基于Web Service的移動(dòng)式醫療信息系統功能設計方案

摘要：為了使醫生、護士和管理人員能使用安全、便捷地移動(dòng)醫療信息系統，達到普遍地提高醫療服務(wù)質(zhì)量的目的，研發(fā)了移動(dòng)式的醫療信息系統，采用了Web Service技術(shù)，引入了平板電腦、PDA等硬件。開(kāi)發(fā)相應的設備軟件系統，并在醫院進(jìn)行了試用實(shí)驗，獲得了滿(mǎn)意的結果。得到在移動(dòng)醫療信息系統中建立基于Web Service的數據服務(wù)接口，能滿(mǎn)足臨床診療、科研和管理對于醫療信息的安全訪(fǎng)問(wèn)的結論。

隨著(zhù)醫院信息化技術(shù)的推進(jìn)，醫生通過(guò)移動(dòng)醫生工作站就可調閱病人在醫院各科室做過(guò)的各類(lèi)檢查結果和病人以往病史資料，在每天例行的查房過(guò)程中，現在有的醫院嘗試采用移動(dòng)查房車(chē)加筆記本電腦來(lái)實(shí)現移動(dòng)查房，給病程診斷治療帶來(lái)方便，實(shí)時(shí)開(kāi)出醫囑能讓病人及時(shí)得到救治；護士通過(guò)移動(dòng)護士工作站，在病人床邊及時(shí)記錄采集到的病人的生命體征、記錄遺囑的執行情況，醫用物資管理部門(mén)用移動(dòng)醫用耗材管理工作站進(jìn)行庫房的盤(pán)點(diǎn)、管理，增強醫用耗材管理的自動(dòng)化水平，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高醫療服務(wù)質(zhì)量。因此開(kāi)發(fā)安全、使用方便的移動(dòng)醫療信息系統并且普及該系統，可以普遍地提高醫生、護士和管理人員的服務(wù)質(zhì)量。本文提出了開(kāi)發(fā)基于Web Service的移動(dòng)式醫療信息系統，終端采用平板電腦或者個(gè)人數字助理(PDA)進(jìn)行日常數據的處理，建立基于Web Service的數據服務(wù)接口，滿(mǎn)足臨床診療、科研和管理對于醫療信息的安全訪(fǎng)問(wèn)。

1 功能設計

該系統一方面面向病房臨床醫護人員，實(shí)現醫護人員日常工作的各種需求，提供醫囑處理、書(shū)寫(xiě)病歷、開(kāi)申請單、查詢(xún)報告單、查詢(xún)體溫單、填寫(xiě)首頁(yè)、病歷檢索等功能。并給醫生臨床工作提供許多輔助，是一個(gè)真正意義上的臨床信息系統。

系統主要包含如下功能模塊：

醫囑管理 包括日常的藥物、診療等長(cháng)期、臨時(shí)醫囑的下達和取消，出院帶藥、急診醫囑、草藥醫囑的處理等。系統還為開(kāi)醫囑提供一些輔助手段，如成套醫囑輸人、用藥查詢(xún)、藥品配伍禁忌等。系統還提供醫囑的查詢(xún)和打印。

檢查檢驗、手術(shù)申請的提交和結果的查詢(xún) 以直觀(guān)、方便的形式書(shū)寫(xiě)檢查檢驗申請單，直接傳至檢查檢驗科室；以直觀(guān)的方式查詢(xún)、顯示檢查檢驗報告結果，并提供正常參考值對照。提交手術(shù)申請并提供手術(shù)安排、手術(shù)記錄的查詢(xún)。提供打印輸出功能。

病歷書(shū)寫(xiě)和病案的檢索 病歷包括首頁(yè)、醫囑單、病程記錄等。系統允許醫生根據需要創(chuàng )建各種病歷模板，并可調用事先定義的模板來(lái)書(shū)寫(xiě)病歷。未經(jīng)授權，不能修改他人書(shū)寫(xiě)的病歷。病人在院期間這部分內容可供查閱、修改和打印，病案提交后其內容不能再修改。

