基于J2EE的醫院手術器械供應管理系統的設計

薛藝 孫文業

摘 ?要：醫院手術器械供應管理系統是面向醫院供應室、手術室等科室，為其提供器械供應及調配服務的系統。該系統可有效解決手術器械在使用過程中的損毀、虛增、流失等問題，規范相關工作人員的操作，保證手術器械清洗消毒滅菌的質量，確保患者與醫務人員在相對安全的環境下就醫和工作。本系統的研發基于J2EE架構，在Web端，研究了MVP設計模式、JAVA垃圾回收機制;在Android端，研究了觀察者模式、Android藍牙通信等技術。

關鍵詞：Web端;Android端;醫院手術器械管理

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）21-0045-04

Abstract： Hospital surgical instrument supply management system is a system that provides instrument supply and provisioning services for hospital supply rooms， operating rooms and other departments. The system can effectively solve the problems of damage， inflate and loss of surgical instruments in the process of use， standardize the operation of relevant staff， ensure the quality of cleaning， disinfection and sterilization of surgical instruments， and ensure that patients and medical staff seek medical treatment and work in a relatively safe environment. The research and development of this system is based on J2EE framework， on the WEB side， MVP design mode， JAVA garbage collection mechanism are studied; on Android side， the observer mode， Android Bluetooth communication and other technologies are studied.

Keywords： Web side; Android side; hospital surgical instrument management

0 ?引 ?言

2016年，原國家衛健委重新修訂了相關衛生行業標準，對醫院消毒質量管理提出了更規范、更細致、更嚴格的標準要求，同時還提出了消毒資源共享理念。手術室和中心供應室是醫院兩個不同的重要科室，消毒供應室的工作內容包括清洗分類訂單回收、清洗分類非訂單回收、鍋次登記、鍋次卸載、掃碼打包、分類打包、鍋次登記（滅菌）、滅菌移鍋、滅菌卸載（加載）、訂單發放、裝箱打印發貨單、發貨單查詢，保證手術室手術過程中所需的手術器械及無菌物品的高質量和及時供應。手術室主要的工作內容包括手術室患者關聯、手術室預處理，確保手術器材齊備和安全，供應室的工作質量直接關乎手術的效果。手術器械從清洗到用到患者身上流程復雜，容易流失和損壞，需要進行規范化管理。利用醫院手術器械供應管理系統進行數據的無紙化傳遞，在保證物品消毒滅菌流程規范以及消毒供應中心與手術室物品交互的同時，避免造成無菌區污染。通過醫院手術器械供應管理系統對器械的使用進行統計分析，方便醫院采購處的采購統籌管理工作。

1 ?需求分析和概要設計

1.1 ?系統結構分析

醫院手術器械供應管理服務端采用MVP設計模式。MVP與MVC之間存在一個重要區別：在MVP中，用戶界面并不直接使用業務模型，兩者之間通過Presenter進行通信，在Presenter內部進行所有的交互，View中的控件或樣式需要調整時可以保持Presenter不變;而在MVC中，View不是從Controller讀取數據而是從Model中直接讀取數據。Model與View完全分離，我們可以修改View而不影響Model，可以充分有效地使用模型，因為在Presenter內部就可以進行所有的交互。為了滿足視覺效果或者由于操作習慣會頻繁地改動view，那么邏輯不變的同時Presenter內容無須改變。MVC與MVP體系結構的差異如圖1所示。

1.1.1 ?客戶端

醫院手術器械供應管理客戶端設計為在PC端與手機端兩個端口共同實現。本文主要研究了在Android系統上的實現。當前社會，人們離不開手機，攜帶便捷、功能強大，涉及人類發展的方方面面，小到衣食住行，大到國家建設，無所不包，無所不至。在Android中，除了存儲在SD卡中的數據，不允許用戶直接訪問一個應用所擁有的文件、數據庫等內容，這在一定程度上保證了數據的安全性。Android開發四大組件分別為：（1）活動（Activity）。用于表現功能，醫院手術器械供應管理客戶端由多個Activity組成。（2）服務（Service）。在用戶登錄或注冊的過程中點擊發送驗證碼即會啟動該服務，沒有界面顯示。（3）廣播接收器。用于接收廣播，清洗機器通過藍牙廣播的方式與Android手機進行通信。（4）內容提供商。將用戶加密后的信息存儲在數據庫中，如果用戶之前點擊了記住密碼，那么在未卸載的情況下用戶能夠實現快速登錄。

