作者簡(jiǎn)介：杜爽（1990—），女，本科，助理工程師，研究方向?yàn)殡娮庸こ獭?/p>

摘要：計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用和發(fā)展具有廣泛的前景。通過(guò)合理設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)，可以提高醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的可擴(kuò)展性，使其能夠適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的用戶量及功能需求。該文針對(duì)醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)醫(yī)護(hù)人員與患者的需求，設(shè)計(jì)了用于滿足醫(yī)患之間遠(yuǎn)程診斷溝通的平臺(tái)，通過(guò)構(gòu)建遠(yuǎn)程診斷與患者咨詢、醫(yī)學(xué)影像處理分析、遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)與管理、健康智慧預(yù)警等平臺(tái)功能，拓展了醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的使用功能，提高了醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量，以期通過(guò)平臺(tái)設(shè)計(jì)，推動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能健康監(jiān)測(cè)和個(gè)性化醫(yī)療等新形態(tài)的醫(yī)療服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電子工程技術(shù)" 醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)" 信息化管理" 健康數(shù)據(jù)" 智能健康監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP391

Abstract： The application and development of computer electronic engineering technology in hospital service platforms has a wide prospect. Through the reasonable design of the platform architecture， the scalability of hospital service platforms can be improved， so that they can adapt to the growing number of users and functional requirements. Aiming at the needs of medical staff and patients in the hospital service platform， this paper designs a platform for remote diagnosis and communication between doctors and patients. By constructing platform functions such as remote diagnosis and patient consultation， medical image processing and analysis， remote health monitoring and management， and intelligent health early-warning， the use functions of the hospital service platform are expanded， and the efficiency and quality of medical services are improved， in order to promote the new forms of medical services such as telemedicine， intelligent health monitoring and personalized medicine through platform design.

Key Words： Electronic engineering technology; Hospital service platform; Information management; Health data; Intelligent health monitoring

隨著科技的快速發(fā)展變革，計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)作為醫(yī)療服務(wù)的重要組成部分，將其進(jìn)行有效地運(yùn)用和發(fā)展，能夠極大地提升醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率[1]。計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)患者健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理，還能改善醫(yī)學(xué)影像處理分析條件，為患者提供更加便捷的在線咨詢與診斷服務(wù)[2]。基于以上優(yōu)勢(shì)，本文借助計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)設(shè)計(jì)了一套可用于醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用架構(gòu)體系，并對(duì)其服務(wù)功能作出了詳細(xì)設(shè)計(jì)。通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試分析，各項(xiàng)功能性測(cè)試的實(shí)際結(jié)果與期望結(jié)果輸出一致，證實(shí)了該系統(tǒng)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的功能性方面滿足使用需求。通過(guò)將計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域相結(jié)合，以期促進(jìn)醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更高效、智能和個(gè)性化的醫(yī)療服務(wù)，為醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的后期發(fā)展提供一定技術(shù)性參考。

1平臺(tái)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)用系統(tǒng)中的輕量化架構(gòu)，本文對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行了分布式管理構(gòu)建。平臺(tái)由展示層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層組成，各層級(jí)中具備各個(gè)功能的獨(dú)立部署和應(yīng)用擴(kuò)展。基于計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用架構(gòu)如圖1所述。

展示層是醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的用戶界面部分，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。展示層負(fù)責(zé)與用戶進(jìn)行交互，顯示相關(guān)的信息、功能和業(yè)務(wù)操作。應(yīng)用層是醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的核心部分，主要負(fù)責(zé)處理用戶請(qǐng)求并提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。它包括多個(gè)服務(wù)模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一個(gè)特定的業(yè)務(wù)功能。這些模塊使用計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)SOA開發(fā)，每個(gè)服務(wù)模塊均可以被獨(dú)立開發(fā)、部署和擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)層是醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理部分。采用了數(shù)據(jù)匯集、預(yù)處理等存儲(chǔ)技術(shù)，用于存儲(chǔ)醫(yī)院相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，如患者信息、病歷、醫(yī)療記錄、藥品信息等。數(shù)據(jù)層采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)模式，以支持?jǐn)?shù)據(jù)的集中管理和分析。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1功能設(shè)計(jì)

對(duì)醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，可以提高醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的效率和便利性，同時(shí)提供更優(yōu)的醫(yī)療服務(wù)和健康管理支持。系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

