慢性病院外管理信息系统的设计研究

赵慧　孟祥利

【摘要】 本文从管理信息系统工程开发和软件工程的角度，对院外慢性病管理信息系统解决方案进行研究，设计了慢性病院外管理系统总体方案，给出了智能终端护理平台模块硬件解决方案，三层管理系统客户/服务器系统方案和基于HL7通信中间件模块解决方案。

【关键字】慢性病；医院管理；医院信息系统

文献标识码 A 中图分类号 R197.323

0 引 言

慢性病是指持续时间较长的非传染性疾病，慢性病的治疗与管理包括入院和院外治疗管理两部分，作者在《基于云计算平台的院外慢性病管理系统探讨》一文中给出了相应系统的生态系统组成，针对重点内容进行了探讨。 本文在前期研究的基础上，以4G智能化手机为载体，结合慢性病管理的特征、医院信息系统和慢性病数据管理等内容，构建生理特征监测系统，设计了慢性病院外管理系统总体方案，给出了智能终端慢性病院外管理平台模块解决方案、系统三层管理系统客户/服务器系统方案和基于HL7通信中间件通信模块解决方案。

1 系统总体方案

慢性病院外管理系统宏观上包括四个部分：医疗机构、慢性病院外服务中心、智能慢性病护理终端平台和通信网络，如图1所示。

1.1 医疗机构模块

通过采用HL7 （卫生信息交换标准）建立医疗机构的医院信息系统与慢性病院外服务中心的通信中间件服务，实现两个异构系统之间的通信。医院信息系统为服务中心提供慢性病电子病例服务、医生工作站服务、护理工作站服务及相关的预约挂号等管理服务，医疗机构是主要的医疗资源和医疗专家的提供者。

1.2 智能慢性病护理终端平台

平台采用智能手机通过无线网络与生理检测设备连接采集数据，并通过无线4G网络连接到慢性病院外服务中心的问题综合与交互系统。结合慢性病管理的业务需求经过调研和论证，智能手机作为中间载体从慢性病患者角度包括：慢性病患者用户设置模块、慢性病信息维护与查询模块、生活保健信息管理与查询和预约挂号模块。

1.3 慢性病院外服务中心

服务中心通过问题综合、交互系统与医疗机构和护理终端对接，集成了业务处理、数据管理、数据分析、智能管理、智能决策等模块，是整个系统的核心。面向医院信息系统的主要业务有病案检索、医生查询、在线诊断和院外病例分析报告等，面向护理终端提供并行诊断、智能健康预警、医疗方案决策和智能膳食及运动管理等服务。

1.4 通信网络

提供功能模块之间的通信网络服务，如宽带和4G无线网络等。

2 智能慢性病护理终端平台设计分析

2.1 硬件结构

现阶段无线网络的移动终端在健康监护和家庭健康护理领域的应用都得到了普遍关注，智能慢性病护理终端平台的设计在现有研究基础上，进一步拓展设计了一种移动智能手机系统下的护理平台。护理平台中，移动智能手机通过4G网络连接慢性病院外管理服务中心问题综合与交互系统模块，通过WiFi控制模块连接血糖仪、血压仪等生理参数检测设备，共同组成智能慢性病护理终端平台硬件体系。

2.2 Wi-Fi控制模块

WiFi通信设计开发是比较重要的一步，WiFi控制模块目的是在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。目前主流的生理信息检测设备都配有串行接口，如罗氏的血糖仪、西门子和玛奈特的电子血压计等。基于智能手机的医疗智能应用是未来发展的热点和趋势。本方案基于尹丽娜等人手机和血压计通过串口连接方案，通过调查分析选用了体积小、功耗低的串口WiFi模块：TLN13UA06。采用UART接口，内置IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现生理检测设备串口到无线网络提供者智能手机之间的数据传输。WiFi支持串口透明数据传输模式，可以使传统的串口生理特征检测设备轻松接入无线网络。智能手机与生理检测设备连接后采用床边医疗仪器信息通信国际标准IEEE11073进行信息交互。

