基于Web Service的移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

摘要：為了使醫(yī)生、護(hù)士和管理人員能使用安全、便捷地移動(dòng)醫(yī)療信息系統(tǒng)，達(dá)到普遍地提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的目的，研發(fā)了移動(dòng)式的醫(yī)療信息系統(tǒng)，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(yīng)的設(shè)備軟件系統(tǒng)，并在醫(yī)院進(jìn)行了試用實(shí)驗(yàn)，獲得了滿意的結(jié)果。得到在移動(dòng)醫(yī)療信息系統(tǒng)中建立基于Web Service的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，能滿足臨床診療、科研和管理對(duì)于醫(yī)療信息的安全訪問(wèn)的結(jié)論。
關(guān)鍵詞：PDA醫(yī)護(hù)信息；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；Web Service；軟件系統(tǒng)

    隨著醫(yī)院信息化技術(shù)的推進(jìn)，醫(yī)生通過(guò)移動(dòng)醫(yī)生工作站就可調(diào)閱病人在醫(yī)院各科室做過(guò)的各類(lèi)檢查結(jié)果和病人以往病史資料，在每天例行的查房過(guò)程中，現(xiàn)在有的醫(yī)院嘗試采用移動(dòng)查房車(chē)加筆記本電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)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(yī)囑能讓病人及時(shí)得到救治；護(hù)士通過(guò)移動(dòng)護(hù)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(zhí)行情況，醫(yī)用物資管理部門(mén)用移動(dòng)醫(yī)用耗材管理工作站進(jìn)行庫(kù)房的盤(pán)點(diǎn)、管理，增強(qiáng)醫(yī)用耗材管理的自動(dòng)化水平，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。因此開(kāi)發(fā)安全、使用方便的移動(dòng)醫(yī)療信息系統(tǒng)并且普及該系統(tǒng)，可以普遍地提高醫(yī)生、護(hù)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(yī)療信息系統(tǒng)，終端采用平板電腦或者個(gè)人數(shù)字助理(PDA)進(jìn)行日常數(shù)據(jù)的處理，建立基于Web Service的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，滿足臨床診療、科研和管理對(duì)于醫(yī)療信息的安全訪問(wèn)。