查詢(xún)統計 醫生可以方便、完整地查看病人的費用情況以及相關(guān)的醫囑信息、病人的病歷、病案檢索、各種檢查檢驗手術(shù)信息的查詢(xún)。另外系統還提供藥品信息、收費項目字典、病人歷次門(mén)診住院信息，床位使用情況、病區發(fā)藥情況等查詢(xún)。

急救模塊 實(shí)現急救室時(shí)臨時(shí)醫囑的及時(shí)下達和處理。臨床搶救時(shí)，醫生經(jīng)常根據病人病情，臨時(shí)性并且不間斷地做出各種搶救決定，由醫護人員協(xié)力進(jìn)行救治，該移動(dòng)護士工作站可根據實(shí)際情況快速錄入搶救醫囑，并及時(shí)生成執行單，彌補了搶救時(shí)醫囑錄入遺漏的問(wèn)題，使搶救記錄歷史可查。

執行單處理模塊 實(shí)現各種執行單的處理，包括藥療單、注射單、小治療單、輸液?jiǎn)?、護理單以及膳食單等的執行。給不同的病人建立執行單文件夾，統一管理各項單據內容，包括以前因某種原因而未做的治療。執行護士按照日期調出病人的各種執行單，分類(lèi)執行，然后簽名并標記已做，形成歷史記錄待查，達到執行單的科學(xué)管理；目前的HIS只跟蹤到醫囑轉抄這一步，即把醫囑分解成可操作的執行項目并且在這一步就對該條醫囑執行收費，不再跟蹤醫囑實(shí)際執行過(guò)程，HIS認為執行完醫囑轉抄后醫囑就被真正的執行了，計劃執行時(shí)間就等于實(shí)際執行時(shí)間。而移動(dòng)護士站真正的解決了這一問(wèn)題，將現有的護士工作站延伸到病人床邊，執行者輸入口令、密碼，即確認了該條醫囑實(shí)際執行人、執行時(shí)間。

護理記錄 移動(dòng)醫護工作站根據醫療護理規范，自動(dòng)提示體征信息采集的時(shí)間，包括體溫、脈搏、呼吸、血壓、神志等。同時(shí)，將采集的時(shí)間和采集的人等信息記錄到數據庫。

同時(shí)，該系統能實(shí)現醫用耗材的網(wǎng)上請領(lǐng)，增強醫用物資與耗材管理的自動(dòng)化水平，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高醫療服務(wù)質(zhì)量。主要包括：入庫管理、網(wǎng)上請領(lǐng)、出庫管理、物資訂購、資質(zhì)認證、統計報告、辦事指南、基本信息維護、數據導出、系統管理等功能模塊。系統模塊結構如圖1所示。

2 系統架構設計

該移動(dòng)醫護工作站是構建在微軟的Pocket PC2005操作系統上的，基于．NET Compact Framework系統框架的軟件應用系統。建立基于Web Service的數據服務(wù)接口，與醫院現有的醫療信息系統進(jìn)行安全的數據交換和接口調用，圖2描述了該系統的軟件架構。

從架構圖可以看到該系統分為多個(gè)層次實(shí)現了不同的功能模塊，通過(guò)清晰的系統結構，更利于本系統的開(kāi)發(fā)、維護，并具有更好的可擴展性。

該系統的功能模塊分為3個(gè)層次：用戶(hù)界面層；業(yè)務(wù)邏輯層；Web Service數據接口訪(fǎng)問(wèn)層。
除此之外，該系統還提供了訪(fǎng)問(wèn)和權限認證功能，它可以在用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)操作時(shí)認證用戶(hù)的權限，實(shí)現系統的訪(fǎng)問(wèn)安全。