2.3 4G通信设计

基于TCP/IP协议的Socket通信方式是点对点的监听通信方式，双方建立连接后可以直接进行数据的传输并可以实现连接时信息的主动推送，本文中智能手机android系统与云端服务中心采用Socket通信方式。在TCP/IP协议中流套接字作为其端对端协议，提供了一个可信赖的字节流服务。通信过程中交换信息基于HL7卫生传输协议。

3 基于客户/服务器模式的三层系统解决方案

3.1 系统结构方案

三层客户/服务器模型经过二十多年发展已经成为企业管理信息系统建设的良好框架。三层模式具有功能强、服务共享、安全性高等优点在管理信息系统的开发应用中被广泛采用。图2给出了慢性病院外管理体系三层客户/服务器模型结构：表示层完成智能手机端App和医疗机构的应用与对话，完成用户服务，通过服务中心平台客户交互控制系统与应用层通信；应用层属于业务服务层，它提供表示层的客户应用和数据服务之间的联系是应用的核心，应用服务器负责业务处理，为各种客户端应用提供应用服务包括慢性病检索、医生导引、病例查询、诊疗决策支持、预约挂号、智能用药提醒和膳食运动建议等应用服务，认证服务器上进行认证包括注册、登陆设置等；数据层是数据库管理系统，完成相关数据（如电子病历数据、患者数据、药品数据、医生数据等）存储管理。

3.2 智能决策系统方案

慢性病院外管理信息系统以为慢性病患者提供院外慢性病诊疗决策支持和智能化健康服务为目标，从系统功能角度划分属于智能决策支持系统，是整个慢性病服务中心的核心。研究设计了三层客户/服务器模式下的决策支持系统方案，在应用层应用程序服务器端的设计主要是广义模型库管理系统。方案包括慢性病模型库、医疗专家知识库、基于慢性病案例推理的知识库、治疗/护理方案库、膳食与运动方案库。智能决策系统：向上，通过问题综合交互系统为表示层提供智能健康预警、医疗方案决策等智能服务；向下，通过数据库接口连接数据层数据库。

4 基于HL7的通信中间件设计

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，不同结构的系统，借助中间件完成数据信息共享和交互。HL7是标准化的卫生传输协议和医疗领域不同应用之间的电子传输协议。HIS是HL7 主要应用领域，院外慢性病服务中心采用HL7与医疗机构HIS系统之间进行数据交互。本设计中采用基于HL7的临床信息交换中间件，设置HL7服务器实现两个异构系统之间的信息构造与解析，减少接口数量，提高系统可靠性。中间件HL7 服务器包括：信息发送/接受模块、数据转换模块、应用接口模块和HL7资源模块，其中信息发送/接受模块采用TCP/IP 协议完成HIS与慢性病院外服务中心的信息交互，通过ACK 进行信息确认；对于信息中的字符串格式数据通过转换模块生产XML格式信息；慢性病院外服务中心应用层业务如电子病例服务等，通过调用HL7 应用接口模块函数实现数据交互；HL7资源模块对应用层的查看医嘱和预约挂号业务提供支持 。

5 结 语

本文在《基于云计算平台的院外慢性病管理系统探讨》研究的基础上，对院外慢性病管理信息系统进行总体设计并给出相应的解决方案。通过采用管理信息系统工程化思想，对智能慢性病护理终端平台模块、三层客户/服务器模式的慢性病院外管理系统软件结构模块和基于HL7医疗通信中间件模块进行了进一步设计。对整个慢性病院外管理信息系统设计分析是管理信息系统工程中的决策部分，是后期详细设计和实施的基础与保障。

主要参考文献

[1]赵慧，周军，胡树煜. 基于云计算平台的院外慢性病管理系统探讨[J]. 中华医院管理， 2015，31（10）： 781 - 783.

[2]施荣华，严恺，彭春华. 基于Windows Azure 云计算的移动医疗健康系统[J]. 电子设计工程， 2015， 23（5） ： 37 - 40.

[3]尹丽娜，史仪凯，王文东. 手机血压计界面与串口通信的设计研究[J]. 中国制造业信息化， 2011， 40（7）： 58 - 60.

[4]陈孝威，陈凌云. 三层体系结构的客户机/服务器[J]. 计算机应用，2000， 20（1）：23 - 26.