1 功能設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)一方面面向病房臨床醫(yī)護(hù)人員，實(shí)現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員日常工作的各種需求，提供醫(yī)囑處理、書(shū)寫(xiě)病歷、開(kāi)申請(qǐng)單、查詢(xún)報(bào)告單、查詢(xún)體溫單、填寫(xiě)首頁(yè)、病歷檢索等功能。并給醫(yī)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(tǒng)。
    系統(tǒng)主要包含如下功能模塊：
    醫(yī)囑管理  包括日常的藥物、診療等長(zhǎng)期、臨時(shí)醫(yī)囑的下達(dá)和取消，出院帶藥、急診醫(yī)囑、草藥醫(yī)囑的處理等。系統(tǒng)還為開(kāi)醫(yī)囑提供一些輔助手段，如成套醫(yī)囑輸人、用藥查詢(xún)、藥品配伍禁忌等。系統(tǒng)還提供醫(yī)囑的查詢(xún)和打印。
    檢查檢驗(yàn)、手術(shù)申請(qǐng)的提交和結(jié)果的查詢(xún)  以直觀、方便的形式書(shū)寫(xiě)檢查檢驗(yàn)申請(qǐng)單，直接傳至檢查檢驗(yàn)科室；以直觀的方式查詢(xún)、顯示檢查檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)果，并提供正常參考值對(duì)照。提交手術(shù)申請(qǐng)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(yī)囑單、病程記錄等。系統(tǒng)允許醫(yī)生根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建各種病歷模板，并可調(diào)用事先定義的模板來(lái)書(shū)寫(xiě)病歷。未經(jīng)授權(quán)，不能修改他人書(shū)寫(xiě)的病歷。病人在院期間這部分內(nèi)容可供查閱、修改和打印，病案提交后其內(nèi)容不能再修改。
    查詢(xún)統(tǒng)計(jì)  醫(yī)生可以方便、完整地查看病人的費(fèi)用情況以及相關(guān)的醫(yī)囑信息、病人的病歷、病案檢索、各種檢查檢驗(yàn)手術(shù)信息的查詢(xún)。另外系統(tǒng)還提供藥品信息、收費(fèi)項(xiàng)目字典、病人歷次門(mén)診住院信息，床位使用情況、病區(qū)發(fā)藥情況等查詢(xún)。
    急救模塊  實(shí)現(xiàn)急救室時(shí)臨時(shí)醫(yī)囑的及時(shí)下達(dá)和處理。臨床搶救時(shí)，醫(yī)生經(jīng)常根據(jù)病人病情，臨時(shí)性并且不間斷地做出各種搶救決定，由醫(yī)護(hù)人員協(xié)力進(jìn)行救治，該移動(dòng)護(hù)士工作站可根據(jù)實(shí)際情況快速錄入搶救醫(yī)囑，并及時(shí)生成執(zhí)行單，彌補(bǔ)了搶救時(shí)醫(yī)囑錄入遺漏的問(wèn)題，使搶救記錄歷史可查。
    執(zhí)行單處理模塊  實(shí)現(xiàn)各種執(zhí)行單的處理，包括藥療單、注射單、小治療單、輸液?jiǎn)?、護(hù)理單以及膳食單等的執(zhí)行。給不同的病人建立執(zhí)行單文件夾，統(tǒng)一管理各項(xiàng)單據(jù)內(nèi)容，包括以前因某種原因而未做的治療。執(zhí)行護(hù)士按照日期調(diào)出病人的各種執(zhí)行單，分類(lèi)執(zhí)行，然后簽名并標(biāo)記已做，形成歷史記錄待查，達(dá)到執(zhí)行單的科學(xué)管理；目前的HIS只跟蹤到醫(yī)囑轉(zhuǎn)抄這一步，即把醫(yī)囑分解成可操作的執(zhí)行項(xiàng)目并且在這一步就對(duì)該條醫(yī)囑執(zhí)行收費(fèi)，不再跟蹤醫(yī)囑實(shí)際執(zhí)行過(guò)程，HIS認(rèn)為執(zhí)行完醫(yī)囑轉(zhuǎn)抄后醫(yī)囑就被真正的執(zhí)行了，計(jì)劃執(zhí)行時(shí)間就等于實(shí)際執(zhí)行時(shí)間。而移動(dòng)護(hù)士站真正的解決了這一問(wèn)題，將現(xiàn)有的護(hù)士工作站延伸到病人床邊，執(zhí)行者輸入口令、密碼，即確認(rèn)了該條醫(yī)囑實(shí)際執(zhí)行人、執(zhí)行時(shí)間。
    護(hù)理記錄  移動(dòng)醫(yī)護(hù)工作站根據(jù)醫(yī)療護(hù)理規(guī)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(shù)據(jù)庫(kù)。
    同時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)醫(yī)用耗材的網(wǎng)上請(qǐng)領(lǐng)，增強(qiáng)醫(yī)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(yī)療服務(wù)質(zhì)量。主要包括：入庫(kù)管理、網(wǎng)上請(qǐng)領(lǐng)、出庫(kù)管理、物資訂購(gòu)、資質(zhì)認(rèn)證、統(tǒng)計(jì)報(bào)告、辦事指南、基本信息維護(hù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、系統(tǒng)管理等功能模塊。系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
    該移動(dòng)醫(yī)護(hù)工作站是構(gòu)建在微軟的Pocket PC2005操作系統(tǒng)上的，基于．NET Compact Framework系統(tǒng)框架的軟件應(yīng)用系統(tǒng)。建立基于Web Service的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，與醫(yī)院現(xiàn)有的醫(yī)療信息系統(tǒng)進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)交換和接口調(diào)用，圖2描述了該系統(tǒng)的軟件架構(gòu)。