1.1.2 ?應用服務器

醫院手術器械供應管理應用服務器部署了Apache的Tomcat。Tomcat運行時不會占用過多資源，是一個免費的開放源代碼，擴展性比較好。在醫院手術器械供應管理的設計中，必須實現對客戶端與服務器端的通信才能獲取手術器械信息，并進行下面的操作。需要認真考慮以下兩點：第一是前端與服務器端的通信，第二是服務器端獲取數據庫的信息。對前端而言，主要包括WebService、HTTPS、HTTP等通信，要求信息保密性好的則采用HTTPS。鑒于手術器械中有很多貴重物品，同時考慮到保護患者的隱私，本系統采用HTTPS協議。HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建而成的，采用443端口，前端使用Retrofit2.0+OkHttp進行網絡請求，實現對信息的發送和獲取。

1.1.3 ?數據庫層

醫院手術器械供應管理系統的數據庫采用SQL Server2012，SQL Server 2012是Microsoft中較好的數據庫產品，雖然是在SQL Server 2008的基礎之上建立起來的，但是其在性能、易用性和穩定性方面都有相當大的改進。相較于以往版本，Microsoft SQL Server2012被定位為大數據領域的領頭羊;對數據的轉換和勘探提供強大的交互操作能力，并協助做出正確的決策;具有開放性、安全性、可伸縮性、可擴展性以及前所未有的高性能等優勢。醫院手術器械供應管理系統在SQL Server2012下高效、穩定地運行。

1.2 ?數據庫概要設計

醫院手術器械供應管理系統在操作中包括清洗分類訂單回收、清洗分類非訂單回收、鍋次登記、鍋次卸載、掃碼打包、分類打包、鍋次登記（滅菌）、滅菌移鍋、滅菌卸載（加載）、訂單發放、裝箱打印發貨單、發貨單查詢，采用條碼標識物品，實現對物品整個生命周期的跟蹤。通過這些記錄，實現物品整個處理過程的回溯。系統可對物品的使用過程進行跟蹤，隨時掌握物品的狀態。一旦發現有物品質量不合格，通過系統記錄即可立刻了解到，物品究竟是清洗、消毒、打包、滅菌哪個環節存在問題。數據庫實體關系圖如圖2所示。

2 ?系統功能設計

按照操作權限將系統的功能劃分為操作權限A（主要由供應室操作員執行）、操作權限B（主要由手術室相關人員執行）、管理權限（主要由績效和財務執行）。其功能設計圖如圖3所示。

下面介紹醫院手術器械供應管理系統的主要功能：

（1）手術預處理和清洗分類訂單回收。手術室醫務人員在做完手術后先對用過的器械或未使用但被污染的器械進行預處理，之后等待工人拿到消毒供應中心的回收中心做回收處理，回收人員只需掃描已登記包的條碼和器械包上面的條碼，核對實際器械包中的器械與系統申請單中顯示的器械包的數量和內容是否一致即可。若不一致則及時與手術室聯系，處理后續工作。包含待回收/已回收查詢和一鍵回收功能。

（2）清洗分類非訂單回收。對于手術室比較急需的、沒有走申請流程而直接送到供應中心的回收中心的器材，我們新建一個包的編碼，錄入對應的器材信息。后面的流程皆可通過這個條碼來追蹤。

（3）鍋次登記和鍋次卸載。物品清洗消毒分為手動清洗和機器清洗（全自動清洗機）兩種方式。手動清洗的操作需要記錄工作人員和清洗的步驟（包括沖洗、洗滌、漂洗、終末清洗等）。通過掃描包上的條碼來加載物品，掃描托盤記錄該包的位置，然后記錄操作人和操作時間。機器通過藍牙與手機相連，清洗完成的時候會及時給出語音提示，提醒完成鍋次卸載。

（4）掃碼打包和分類打包。對于烘干完的物品，掃描托盤上的二維碼，查詢托盤上的數量，通過圖片核對物品是否正確，確認無誤后輸入操作人員的密碼并重新生成條形碼標簽。新包上貼上標簽，系統記錄打包人和打包時間。該步驟沒有刪除功能，所以需要操作人員仔細核對。類似的物品我們可以進行分類，然后一起打包并貼上大包條碼。