(1)用戶(hù)界面層

用戶(hù)界面層是使用者的操作界面，能夠直觀(guān)的顯示相關(guān)信息，并提供操作所需要的界面控件。本系統的用戶(hù)界面是采用Visual Studi-o．NET、2005開(kāi)發(fā)的Smart Device窗體界面，使用了文本框(Text Box)、按鈕(Button)、下拉列表(Drop-down List)、選擇按鈕(Radio B-utton)以及數據表格(Data Grid)等控件組成的。本系統的用戶(hù)界面要求達到：人機界面友好，操作便捷。

(2)業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現了該系統中的重要業(yè)務(wù)邏輯，它封裝了諸如創(chuàng )建對象，修改和編輯，調用底層接口等功能。業(yè)務(wù)邏輯層接受用戶(hù)界面層傳遞的參數，并調用數據與接口訪(fǎng)問(wèn)層進(jìn)行數據的物理傳輸和存儲。它是系統功能實(shí)現的核心部分，使用了面向對象的設計方法，通過(guò)定義的各種系統對象的屬性、方法、事件來(lái)封裝各類(lèi)數據和邏輯。該系統的業(yè)務(wù)邏輯層包括多個(gè)模塊，這些模塊分別包含了不同功能的應用邏輯：診療子系統；護理子系統；信息檢索與查詢(xún)子系統；醫用耗材網(wǎng)上請領(lǐng)子系統。業(yè)務(wù)邏輯層需要實(shí)現面向對象的分析與設計，以使程序開(kāi)發(fā)更加高效合理。

(3)Web Service與數據庫交互層

Web Service與數據庫交互層，它們提供了對數據庫訪(fǎng)問(wèn)的方法，對外部系統調用的接口。該層分為Web Service模塊和數據庫操作模塊兩大模塊。

數據庫操作模塊提供了訪(fǎng)問(wèn)SQL Server數據庫的方法。包括選擇、創(chuàng )建、更新、刪除等數據操作。

Web Service模塊提供了訪(fǎng)問(wèn)數據庫模塊與業(yè)務(wù)邏輯層模塊的接口，通過(guò)此接口，來(lái)實(shí)現數據與信息傳輸，或方法調用。

3 網(wǎng)絡(luò )與設備架構

移動(dòng)醫護工作站是基于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)進(jìn)行通信的，采用的是國際電氣工程師協(xié)會(huì )(IEEE)制定的802.11b無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，這是目前廣泛使用的標準協(xié)議。

醫務(wù)人員的手持終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡(Wireless Network Adaptor)與無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)(Access Point)之間，通過(guò)WLAN進(jìn)行連接。無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的信號范圍可達30～50 m，可以覆蓋0．5～1個(gè)樓層。無(wú)線(xiàn)終端設備在與無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)通信時(shí)的最大功率為20～30 mW。低于移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò )通話(huà)時(shí)的功率。因此，可以確保對人體和其他醫療器械不會(huì )造成輻射和信號干擾。采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)系統總體結構圖如圖3所示。

移動(dòng)手持終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與移動(dòng)應用子網(wǎng)相連，移動(dòng)應用子網(wǎng)是布置在醫院病房?jì)鹊挠芯€(xiàn)局域網(wǎng)(LAN 2)。采用的是100 Mb／s速率的以太網(wǎng)(Ethernet)。在無(wú)線(xiàn)應用子網(wǎng)中，接入了若干無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和移動(dòng)式醫療信息系統應用服務(wù)器。移動(dòng)式醫療信息系統應用服務(wù)器是與移動(dòng)醫護工作站手持終端配合使用的信息處理設備，它提供了數據庫服務(wù)器(Databaae Server)、醫療信息系統接口服務(wù)，用來(lái)實(shí)現數據存儲和服務(wù)器端的應用調用。
無(wú)線(xiàn)醫療系統子網(wǎng)與醫院主干網(wǎng)之間通過(guò)網(wǎng)關(guān)相連，通過(guò)在網(wǎng)關(guān)上設置網(wǎng)絡(luò )地址轉換(NAT)和網(wǎng)絡(luò )端口地址屏蔽，可以防止非法用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)應用子網(wǎng)對醫院主干網(wǎng)的非法訪(fǎng)問(wèn)。醫院主干網(wǎng)中接入了醫院信息管理系統、其他的管理系統和終端，它們的數據和功能接口，可以通過(guò)移動(dòng)式醫療信息系統服務(wù)器提供的接口，由移動(dòng)手持終端訪(fǎng)問(wèn)和調用。

