馮靜，馮媛

1延安大學(xué)附屬醫(yī)院，陜西延安716000;2第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院，西安710032

強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是一種慢性進行性自身免疫性疾?。?］，其發(fā)病受環(huán)境、季節(jié)、地域及飲食習(xí)慣等多方面因素的影響。由于該病好發(fā)于青壯年男性且致殘率高，近年來醫(yī)學(xué)界對本病的重視程度逐漸加大。然而，由于發(fā)病機制以及易感因素尚不明確，同時缺少大量的病情以及療效統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前本病仍然沒有特效的治療方法，病情控制較為緩慢［2］。針對強直性脊柱炎這一危害性強，且處在初級研究發(fā)展階段的臨床病癥，更需要信息化手段來對其進行控制以及統(tǒng)計治療，以促進該類疾病的研究［3］。

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計

1．1 需求分析建模

在項目開發(fā)過程中，需求分析是非常重要和關(guān)鍵的一步。要對強直性脊柱炎建立一個實用的信息采集系統(tǒng)，必須對用戶的各項信息需求以及處理功能進行合理組織和統(tǒng)籌安排。根據(jù)用戶需求描述，對AS信息采集處理軟件系統(tǒng)進行需求建模分析，系統(tǒng)的整體功能用例圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能用例圖

在系統(tǒng)功能用例圖中可以看出，系統(tǒng)的用戶包括三類角色:分別是主任、項目組長和錄入員，不同的角色對系統(tǒng)具有不同的操作權(quán)限。

1．2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

AS信息采集處理軟件系統(tǒng)可以為分布在不同地區(qū)的用戶提供一個平臺，很好地解決了醫(yī)療數(shù)據(jù)共享，使得醫(yī)療數(shù)據(jù)多元化，從而為用戶分析患者的發(fā)病情況和緩解方法提供了大量的數(shù)據(jù)來源。不同醫(yī)院的錄入員通過與系統(tǒng)界面進行交互，可以管理自己錄入的患者信息，錄入員不能查看其他錄入員錄入的信息;同一個醫(yī)院的項目組長可以管理自己創(chuàng)建的錄入員錄入的患者信息;作為系統(tǒng)最高權(quán)限的主任可以查看所有用戶錄入的患者信息，保證了強直性脊柱炎患者醫(yī)療信息的保密性和安全性。

該系統(tǒng)對體系結(jié)構(gòu)的需求為“瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)”，即“B/S結(jié)構(gòu)”［4］?；贐/S體系結(jié)構(gòu)是Web應(yīng)用的發(fā)展趨勢，具有現(xiàn)代化和健壯性等優(yōu)點。允許重用組件的面向?qū)ο篌w系結(jié)構(gòu)作為三層概念的基礎(chǔ)。根據(jù)B/S結(jié)構(gòu)的特點［5］，該課題選取目前比較適合該結(jié)構(gòu)的Java語言作為開發(fā)語言，并通過基于Java的J2EE開發(fā)平臺將其實現(xiàn)［6］。該系統(tǒng)將基于J2EE的Web應(yīng)用分為三個層次:表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層。

表示層實現(xiàn)用戶界面和用戶與系統(tǒng)的交互，用戶通過瀏覽器登錄系統(tǒng)進入系統(tǒng)管理頁面。用戶可以通過該層訪問系統(tǒng)，登錄系統(tǒng)成功后，可以對患者信息、用戶信息和藥物信息進行查看、刪除、添加、修改、查詢等操作，同時可以查看所有患者的醫(yī)療信息統(tǒng)計。

業(yè)務(wù)邏輯層使用Java語言實現(xiàn)，接受表示層傳來的請求，將相關(guān)操作傳遞到對應(yīng)的數(shù)據(jù)持久層，并接受返回的信息給表示層顯示。業(yè)務(wù)邏輯層將表示層與數(shù)據(jù)庫訪問分離，提高了系統(tǒng)的安全和性能。用戶的請求信息首先通過業(yè)務(wù)邏輯層的類進行處理，再通過調(diào)用數(shù)據(jù)持久層的數(shù)據(jù)訪問類與數(shù)據(jù)庫進行交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中醫(yī)療數(shù)據(jù)的更新。

