皇甫立夏 陸宇宏 施 琦 許 楊

目前，隨著信息技術(shù)(information technology，IT)的廣泛應(yīng)用，醫(yī)療信息化也在快速發(fā)展，醫(yī)院需要通過整合IT來提升業(yè)務(wù)技能和業(yè)務(wù)管理水平，發(fā)展成為現(xiàn)代數(shù)字化醫(yī)院。醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)是利用電子計算機(jī)和通訊設(shè)備，為醫(yī)院所屬各部門提供患者診療信息和行政管理信息的收集、存儲、處理、提取和數(shù)據(jù)交換的能力，并滿足授權(quán)用戶的功能需求的平臺[1]。醫(yī)院在實(shí)施基于Caché數(shù)據(jù)庫及B/S架構(gòu)的HIS的基礎(chǔ)上，逐步開始建設(shè)住院電子病歷系統(tǒng)(electronic medical record，EMR)、護(hù)理管理系統(tǒng)、移動醫(yī)療、門診工作站系統(tǒng)等，并不斷進(jìn)行功能完善和升級，并和醫(yī)院現(xiàn)有的影像存檔與通訊系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)、檢驗(yàn)信息系統(tǒng)(laboratory information system，LIS)等進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)信息共享，為醫(yī)療行為提供了極大的方便[2]。

心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是數(shù)字化醫(yī)院的重要組成部分，目前心電檢查仍采用全手工操作，不符合數(shù)字化醫(yī)院的規(guī)范要求[3]。為此，本研究開發(fā)一套利用網(wǎng)絡(luò)傳輸心電檢查數(shù)據(jù)，用來解決實(shí)現(xiàn)心電床旁檢查，心電資料的存儲、共享及科研再利用等問題[4]。

1 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能分析

心電圖機(jī)通過局域網(wǎng)(local area networks，LAN)或者無線局域網(wǎng)連接，以美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)制定的XML格式作為心電圖數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，將采集的12導(dǎo)聯(lián)或15導(dǎo)聯(lián)、心電向量等數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器集中存儲和管理，心電醫(yī)生集中診斷，在醫(yī)院與下級醫(yī)院、醫(yī)聯(lián)體之間傳輸和共享心電檢查數(shù)據(jù)[5]。心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計為9大模塊菜單和1個Web瀏覽功能：①HIS接口模塊包含從HIS提取患者基本信息、醫(yī)囑信息及報告內(nèi)容回傳至HIS等；②預(yù)約登記模塊包括掃碼登記、手工登記；③心電數(shù)據(jù)采集模塊包含患者心電數(shù)據(jù)采集并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫碾姺?wù)器[6]；④報告診斷模塊作為診斷醫(yī)生的主界面，診斷模塊可以查看患者的波形圖及給患者下診斷，包括常用診斷知識庫等；⑤系統(tǒng)管理模塊有增加、修改用戶權(quán)限，系統(tǒng)的配置參數(shù)設(shè)置、模板設(shè)置等功能；⑥查詢統(tǒng)計模塊可以按個人、科室、患者來源等條件來查詢數(shù)據(jù)；⑦數(shù)據(jù)存儲管理模塊主要是心電數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上的管理；⑧遠(yuǎn)程會診和其他接口作為以后系統(tǒng)升級備用模塊；⑨Web瀏覽提供臨床醫(yī)生在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)心電圖報告隨時查詢下載打印等功能(如圖1所示)。

圖1 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能模塊框圖

2 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析

通過與HIS的無縫整合，實(shí)現(xiàn)心電檢查的申請、預(yù)約及登記的自動化操作，免去醫(yī)生手動輸入患者信息、手動設(shè)置心電檢查申請等操作的繁瑣[7]。同時，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到心電服務(wù)器，心電報告醫(yī)師集中診斷，實(shí)現(xiàn)心電檢查的網(wǎng)絡(luò)化、自動化及規(guī)范化，并能與醫(yī)院的EMR等實(shí)現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的信息交換和資源共享。住院患者心電檢查流程如圖2所示。

圖2 住院患者心電檢查流程圖

3 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

針對醫(yī)院的數(shù)字化影像傳輸和管理的建設(shè)規(guī)劃，以及心電網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)需要，在系統(tǒng)方案中，將以保障開放性、先進(jìn)性、信息共享以及適應(yīng)醫(yī)院信息化管理等為依據(jù)，并根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計。建立具有醫(yī)院服務(wù)管理特色的心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以大量心電檢查為基礎(chǔ)建立心電圖診斷中心，實(shí)現(xiàn)心電圖數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化傳輸和數(shù)字化存儲與管理，實(shí)現(xiàn)心電檢查的網(wǎng)絡(luò)共享[8]。從HIS獲取患者申請信息，連接EMR，實(shí)現(xiàn)電子付費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)查詢心電報告，集成院內(nèi)所有臨床科室的床旁心電圖采集傳輸，建立心臟病患者資料庫，為心電檢查建立全新的集中式工作模式。心電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)圖

