學中心專家編寫的《移動醫療》中文版出版時，筆者和原著作者都堅持認為“移動醫療”是21 世紀不可忽視的醫療服務場景，是AI 技術應用在醫療健康產業的必然發展方向。

2 需求分析

2.1 用戶需求

近年來，隨著人們生活水平的提高，人們對自身健康的重視程度越來越高，對自己的健康信息也越來越重視，而傳統醫療行業難以滿足人們的這一需要，移動醫療便應運而生。據調查顯示，目前國內已有2 000 多款移動醫療APP，功能和質量都參差不齊。根據2015 年的一項網絡調查報告顯示，從病人角度來看，對移動醫療APP 的需求主要為希望通過查詢獲得電子病歷，進而能實現預約掛號、用藥提醒的功能，這三個部分在需求中都占一半以上的比例，調查的具體情況如下圖1 所示。

圖1 患者需求分析

從圖1 可以看出，病人更多地希望自己能從移動智能終端中獲取到自己的病例信息，以便可以避免“看病難”“掛號難”的問題，通過“一鍵問診”，真正享受到互聯網和移動醫療為人們生活帶來的便捷。

然而，從醫護人員的角度來看，他們更多地希望移動醫療APP 具有與醫生溝通、通過手機獲取病例、與患者實時交流等功能，具體如圖2 所示。

圖2 移動APP 醫護從業人員需求分析

從上述數據可以看出，移動醫療APP 的需求不是單調的，它涉及到的方面有很多。必須從多方面考慮，選取一個最適合的方案。

2.2 性能需求

除了大眾對此產品的需求，如何實現其自身的負載均衡，正常運轉也是該項目的一大重點。大型醫院的公網系統一般來說數據訪問量較大，如果不能合理組織好整個系統的結構，運用好相關組件，那這個項目即使做出來后續也很難發展。為了應對系統的高并發訪問，可以使用負載均衡技術來將信息分到多個服務器上進行處理，負載均衡器按照一定的方案將信息分配到不同的集群服務器上，以此來提高系統的穩定性和安全性。同時，還可以運用緩存技術將信息緩存到本地服務器上，以便減小服務器的壓力。

3 總體設計

3.1 系統架構組件

在初步確定系統需求及功能之后，進行后臺開發，由于本次研究是非企業級的，所以這里選擇的組件分別是輕量級服務器Tomcat、開放源碼的數據庫管理系統MySQL、負載均衡器Nginx。下面對這些組件進行簡單的介紹。

Tomcat 是Apache 軟件基金會的Jakarta 項目中的一個核心項目，由Apache、Sun 和其他一些公司及個人共同開發而成。由于有了Sun 的參與和支持，最新的Servlet 和JSP規范總是能在Tomcat 中得到體現。Tomcat 服務器是一個免費的開放源代碼的Web 應用服務器，屬于輕量級應用服務器，在中小型系統和并發訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發和調試JSP 程序的首選。

MySQL 是一個關系型數據庫管理系統，由瑞典MySQL AB 公司開發，目前屬于Oracle 旗下產品。MySQL 是最流行的關系型數據庫管理系統之一，也是一款被使用得比較多的免費的開源數據庫軟件。同時，它還為多種編程語言提供了API。這些編程語言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP 等，此特性可以幫助人們搭建系統。

Nginx是一款輕量級的反向代理Web服務器和電子郵件（IMAP/POP3）代理服務器，并在一個BSD-like 協議下發行。其特點是占有內存少，并發能力強。

3.2 系統設計流程

一般的應用軟件主要由數據庫系統、應用服務器系統以及客戶端組成，用戶請求通過安全防火墻，到達應用服務器系統，通過篩選和偵察，再將不同的信息類別分到不同的服務器集群中，以此最大化系統工作效率。然后根據用戶請求，返回響應數據至客戶端，完成一次數據交互。

可以仿照此過程來模擬移動醫療系統的運作過程。首先，系統用戶通過移動客戶端訪問系統服務器時，信息將首先到達外網安全防火墻，通過安全規則過濾后到達應用服務器系統。此系統包括Nginx 負載均衡器、系統服務器集群以及數據庫。到達應用服務器系統后，先經過負載均衡器的分類，根據不同的服務請求將數據分散到服務器集群、醫院HIS 以及管理后臺中。如果需要調用內部數據，則通過服務器集群對不同的請求分別進行數據庫檢索，這樣可以有效地提高系統效率。

針對網絡掛號，可以通過大數據技術，結合GPS 定位，對患者周邊的醫院分布、路線軌跡以及是否需要等待進行分析判斷，為用戶提供最優方案以及詳細規劃。

3.3 功能模塊設計

根據前面提到過的需求，可以設計如下功能框，如圖3所示。

圖3 功能框圖

根據不同類別，將不同的功能模塊大致分為3 部分：醫院、個人、工具。其中，醫院模塊部分主要負責滿足用戶對醫院及醫療知識的了解需求，個人模塊則主要負責管理患者的信息，工具模塊負責補全其他需求。

4 總結

從市場出發，結合社會形勢，多方面分析社會需求，可以知道人們需要什么樣的產品，再綜合當下市面上移動醫療系統的優劣勢，取長補短，力爭完善需求。通過詳細的需求分析，可以制訂一套完善穩定的系統架構，建立一套完整的數據庫，搭建一個安全、快捷、高效的運行環境。此外，為了應對系統高并發訪問可能出現的問題，可以采用Nginx 負載均衡服務器，通過此服務器，將數據分配到不同的集群服務器，以此實現高并發下的系統穩定。

移動醫療APP 當下正在飛速發展，前景廣闊，但是還存在一定的局限性。例如，當前很多的移動醫療系統都只適用于病人，缺少醫護人員的需求，生態鏈還有擴展空間。醫院系統訪問量大，服務器容易超負載。因此，移動醫療的負載均衡技術還有待優化。