遠(yuǎn)程協(xié)同管理通過(guò)將醫(yī)院醫(yī)療資源與患者病歷進(jìn)行整合和共享，可以跨越地域限制，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生與患者、醫(yī)生與醫(yī)生之間的遠(yuǎn)程交流和協(xié)作?？杀苊赓Y源的浪費(fèi)，提高醫(yī)療服務(wù)的效率。在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)中，遠(yuǎn)程協(xié)同管理包含遠(yuǎn)程診斷與咨詢、醫(yī)學(xué)影像分析處理、健康監(jiān)護(hù)與管理三個(gè)功能區(qū)；健康智慧預(yù)警通過(guò)對(duì)患者的健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在的健康問(wèn)題和疾病風(fēng)險(xiǎn)因素，由此幫助醫(yī)生在疾病出現(xiàn)之前實(shí)現(xiàn)對(duì)患者疾病進(jìn)行干預(yù)和治療，可有效避免疾病的進(jìn)一步發(fā)展和惡化。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)置預(yù)警規(guī)則，可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)健康智慧預(yù)警功能。遠(yuǎn)程協(xié)同管理和健康智慧預(yù)警的結(jié)合使用，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的個(gè)性化健康管理。根據(jù)患者的健康數(shù)據(jù)和病情特征，醫(yī)生可以制定定制化的健康管理計(jì)劃和建議，為患者提供更加精細(xì)化、個(gè)性化的健康服務(wù)。

2.2應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

2.2.1遠(yuǎn)程診斷與患者咨詢

將醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序存儲(chǔ)在NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)患者病歷的遠(yuǎn)程訪問(wèn)和共享，為醫(yī)生提供便捷遠(yuǎn)程診斷的途徑?；谟?jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)遠(yuǎn)程診斷與咨詢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)不需要事先定義固定的表結(jié)構(gòu)，具有良好的靈活性和適應(yīng)性，可以存儲(chǔ)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?；颊叩挠跋?、生理參數(shù)等醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可以被上傳至NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)為患者的個(gè)人信息提供了安全的存儲(chǔ)和備份機(jī)制，且能夠保障患者的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生丟失或損壞。此外，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)具備處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的能力，并支持分布式計(jì)算和并行查詢等功能。對(duì)于一般生理參數(shù)疾病，醫(yī)生可通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，了解患者具體情況，給出詳細(xì)診斷方案，并做好患者的病例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。利用醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)遠(yuǎn)程診斷與咨詢平臺(tái)，醫(yī)生與患者之間可實(shí)現(xiàn)即時(shí)遠(yuǎn)程溝通交流，有效解決患者疑問(wèn)，為患者提供有效的咨詢建議。

2.2.2醫(yī)學(xué)影像處理分析

醫(yī)學(xué)影像處理分析可以幫助醫(yī)生更為準(zhǔn)確地診斷患者疾病。通過(guò)對(duì)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的處理和分析，可以提取出潛在的疾病跡象、異常區(qū)域或特征，并幫助醫(yī)生進(jìn)行病情判斷和診斷，從而以提高疾病的早期發(fā)現(xiàn)率和診斷準(zhǔn)確性，為醫(yī)生提供更全面的診斷支持。基于采集到的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)搭建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（卷積層、池化層、全連接層），可實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行自動(dòng)分析。卷積層通過(guò)卷積操作可提取圖像的特征，假定輸入特征圖為，卷積核為，則卷積層輸出特征圖的計(jì)算公式見式（1）。

式（1）中，為卷積層輸出的特征圖中的一個(gè)元素，為輸入特征圖中的一個(gè)像素，為卷積核的權(quán)重，為偏置項(xiàng)，為激活函數(shù)。池化層用于降低特征圖的空間尺寸，并保留重要的特征。最大池化計(jì)算公式見式（2）。

式（3）中，為全連接層的輸出，為權(quán)重，為輸入項(xiàng)，為偏置項(xiàng)。使用交叉熵?fù)p失函數(shù)（Cross-Entropy Loss），即可衡量模型預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)標(biāo)簽之間的差異。其計(jì)算公式見式（4）。

式（4）中，為損失函數(shù)的值，為樣本數(shù)量，為類別數(shù)量，為第個(gè)樣本的第個(gè)類別的真實(shí)標(biāo)簽，為模型預(yù)測(cè)的第個(gè)樣本屬于第個(gè)類別的概率。當(dāng)時(shí)，只能由對(duì)應(yīng)類別的預(yù)測(cè)概率參與計(jì)算，否則該項(xiàng)為0。根據(jù)損失函數(shù)的值，使用反向傳播算法更新網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)，可使得損失函數(shù)最小化，通過(guò)多次迭代優(yōu)化，不斷調(diào)整模型的參數(shù)，可促使損失函數(shù)逐漸減小，直到模型收斂，最后，使用測(cè)試集對(duì)訓(xùn)練好的模型進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算分類準(zhǔn)確率等指標(biāo)，可評(píng)估出模型性能，并得出醫(yī)學(xué)影像診斷結(jié)果，通過(guò)將訓(xùn)練好的模型部署到醫(yī)院信息服務(wù)平臺(tái)，可直接對(duì)醫(yī)學(xué)影像開啟自動(dòng)分析任務(wù)。醫(yī)學(xué)影像處理分析能夠?qū)Σ∏檫M(jìn)行定量化評(píng)估和監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，可以獲得更具客觀性的病情指標(biāo)，如腫瘤的大小、位置、血管密度等。這些指標(biāo)可以幫助醫(yī)生跟蹤病情的變化，評(píng)估治療效果，以制訂合適的治療方案。