數(shù)據(jù)持久層也稱數(shù)據(jù)訪問對象層。該層采用輕量級的組件，將存放在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的用戶、患者、藥物等表信息，映射成對應(yīng)的對象，并反映對象直接的參照、繼承等關(guān)系，同時也包含了對持久化對象的基本數(shù)據(jù)操作部分，使得可以利用面向?qū)ο蟮乃枷胩砑?、刪除、修改及查看數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫作為醫(yī)療數(shù)據(jù)的容器，通過數(shù)據(jù)持久層的代碼被訪問。在醫(yī)療數(shù)據(jù)被輸入到數(shù)據(jù)持久層進一步處理之前，數(shù)據(jù)庫用于醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲。這就意味著醫(yī)療數(shù)據(jù)一旦被輸入到該層，該數(shù)據(jù)庫中的輸入將迅速減小，數(shù)據(jù)庫立即對所有模塊可用，因此醫(yī)療數(shù)據(jù)的正確性進一步提升。同時，也可以更好地實現(xiàn)綜合的報告和統(tǒng)計。

1．3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

在AS信息采集處理軟件系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)中，表示層用戶提供友好的登錄界面，模型層則用于數(shù)據(jù)的存儲，中間的控制層則用于解決各類用戶對信息管理和信息服務(wù)的需求，是AS信息采集處理軟件系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)系統(tǒng)功能的規(guī)劃，總體歸納為如圖2所示的八個主要一級模塊，用于解決用戶對信息管理和信息服務(wù)的需求，系統(tǒng)每個模塊的功能描述如下。

1．3．1 用戶登錄模塊實現(xiàn)用戶的正常登錄和退出。所有用戶的訪問操作整體受登錄模塊的控制，一旦有非法登錄的用戶，將自動返回到登錄頁面。不同的用戶有不同的操作權(quán)限，不同的信息記錄也有不同的被訪問權(quán)限。主任權(quán)限最高，可對所有模塊進行管理，項目組長對醫(yī)療信息統(tǒng)計和數(shù)據(jù)管理模塊沒有權(quán)限，錄入員對醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和用戶管理模塊沒有權(quán)限，這樣就保證了系統(tǒng)的保密性。

1．3．2 用戶管理模塊實現(xiàn)對用戶信息的錄入、認證、權(quán)限管理功能。

1．3．3 健康狀況管理模塊實現(xiàn)患者信息的查詢、錄入、修改、刪除和打印功能。

1．3．4 醫(yī)療記錄管理模塊實現(xiàn)對患者醫(yī)療信息記錄的查詢、錄入、修改、刪除和打印功能。

1．3．5 藥物信息管理模塊實現(xiàn)藥物信息的查詢、錄入、修改和刪除功能。

1．3．6 醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊結(jié)合健康狀況調(diào)查表和患者醫(yī)療信息，實現(xiàn)對患者用藥、關(guān)節(jié)受累、平均病程和發(fā)病年齡、評分結(jié)果以及HLA-B27人數(shù)統(tǒng)計的功能。

1．3．7 數(shù)據(jù)管理模塊實現(xiàn)將數(shù)據(jù)以Excel表格形式導(dǎo)入與導(dǎo)出，同時提供數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)功能，保證了系統(tǒng)的安全性。

1．3．8 幫助模塊提供常見問題及解答信息。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

AS信息采集處理軟件系統(tǒng)共分為八個模塊。其中，健康狀況管理模塊、醫(yī)療記錄管理模塊及醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊為本系統(tǒng)中的三個核心模塊，其設(shè)計和實現(xiàn)過程如下。

2．1 健康狀況管理模塊

在健康狀況管理模塊中，用戶請求的處理主要由圖3所示的類來實現(xiàn)，struts-config．xml為控制層的配置文件，負責(zé)管理用戶請求的分發(fā)。當用戶發(fā)出查找、刪除、添加、保存等請求時，根據(jù)配置文件strutsconfig．xml把請求轉(zhuǎn)發(fā)給適當?shù)腁ction類。Action的execute方法被執(zhí)行，execute方法調(diào)用模型層的數(shù)據(jù)訪問接口類，將控制層的醫(yī)療數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為持久對象，對數(shù)據(jù)庫進行操作，用戶請求得到處理。該模塊的類圖如圖3所示。

圖3 健康狀況管理模塊類圖

ShowList類查看患者列表，ShowInfo類為查看患者信息，Showagree為查看知情同意書，ShowLinkInfo類為查看聯(lián)系人信息，ShowResearch類為查看健康狀況調(diào)查表信息，SaveHealth類為添加患者信息，F(xiàn)indBy Pname類為通過患者姓名查找該患者信息，F(xiàn)indByPid為通過患者id查找該患者信息。