4 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種應(yīng)用需求[9]。數(shù)據(jù)庫是心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，把系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按照一定模型組織起來，提供數(shù)據(jù)存儲、檢索、管理等一系列功能，使開發(fā)的系統(tǒng)能方便、準(zhǔn)確及快速的從數(shù)據(jù)庫獲取所需的所有數(shù)據(jù)[10]。

心電數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫模型，建立多個用戶數(shù)據(jù)表、視圖及存儲過程，在管理上設(shè)定數(shù)據(jù)庫維護(hù)計劃，數(shù)據(jù)庫完整性檢查、定時備份數(shù)據(jù)庫文件等等。具備連接各種心電圖機(jī)的功能，通過以太網(wǎng)絡(luò)接收存儲心電圖數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建有患者信息維護(hù)表(PATIENT_MST)、權(quán)限大類表(RIGHT_CLASS_MST)、用戶角色表(ROLE_OF_USER_MST)、申請表(ORDER_TBL)、檢查表(STUDY_TBL)、報告表(REPORT_TBL)以及數(shù)據(jù)表(DATA_TBL)等。

5 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)要求基于高可靠性、穩(wěn)定性及開放性的設(shè)計思想，采用模塊化開發(fā)方法，保證系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性。系統(tǒng)主要功能采用客戶端與服務(wù)器(client/server，C/S)架構(gòu)，WEB瀏覽功能采用瀏覽器與服務(wù)器(browser/server，B/S)架構(gòu)[11]。Visual Studio 2008作為前端界面開發(fā)工具，SQL Server 2008 R2作為后臺數(shù)據(jù)庫管理平臺，界面友好，操作方便，功能完備，使心電診斷醫(yī)師能快速投入工作[12-13]。系統(tǒng)主要有采集工作站、診斷工作站和瀏覽工作站模塊。

(1)采集工作站。掃碼確認(rèn)患者信息，采集心電圖數(shù)據(jù)并與患者信息匹配。檢查完畢將心電數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到心電服務(wù)器。

(2)診斷工作站。工作站主要對心電波形圖的顯示、處理和診斷，通過各種條件選擇患者，選中后可以調(diào)出該患者的心電圖波形，書寫報告并審核，審核后可打印。診斷結(jié)果保存到心電服務(wù)器中同時發(fā)送到HIS。

(3)瀏覽工作站。工作站為了便于心電診斷報告的快速查看，在HIS增加了檢查結(jié)果查看按鈕，醫(yī)生在查看患者信息時可以很方便的調(diào)取心電圖報告，并可通過ID等條件查詢特定患者的心電圖檢查報告。

6 心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試

(1)功能測試。心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試是軟件開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，軟件系統(tǒng)在交付前必須要經(jīng)過嚴(yán)格的測試，以保證其在各種使用環(huán)境下的堅固性。系統(tǒng)的測試重點(diǎn)為功能測試，以保證系統(tǒng)的各個功能可以滿足前期的設(shè)計，主要采用黑盒測試的方法對所有功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的測試[14-15]。

(2)性能測試。系統(tǒng)還需要性能測試，軟件的性能測試目的是評價系統(tǒng)當(dāng)前性能，判斷系統(tǒng)是否滿足預(yù)期的性能需求。心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能需求主要是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和用戶訪問的響應(yīng)時間。

(3)測試結(jié)果分析。通過對心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各方面的測試結(jié)果分析，得出系統(tǒng)的設(shè)計可以滿足需求分析的要求，可以為醫(yī)院的心電檢查提供完善的服務(wù)。系統(tǒng)在功能、安全性、實(shí)用性、性能等方面均達(dá)到了預(yù)期的目的。

7 結(jié)語

心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計完成和實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)的功能模塊，提高了心電檢查的工作效率，緩解了患者排隊(duì)的現(xiàn)象，并可減輕檢查醫(yī)生的工作量，提高檢查診斷的準(zhǔn)確性。通過數(shù)字接口獲取患者相關(guān)信息，減少了手工錄入的錯誤，并且通過網(wǎng)絡(luò)共享，使患者的電子病歷更加完整，臨床醫(yī)生調(diào)用更加方便。日常檢查數(shù)據(jù)的歸檔可為日后的教學(xué)、科研保存大量寶貴的臨床數(shù)據(jù)資料，能夠有效提高醫(yī)院的診療水平。