2.2.3遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)與管理

設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)與管理功能的目的，在于實(shí)時(shí)對(duì)患者病情進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與管理。患者可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備或Web界面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄自身的健康數(shù)據(jù)，醫(yī)護(hù)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)或分析患者數(shù)據(jù)，為患者提供即時(shí)的醫(yī)療指導(dǎo)和建議。由此，患者可以足不出戶，在家或其他環(huán)境中均可得到專業(yè)的醫(yī)療支持?；谟?jì)算機(jī)電子工程技術(shù)部署的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)遠(yuǎn)程健康管理程序?qū)崿F(xiàn)流程見圖4。

基于計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)遠(yuǎn)程健康管理程序可以實(shí)時(shí)收集、存儲(chǔ)和分析患者的健康數(shù)據(jù)，形成大數(shù)據(jù)資源?？紤]系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可靠性和安全性，患者及醫(yī)護(hù)人員在注冊(cè)個(gè)人信息后，利用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將個(gè)人健康數(shù)據(jù)上傳至NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)。系統(tǒng)根據(jù)患者健康管理數(shù)據(jù)及病歷分析，自動(dòng)查詢上傳數(shù)據(jù)中潛在病歷情況，并結(jié)合業(yè)務(wù)邏輯需求，逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)與管理的各項(xiàng)功能，并生成患者病歷報(bào)告及治療方案。

2.2.4健康智慧預(yù)警

基于對(duì)患者健康數(shù)據(jù)的分析，醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)可以設(shè)置相應(yīng)的預(yù)警規(guī)則和閾值，一旦觸發(fā)預(yù)警條件，及時(shí)向醫(yī)生和患者發(fā)送通知和提醒。設(shè)置預(yù)警規(guī)則和閾值需要綜合考慮患者的健康數(shù)據(jù)特征、疾病類型、醫(yī)學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用需求，確定需要監(jiān)測(cè)的健康數(shù)據(jù)類型，例如：血壓、心率、血糖等，并了解不同患者之間的生理差異，根據(jù)年齡、性別、基礎(chǔ)健康狀況等因素，確保預(yù)警規(guī)則和閾值的個(gè)性化。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法技術(shù)對(duì)可用的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，可了解正常范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)變化和異常情況，以確定合適的閾值。設(shè)置閾值流程見圖5。

設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)健康智慧預(yù)警閾值，從準(zhǔn)備數(shù)據(jù)集開始，選擇合適的激活函數(shù)以構(gòu)建并訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。在訓(xùn)練完成后，設(shè)置閾值判定條件，然后使用訓(xùn)練好的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)閾值將預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類。最后，對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整閾值，以優(yōu)化模型的性能。整個(gè)流程將循環(huán)迭代，直到達(dá)到所需的分類效果或停止條件。

3系統(tǒng)測(cè)試

3.1測(cè)試準(zhǔn)備

該平臺(tái)采用了面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口定義和描述。服務(wù)之間通過(guò)消息傳遞的方式進(jìn)行通信，可以在不同的平臺(tái)和編程語(yǔ)言之間進(jìn)行交互，更高效地處理多個(gè)科室和多個(gè)患者的并發(fā)治療服務(wù)請(qǐng)求。采用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)解決傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在大規(guī)模數(shù)據(jù)和高并發(fā)訪問(wèn)方面的限制，從而更好地適應(yīng)應(yīng)用程序的需求。為驗(yàn)證基于計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)的醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)性能，本文選取了Y市附屬醫(yī)院為研究對(duì)象，在其醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)通過(guò)搭建系統(tǒng)，測(cè)試了該系統(tǒng)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)中的功能運(yùn)行情況。

3.2測(cè)試結(jié)果

為驗(yàn)證系統(tǒng)功能的可靠性，在Y市附屬醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)成功搭建系統(tǒng)后，對(duì)其實(shí)施功能性測(cè)試，結(jié)果如表1所示。

由表1測(cè)試數(shù)據(jù)可知，系統(tǒng)各項(xiàng)功能性測(cè)試的實(shí)際結(jié)果與期望結(jié)果全部一致，由此證明系統(tǒng)在功能性方面通過(guò)了測(cè)試要求，并且能夠按照預(yù)期執(zhí)行所需功能。

4結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的有效運(yùn)用與發(fā)展為醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)了巨大的變革和進(jìn)步。通過(guò)創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)功能不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠讓計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)為醫(yī)療服務(wù)不斷提供全新的解決方案。遠(yuǎn)程醫(yī)療、醫(yī)學(xué)影像處理分析、健康監(jiān)測(cè)與管理等功能的實(shí)現(xiàn)，使患者和醫(yī)生之間的溝通更加便捷、高效，同步提升了醫(yī)療數(shù)據(jù)的處理和分析精準(zhǔn)率。通過(guò)拓展平臺(tái)應(yīng)用功能，不但能夠提高醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率，還能夠改善患者的醫(yī)療體驗(yàn)和健康管理方式。因此，計(jì)算機(jī)電子工程技術(shù)在醫(yī)院服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用中還應(yīng)進(jìn)一步拓展和深化，為醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展和患者的健康提供更多的服務(wù)。

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