2．2 醫(yī)療記錄管理模塊

醫(yī)療記錄管理模塊有七個選項卡，頁面中每個保存按鈕對應(yīng)一個表單，一個或多個表單對應(yīng)一個表。如患者用藥選項卡對應(yīng)患者用藥表，而不良記錄一到四，這幾個選項卡均對應(yīng)不良反應(yīng)表，通過參數(shù)次數(shù)來與頁面匹配。

圖4為醫(yī)療記錄管理模塊中所設(shè)計實現(xiàn)的類及其關(guān)系。以修改用藥情況為例說明修改的流程，其實現(xiàn)步驟如下:

①用戶登錄系統(tǒng)成功時，系統(tǒng)記錄登錄用戶信息，同時記錄該用戶角色為主任、項目組長還是信息錄入員;

圖4 醫(yī)療記錄管理模塊類圖

②用戶進入系統(tǒng)頁面后，選擇醫(yī)療記錄管理模塊，在所有患者列表中選擇需要修改的患者，并進入該患者的用藥情況頁面;

③選擇對信息進行修改，信息修改完成后進行提交處理;

④表單正常提交時，在sturts-config．xml中查找匹配的UpdateMedicine類，實現(xiàn)業(yè)務(wù)操作;

⑤獲取表單各項提交值，由數(shù)據(jù)訪問對象類將其轉(zhuǎn)換為持久化對象，進行數(shù)據(jù)庫的更新操作;

返回操作是否成功，0代表提交狀態(tài)不正常顯示頁面異常;1則轉(zhuǎn)到患者用藥情況的頁面，該頁面在struts-config．xml中已經(jīng)進行配置。到此，該項業(yè)務(wù)操作完畢。

在醫(yī)療記錄管理模塊中，系統(tǒng)實現(xiàn)的創(chuàng)新點和難點為評分系統(tǒng)的實現(xiàn)。長期以來，對于強直性脊柱炎的疾病活動度的評估方法多采用Bath法(如:BA SDAI、BASFI、BASMI等)。

荷蘭的Lukas C等進行了一項研究，發(fā)現(xiàn)新的評估方法(ASDAS)較以往的評估手段更加直觀、更有效、判別能力更強。ASDAS中主成分分析顯示:其中有3個因素的本征值＞0．75(患者評估、外周關(guān)節(jié)評估和急性期蛋白);判別功能分析顯示:其判別正確率最高可達72%(以往是＜50%);該公式包含5項變量:總體背痛評分、患者總體評分、晨僵時間、C反應(yīng)蛋白和血沉。

在該模塊中，不僅保留了對BASDAI、BASFI的評分，同時加入了新的評估方法ASDAS，使得系統(tǒng)的內(nèi)容更加完善和實用。在評分結(jié)果中，用戶可以查看每次隨訪ASDAS、BASDAI、BASFI、BASMI、MRI和Harris的評分數(shù)值，為了方便醫(yī)師對患者的評分進行查看，該系統(tǒng)提供兩種形式的評分結(jié)果形式、數(shù)值形式和圖示。圖示形式顯示患者多次隨訪評分結(jié)果的變化曲線，醫(yī)師可以根據(jù)患者的評分變化曲線對患者病情進行判斷。

2．3 醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊

健全的、發(fā)達的、現(xiàn)代化的統(tǒng)計工作，能夠及時地調(diào)查、分析和提供準確、豐富的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，作為醫(yī)務(wù)人員醫(yī)療工作和科學(xué)研究的向?qū)В?］。統(tǒng)計在管理決策和進行決策控制過程中起到重要作用。首先，統(tǒng)計是制定決策的依據(jù)，要進行科學(xué)決策，就必須掌握及時、準確、全面的統(tǒng)計信息。信息不準確或不全面可能導(dǎo)致決策的失誤。其次，統(tǒng)計為決策提供科學(xué)方法，對占有的大量統(tǒng)計信息進行加工整理，把原始信息變?yōu)闆Q策信息，并對決策方案進行評論、論證，以便選出最優(yōu)方案。最后，統(tǒng)計也是決策控制的手段。要對決策的實現(xiàn)進行有限控制，就要對決策實施情況進行信息反饋，并依據(jù)反饋信息對決策方案進行調(diào)整或修訂。