    從架構(gòu)圖可以看到該系統(tǒng)分為多個(gè)層次實(shí)現(xiàn)了不同的功能模塊，通過(guò)清晰的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更利于本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)，并具有更好的可擴(kuò)展性。
    該系統(tǒng)的功能模塊分為3個(gè)層次：用戶界面層；業(yè)務(wù)邏輯層；Web Service數(shù)據(jù)接口訪問(wèn)層。
    除此之外，該系統(tǒng)還提供了訪問(wèn)和權(quán)限認(rèn)證功能，它可以在用戶通過(guò)用戶操作時(shí)認(rèn)證用戶的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的訪問(wèn)安全。
    (1)用戶界面層
    用戶界面層是使用者的操作界面，能夠直觀的顯示相關(guān)信息，并提供操作所需要的界面控件。本系統(tǒng)的用戶界面是采用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(shù)據(jù)表格(Data Grid)等控件組成的。本系統(tǒng)的用戶界面要求達(dá)到：人機(jī)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(xiàn)了該系統(tǒng)中的重要業(yè)務(wù)邏輯，它封裝了諸如創(chuàng)建對(duì)象，修改和編輯，調(diào)用底層接口等功能。業(yè)務(wù)邏輯層接受用戶界面層傳遞的參數(shù)，并調(diào)用數(shù)據(jù)與接口訪問(wèn)層進(jìn)行數(shù)據(jù)的物理傳輸和存儲(chǔ)。它是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分，使用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過(guò)定義的各種系統(tǒng)對(duì)象的屬性、方法、事件來(lái)封裝各類(lèi)數(shù)據(jù)和邏輯。該系統(tǒng)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(yīng)用邏輯：診療子系統(tǒng)；護(hù)理子系統(tǒng)；信息檢索與查詢(xún)子系統(tǒng)；醫(yī)用耗材網(wǎng)上請(qǐng)領(lǐng)子系統(tǒng)。業(yè)務(wù)邏輯層需要實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，以使程序開(kāi)發(fā)更加高效合理。
    (3)Web Service與數(shù)據(jù)庫(kù)交互層
    Web Service與數(shù)據(jù)庫(kù)交互層，它們提供了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的方法，對(duì)外部系統(tǒng)調(diào)用的接口。該層分為Web Service模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊兩大模塊。
    數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊提供了訪問(wèn)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的方法。包括選擇、創(chuàng)建、更新、刪除等數(shù)據(jù)操作。
    Web Service模塊提供了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)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(xiàn)數(shù)據(jù)與信息傳輸，或方法調(diào)用。

3 網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備架構(gòu)
    移動(dòng)醫(yī)護(hù)工作站是基于無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)進(jìn)行通信的，采用的是國(guó)際電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)制定的802.11b無(wú)線通信協(xié)議，這是目前廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
    醫(yī)務(wù)人員的手持終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡(Wireless Network Adaptor)與無(wú)線接入點(diǎn)(Access Point)之間，通過(guò)WLAN進(jìn)行連接。無(wú)線接入點(diǎn)的信號(hào)范圍可達(dá)30～50 m，可以覆蓋0．5～1個(gè)樓層。無(wú)線終端設(shè)備在與無(wú)線接入點(diǎn)通信時(shí)的最大功率為20～30 mW。低于移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)通話時(shí)的功率。因此，可以確保對(duì)人體和其他醫(yī)療器械不會(huì)造成輻射和信號(hào)干擾。采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

