慢性腎臟病中醫醫案解析及管理系統設計與實現

何佳怡 胡孔法 謝佳東

摘 要：慢性腎臟病是一種嚴重威脅人類健康的全球性疾病，中醫在預防和治療慢性腎臟病上具有一定優勢。中醫醫案是中醫診療過程的記錄，蘊含著豐富的中醫學術思想與臨床經驗。基于Java EE結合模式匹配技術，設計開發了慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統，實現慢性腎臟病中醫醫案患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查信息等記錄的解析、存儲與管理。該系統有利于中醫醫療人員對慢性腎臟病中醫醫案的分析、利用與管理，促進中醫在治療慢性腎臟病方面更好地發展。

關鍵詞：慢性腎臟病;中醫醫案;模式匹配;文本挖掘;Java EE

DOI：10. 11907/rjdk. 201054 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）008-0122-04

Abstract： Chronic kidney disease （CKD） is a global disease that seriously threatens human health. Traditional Chinese medicine （TCM） has certain advantages in the prevention and treatment of CKD. Medical case is a record of the diagnosis and treatment process of traditional Chinese medicine， and it contains rich academic thoughts and clinical experience of traditional Chinese medicine. Based on Java EE， combined with pattern matching technology， this paper designs and develops a TCM case analysis and management system for chronic kidney disease， which can realize the analysis， storage and management of patients basic information， medical history， diagnosis information， inpatient information， discharge information， physical and chemical examination information and other records in TCM cases of chronic kidney disease. It is conducive for TCM medical institutions and researchers to use and analyze TCM cases of chronic kidney disease， and promote the development of TCM in the treatment of chronic kidney disease.

Keys Words： chronic kidney disease; TCM medical record; pattern matching; text mining; Java EE

0 引言

慢性腎臟病（Chronic Kidney Disease，CKD）已經成為嚴重威脅人類健康的全球性重大疾病[1]。研究表明，我國18歲以上成人的慢性腎臟病患病率達到10.8%[2]，據此估算我國有慢性腎臟病患者約1.2億。中醫腎病學界經過多年的發展和總結，形成了多種特色療法，在預防和診治慢性腎臟病中有一定優勢。慢性腎臟病作為中醫藥治療的優勢病種，在一體化治療中發揮著重要作用[3]。

中醫醫案又稱為診籍、脈案、病案、方案等[4]，是中醫臨床理、法、方、藥綜合運用的體現[5]，是保存、查核、考評乃至研究具體診療活動的檔案資料[6-7]。近代先哲章太炎指出：“中醫之成績，醫案最著。欲求前人之經驗心得，醫案最有線索可尋，循此鉆研，事半功倍[8]。”中醫醫案反映了中醫學家臨床經驗，有力地驗證了中醫理論，是中醫藥傳承發展的寶貴財富[9]。但中醫醫案數據量大、內容復雜，難以直接利用與分析。

本文基于Java EE，結合模式匹配技術，構建慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統。對患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查信息等進行記錄，有利于中醫醫療機構工作者與科研人員對慢性腎臟病中醫醫案的分析、利用與管理，促進中醫診療更好地發展。

1 關鍵技術

1.1 模式匹配

模式匹配是一種字符串運算。設K為子串，也稱為模式，T是待匹配的目標字符串，要求從T中找出K的所有索引。模式匹配算法主要有樸素算法、BMP算法、BP算法等。模式匹配的關鍵是利用語法特性、語言線索以及結構相似性，尋找合適的匹配方法，以自動、精確、廣泛地匹配不同模式[10]。

1.2 Java EE

Java EE是一種利用Java語言的標準體系結構定義技術，提供中間層集成框架用來滿足高可用性、高可靠性以及可擴展性的應用需求。利用Java EE可以更為方便地在中間層加速分布式部署。J2EE技術主要有EJB、Servlets、JSP、JNDI等。J2EE平臺應用主要由構件構成，應用系統的開發通過設計構件并組裝成整個應用系統[11]。

1.3 Struts2

Struts2是一種基于MVC設計模式的輕量級、可擴充的Web應用程序框架。Struts2使用攔截器作為增強處理，以業務邏輯控制器為目標，創建控制器代理，采用execute方法處理用戶請求[12]。

1.4 JavaScript

JavaScript是一種函數優先的輕量級網絡腳本語言，具有簡單、動態、面向對象、跨平臺等特性，廣泛用于Web應用開發。同時，JavaScript技術利用正則表達式可以快速、有效地完成表單驗證[13]。

1.5 MyBatis

MyBatis的前身是iBaits框架，基于JDBC開發[14]。MyBatis是一款優秀的持久層框架，功能架構分為API接口層、數據處理層、基礎支撐層，支持定制化SQL、存儲過程以及高級映射，解決JDBC開發過程中存在的繁瑣冗余缺陷，避免加載驅動、建立連接等一系列重復的、技術含量低的操作[15]。

2 系統設計

2.1 需求分析

慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統，旨在通過解析慢性腎臟病中醫醫案，獲取規范化的慢性腎臟病中醫醫案記錄，便于中醫醫療機構工作者與科研人員更好地分析、利用與管理慢性腎臟病中醫醫案。此外，系統還應具備穩定性、安全性、用戶體驗感等非功能性需求，以保證系統穩定運行。對于慢性腎臟病中醫醫案中涉及的患者姓名、聯系方式等個人隱私內容進行加密處理，定期備份數據庫與系統，保證數據安全[16]。系統界面應簡潔友好，便于用戶使用。

2.2 系統架構設計

本文基于B/S設計模式，采用Java EE架構，系統總體架構分為表示層、控制器層、業務邏輯層與數據服務層[17]，以確保慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統的靈活性和可移植性，系統總體架構如圖1所示。