在AS信息采集處理軟件系統(tǒng)中，醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊的功能共包括八個方面:患者用藥信息統(tǒng)計、關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)外表現(xiàn)統(tǒng)計、患者平均病程與平均發(fā)病年齡統(tǒng)計、BASDAI的統(tǒng)計、BASFI的統(tǒng)計、ASDAS的統(tǒng)計和HLA-B27檢驗結(jié)果的統(tǒng)計。統(tǒng)計信息以多種方式呈現(xiàn)，包括報表顯示，條形圖顯示以及餅狀圖顯示，本節(jié)詳細介紹統(tǒng)計功能的實現(xiàn)過程。

圖5 醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊類圖

醫(yī)療信息統(tǒng)計模塊的類圖如圖5所示。Show BASFI為查看BASFI評分的統(tǒng)計，ShowBASDAI為查看BASDAI評分的統(tǒng)計，ShowASDAS為查看ASDAS評分的統(tǒng)計，ShowArtus類為查看關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)外表現(xiàn)的人數(shù)統(tǒng)計，分為骶髂、髖關(guān)節(jié)、脊柱和外周的統(tǒng)計，UseMedicine類為查看使用各類藥物的人數(shù)統(tǒng)計，HlaStatistic類為查看HLA-B27人數(shù)統(tǒng)計，MeanAge類為查看患者的平均病程和平均發(fā)病年齡。

在統(tǒng)計圖中包括條形統(tǒng)計圖和餅狀圖兩種圖。條形統(tǒng)計圖視圖中分為2個子模塊:文字說明與繪圖區(qū)域。條形圖旨在用多個不同填充色的矩形框來展示不同比較對象之間的數(shù)量關(guān)系。餅狀圖則能清晰地看到各部分占總量的百分比，以及部分與部分之間的數(shù)量對比關(guān)系。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

該系統(tǒng)已經(jīng)在實際中得到應(yīng)用。以下相關(guān)病例數(shù)據(jù)均來自本單位實際數(shù)據(jù)。符合1984年美國紐約修訂標準或2009年ASAS頒布的SpA分類標準，且未合并其他系統(tǒng)嚴重疾病。

由于篇幅有限，這里僅以信息統(tǒng)計部分指標和結(jié)果為例，說明該系統(tǒng)的應(yīng)用情況和效果。根據(jù)1984年的紐約修訂標準和2009年ASAS推薦的中軸型SpA的分類標準，目前在骶髂關(guān)節(jié)分級方面，X線、橫斷CT和MRI影像已經(jīng)成為骶髂關(guān)節(jié)病變觀察、定位、定性的重要指標。依據(jù)X線的診斷分級，我們對AS患者關(guān)節(jié)受累狀況與病程進行了統(tǒng)計，結(jié)果如圖6所示。

圖6 關(guān)節(jié)受累統(tǒng)計

從圖6可見，系統(tǒng)可對錄入的AS患者進行各個受累關(guān)節(jié)(脊柱、髖和骶髂關(guān)節(jié))統(tǒng)計，并可以分年齡、性別分別進行統(tǒng)計分析。年齡中又將年齡段以16、30歲為基礎(chǔ)進行分割統(tǒng)計。系統(tǒng)統(tǒng)計的骶髂關(guān)節(jié)炎Ⅲ級的性別、發(fā)病年齡分布可分別以柱狀圖和餅狀圖顯示。

通過對于基于Web的強直性脊柱炎醫(yī)療信息采集處理軟件系統(tǒng)的應(yīng)用，將患者的基本信息、醫(yī)療信息等內(nèi)容集成起來，實現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理。通過對系統(tǒng)中相關(guān)的AS信息資料的統(tǒng)計，分析患者的癥狀體征、免疫狀態(tài)和遺傳個體差異等因素對病情發(fā)展及治療效果的影響，以期客觀評價目前AS的診治現(xiàn)狀，提高臨床醫(yī)師的診斷、醫(yī)療及評估水平，并為AS患者的診治及研究提供較為充分的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)。

AS信息采集處理軟件著重于利用采集AS患者信息，并對這些信息進行統(tǒng)計和分析，使得分析結(jié)果能夠?qū)颊呖祻?fù)提供很大幫助，同時能夠促進對AS深度的研究。正是這點區(qū)別使本系統(tǒng)的設(shè)計與研究有著自己特殊的解決方案和獨特之處，且系統(tǒng)的實用價值比較強，它提供的調(diào)查是與AS患者切身相關(guān)的內(nèi)容，它的內(nèi)容也比較全面。不僅包含患者的健康狀況和醫(yī)療記錄信息，而且信息更新和擴展性也很好。隨著醫(yī)療信息不斷發(fā)展變化，模塊可以增添，內(nèi)容能及時修改。

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