    移動(dòng)手持終端通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)與移動(dòng)應(yīng)用子網(wǎng)相連，移動(dòng)應(yīng)用子網(wǎng)是布置在醫(yī)院病房?jī)?nèi)的有線局域網(wǎng)(LAN 2)。采用的是100 Mb／s速率的以太網(wǎng)(Ethernet)。在無(wú)線應(yīng)用子網(wǎng)中，接入了若干無(wú)線接入點(diǎn)和移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器。移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器是與移動(dòng)醫(yī)護(hù)工作站手持終端配合使用的信息處理設(shè)備，它提供了數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(Databaae Server)、醫(yī)療信息系統(tǒng)接口服務(wù)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端的應(yīng)用調(diào)用。
    無(wú)線醫(yī)療系統(tǒng)子網(wǎng)與醫(yī)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(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)和網(wǎng)絡(luò)端口地址屏蔽，可以防止非法用戶通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用子網(wǎng)對(duì)醫(yī)院主干網(wǎng)的非法訪問(wèn)。醫(yī)院主干網(wǎng)中接入了醫(yī)院信息管理系統(tǒng)、其他的管理系統(tǒng)和終端，它們的數(shù)據(jù)和功能接口，可以通過(guò)移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)服務(wù)器提供的接口，由移動(dòng)手持終端訪問(wèn)和調(diào)用。

4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是C#編程語(yǔ)言，因?yàn)樗С置鎸?duì)對(duì)象編程，具有較好的程序結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的類(lèi)庫(kù)支持，并且簡(jiǎn)單易學(xué)，容易掌握。
    本項(xiàng)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(diào)試?？梢蕴岣叱绦蛟O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的效率。
    接下來(lái)以診療過(guò)程程序設(shè)計(jì)，來(lái)說(shuō)明如何在移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用Web Service技術(shù)。
    Web Service訪問(wèn)類(lèi)包括連接WebService，遠(yuǎn)程調(diào)用WebService方法，給WebService方法傳遞參數(shù)。Mobile通過(guò)引用遠(yuǎn)程Web Service服務(wù)，系統(tǒng)創(chuàng)建Web Service代理，對(duì)遠(yuǎn)程Web Service提供相關(guān)方法進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程程序與代理類(lèi)之間的分離。調(diào)用者只需要提供遠(yuǎn)程調(diào)用方法所需要的參數(shù)，不需要了解遠(yuǎn)程程序的內(nèi)部事件，也不需要了解網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)檫@些事情都是由程序內(nèi)部自動(dòng)完成，方便的得到所需結(jié)果。而遠(yuǎn)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(diào)用者的方法服務(wù)。如果方法前沒(méi)有添加此屬性，則遠(yuǎn)程調(diào)用者就無(wú)法進(jìn)行調(diào)用，這樣也提高了可控性與安全性。
    移動(dòng)醫(yī)療信息系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)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(shù)據(jù)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(yī)生登錄移動(dòng)診療子系統(tǒng)后，首先進(jìn)入的是系統(tǒng)主界面。系統(tǒng)主界面完整顯示了診療信息的各部分內(nèi)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(duì)象的Customerlnfo方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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名和密碼；
    (2)創(chuàng)建Web Service代理類(lèi)實(shí)例：
   

5 結(jié)語(yǔ)
    基于Web Service的移動(dòng)式醫(yī)療信息系統(tǒng)以合理的方式、適當(dāng)?shù)某杀狙由斓讲》浚梢詫?shí)時(shí)下醫(yī)囑，很好地跟蹤醫(yī)囑的全生命周期，避免護(hù)士多次轉(zhuǎn)抄、錄入，降低錯(cuò)誤發(fā)生率，醫(yī)囑執(zhí)行按照護(hù)理臨床路徑進(jìn)行拆分，提示執(zhí)行時(shí)間，體征信息實(shí)時(shí)錄入，并按照護(hù)理常規(guī)進(jìn)行提醒，極大地提高了醫(yī)護(hù)工作的效率和質(zhì)量，減少醫(yī)療糾紛，科學(xué)地加權(quán)統(tǒng)計(jì)護(hù)士工作量，為積效考評(píng)提供數(shù)據(jù)參考，醫(yī)用耗材網(wǎng)上請(qǐng)領(lǐng)增強(qiáng)了醫(yī)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(yī)療服務(wù)質(zhì)量。目前部分子系統(tǒng)在東方肝膽外科醫(yī)院試用，其效果良好。