（1）表示層。 負責與客戶端進行交換，獲取用戶請求及收集、傳遞、封裝與展示中醫醫案數據。

（2）控制器層。采用攔截器機制，處理用戶與業務邏輯組件的交互。

（3）業務邏輯層。處理用戶與權限管理、日志管理、中醫醫案解析與中醫醫案管理等業務邏輯請求。

（4）數據服務層。負責將邏輯業務層處理的數據分別存儲在患者基本信息數據庫、病史信息數據庫、診斷信息數據庫、住院信息數據庫、出院信息數據庫、理化檢查數據庫中，實現業務數據持久化。

2.3 功能模塊設計

慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統主要包括用戶與權限管理、日志管理、中醫醫案解析、中醫醫案管理4個功能模塊，如圖2所示。

2.3.1 用戶與權限管理

用戶與權限管理功能模塊主要分為用戶管理與權限管理。

（1）用戶管理主要是系統管理員對系統中的用戶進行賬號、密碼、工號、姓名、年齡、聯系方式等基本信息的管理。

（2）權限管理主要是根據用戶類型開放相應的權限[18]。用戶類型主要包括中醫醫療機構工作者、科研人員以及系統管理員。中醫醫療機構工作者具有查詢、修改與增加醫案的權限，科研人員具有查詢與解析醫案的權限，系統管理員具有查詢中醫醫案，增加、刪除、修改、查詢中醫醫療機構工作者與科研人員的基本信息權限以及日志管理權限。

2.3.2 日志管理

日志管理功能主要是保存系統用戶進行數據訪問、數據分析等系統功能操作的記錄。系統日志不僅可以用來識別和區分用戶請求，而且可以輔助理解系統的執行行為、性能分布，發現系統運行過程中的功能或性能異常并提供診斷提示[19]。

2.3.3 中醫醫案解析

中醫醫案解析功能是從存儲的中醫醫案中抽取出患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查等記錄，便于中醫醫療機構工作者與科研人員分析、利用與管理慢性腎臟病中醫醫案。中醫醫案記錄內容如下：

（1）中醫醫療機構工作者通過患者基本信息模塊初步了解患者個人情況，如姓名、職業、性別、年齡、民族、發病季節、聯系方式、主訴、體格檢查等信息。

（2）病史信息是診斷疾病的重要依據之一，是臨床正確診斷的前提和保證。病史信息主要包含現病史、既往史、個人史、過敏史、婚育史、月經史、家族史等診斷病史記錄。

（3）診斷信息是中醫診察病情、辨別病證的總結，主要包含初步診斷、入院診斷、修正診斷、補充診斷等診斷信息。

（4）入院信息主要包含首次病程記錄（病例特點、四診概要、擬診討論、初步診斷、診療計劃）、查房記錄（時間、醫師、病情描述、處方）等入院信息。

（5）出院信息主要包含個人基本情況、入院時間、入院診斷、出院時間、出院診斷、入院時情況（簡要病史、陽性體征、有關實驗室及器械檢查結果）、住院經過、出院情況（治愈、好轉、未愈、未治、轉院、非醫囑出院）、出院醫囑（出院帶藥）、出院囑托等信息。

（6）理化檢查主要包含尿常規、血常規、血生化、晨尿4項，以及24小時尿蛋白定量等理化檢查。

2.3.4 中醫醫案管理

中醫醫案管理主要依據用戶類別開放相應的中醫醫案使用權限，實現對中醫醫案中患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查等記錄的增加、刪除、修改、查詢、解析功能。

（1）中醫醫療機構工作者具有查詢、修改、增加患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查等中醫醫案記錄的權限。

（2）科研人員具有查詢中醫醫案的權限，并且可以解析中醫醫案，將中醫醫案解析為患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查等記錄。

（3）系統管理員具有查詢中醫醫案中患者基本信息、病史信息、診斷信息、住院信息、出院信息、理化檢查等記錄的權限，系統管理員還具有中醫醫療機構人員基本信息的增加、刪除、修改與查詢的權限，以及日志管理權限。

3 系統實現

3.1 系統UI設計

慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統UI設計基于BootStrap4開發框架，采用流式柵格系統。柵格系統根據屏幕寬度采用不同的布局，以適配各種寬度不同的屏幕[20]。慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統遵循“易見、易學、易用”設計原則[21]，界面簡潔友好，用戶使用方便，如圖3所示。

3.2 中醫醫案解析

慢性腎臟病中醫醫案解析過程：依據國家《WS 445-2014電子病歷基本數據集》，從慢性腎臟病中醫醫案中提取出醫療指標，依據醫療指標關鍵詞集，結合模式匹配技術，解析慢性腎臟病中醫醫案，將解析結果與原始慢性腎臟病中醫醫案數據比對，若解析結果不準確，則進行二次校正，修改醫療指標關鍵詞集，再次進行模式匹配，直至獲取規范化的解析結果。慢性腎臟病中醫醫案解析流程如圖4所示。

慢性腎臟病中醫醫案原始數據經上述解析方法處理之后，得到規范化的慢性腎臟病中醫醫案數據，如圖5所示。

4 結語

本文研究分析了慢性腎臟病中醫醫案，基于Jave EE，結合模式匹配技術，設計開發了慢性腎臟病中醫醫案解析與管理系統，實現了慢性腎臟病中醫醫案解析、存儲與管理等功能。系統經過上線運行實踐，性能表現穩定，數據解析與管理效果良好，能有效幫助中醫醫療機構、科研院所等快速進行慢性腎臟病中醫醫案數據管理與利用，同時可供其它科室解析中醫醫案，應用前景良好。

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（責任編輯：杜能鋼）