4 系統的實(shí)現

該項目的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是C#編程語(yǔ)言，因為它支持面對對象編程，具有較好的程序結構和強大的類(lèi)庫支持，并且簡(jiǎn)單易學(xué)，容易掌握。

本項目的編程工具采用微軟的Visual studio．NET 2005，配合微軟公司提供的開(kāi)發(fā)工具包PocketPC SDK，以及模擬器Pocket Emulator來(lái)進(jìn)行程序的開(kāi)發(fā)與調試?？梢蕴岣叱绦蛟O計和開(kāi)發(fā)的效率。

接下來(lái)以診療過(guò)程程序設計，來(lái)說(shuō)明如何在移動(dòng)式醫療信息系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用Web Service技術(shù)。

Web Service訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)包括連接WebService，遠程調用WebService方法，給WebService方法傳遞參數。Mobile通過(guò)引用遠程Web Service服務(wù)，系統創(chuàng )建Web Service代理，對遠程Web Service提供相關(guān)方法進(jìn)行封裝，實(shí)現了遠程程序與代理類(lèi)之間的分離。調用者只需要提供遠程調用方法所需要的參數，不需要了解遠程程序的內部事件，也不需要了解網(wǎng)絡(luò )之間的數據傳輸，因為這些事情都是由程序內部自動(dòng)完成，方便的得到所需結果。而遠程Web Service服務(wù)通過(guò)在所要提供的方法前面添加[WebMethods]屬性，以表明此方法為Web Service提供給調用者的方法服務(wù)。如果方法前沒(méi)有添加此屬性，則遠程調用者就無(wú)法進(jìn)行調用，這樣也提高了可控性與安全性。

移動(dòng)醫療信息系統程序實(shí)現了診療過(guò)程的各個(gè)步驟，通過(guò)一系列的界面和程序代碼，提供了診療數據的錄入、編輯與查詢(xún)，并將整個(gè)診療過(guò)程操作串聯(lián)起來(lái)。

醫生登錄移動(dòng)診療子系統后，首先進(jìn)入的是系統主界面。系統主界面完整顯示了診療信息的各部分內容，并提供了進(jìn)入各個(gè)功能界面的按鈕，以及操作菜單。

業(yè)務(wù)邏輯層操作如下：

通過(guò)Service對象的Customerlnfo方法，實(shí)現了對患者進(jìn)行查詢(xún)的封裝。

(1)通過(guò)獲得了界面層登錄事件傳入信息確定用戶(hù)名和密碼；

(2)創(chuàng )建Web Service代理類(lèi)實(shí)例：

5 結語(yǔ)

基于Web Service的移動(dòng)式醫療信息系統以合理的方式、適當的成本延伸到病房，可以實(shí)時(shí)下醫囑，很好地跟蹤醫囑的全生命周期，避免護士多次轉抄、錄入，降低錯誤發(fā)生率，醫囑執行按照護理臨床路徑進(jìn)行拆分，提示執行時(shí)間，體征信息實(shí)時(shí)錄入，并按照護理常規進(jìn)行提醒，極大地提高了醫護工作的效率和質(zhì)量，減少醫療糾紛，科學(xué)地加權統計護士工作量，為積效考評提供數據參考，醫用耗材網(wǎng)上請領(lǐng)增強了醫用物資與耗材管理的自動(dòng)化水平，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高醫療服務(wù)質(zhì)量。目前部分子系統在東方肝膽外科醫院試用，其效果良好。