（5）訂單發放和發貨單查詢。支持無菌物品、一次性物品以及輔料物品的發放。發放前系統會自動核驗有效日期以及物品質量和數量，核驗完成后，才允許發放。如果供應室的物品不足，及時與廠家聯系，如果訂單中有急需的物品，支持修改訂單，部分發放。支持發貨單查詢。

（6）器材使用。器械包送到手術室后，通過掃描發貨單條碼與手術患者進行關聯，匹配成功后方可使用，然后核驗包里所含手術器材的數量和質量有無偏差。如果有問題會給出警告并進行語音提醒。

（7）供應室績效管理。提供客觀而有效的指標數據，為供應室績效方案提供有力的數據支撐，包含獲取工作量、滿意度、質量控制等相關數據并進行計算。

（8）供應室質控管理。提供可以及時上報所出現問題的入口，對所出現的問題予以記錄，可以進行增刪改等操作，確保在各個環節提醒操作人員注意對該問題的防范。為績效管理提供有力的數據支撐。

3 ?系統相關技術

3.1 ?觀察者設計模式

觀察者一般可以看作是從第三視角去觀察問題，例如，某人第一次去高端餐廳時不會使用西餐餐具，他會注意旁邊飯桌上的人是怎么使用西餐餐具的并進行模仿，這就是一個觀察者模式。

對于觀察者模式，肯定有觀察者和被觀察者之分。在本系統中，比如手術室申請一個手術器材包，系統會通知供應室增加一個手術器材申請單，無菌間的庫存就會減少一個，在這里，手術器材包是觀察者，無菌間則是被觀察者。UML結構圖如圖4所示。

3.2 ?JAVA垃圾回收機制

醫院手術器械供應管理系統是基于JAVA開發的，功能多而復雜，日常使用頻繁，如果有對象沒有及時收回，程序會報出內存泄漏的錯誤，為了確保程序的高效運行，我們考慮使用JAVA的內存回收機制。垃圾回收可以避免內存泄漏，做到合理使用內存。垃圾回收意味著程序不再需要的對象是“無用信息”，這些信息將被丟棄。當一個對象不再被引用的時候，為了方便給后來的新對象使用，內存回收它所占據的空間。醫院手術器械供應管理系統是24小時不間斷運行的，在這種環境下對于這個系統是非常有利的。

3.3 ?Android藍牙通信技術

醫院手術器械供應管理系統清洗機通過藍牙的方式與手機進行通信。清洗完成后會發送一個廣播，手機端接收到這個信號后，通過響鈴或語音的形式通知操作人員。藍牙通信可以說是每一部手機必備的一種通信方式，藍牙通信具有功耗低、安全性高等優點，為此本系統也采用了這種通信方式。利用優點的同時，也不能忽視其缺點，如傳輸速率不快，但這并不影響正常范圍內的使用，明確了藍牙存在的意義就要深挖它是如何進行通信的。藍牙通信主要有兩種方式，最常用的就是使用低功耗的藍牙進行通信。

藍牙通信原理：基于非連接的藍牙通信，清洗機清洗完成后向外發送一條廣播，每個廣播數據都包含31個字節，字節分為有效數據和無效數據兩部分。我們根據定義的私有協議對數據進行處理，最終翻譯成明文，完成二者之間的通信。

4 ?系統測試方法和測試用例

本文采用黑盒測試方法中的價類劃分法對系統進行測試。這個方法是考慮用戶會輸入所有可能的數據，即將程序的輸入域劃分為若干部分，然后從每一個部分中選取少數具有代表性的數據作為測試用例。對清洗分類訂單回收模塊測試用例如表1所示。

5 ?結 ?論

無論是消毒供應室的工作人員還是手術室的相關人員，均需具有嚴格的無菌觀念和認真的工作態度，同時在醫院手術器械供應管理系統的幫助下，使管理更加規范化、科學化，確保清洗效果達標，無菌物品的質量達標。在滿足基本功能的同時我們也要給用戶提供良好的界面和網絡體驗。在未來流程和管理變化時，我們可以通過更改配置或是直接調整界面，即在最少改動的前提下滿足各大醫院的更多需求。同時，還要考慮數據量很大時的高并發問題，以及有黑客攻擊時的系統漏洞問題。

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作者簡介：薛藝（1992—），女，漢族，江蘇淮安人，助理工程師，碩士，研究方向：軟件工程;孫文業（1989—），女，漢族，安徽六安人，工程師，碩士，研究方向：語音信號處理。