基于B/S架構的醫學圖片資源管理平臺設計與實現*

寧鵬飛 鄭 冰

(內蒙古醫科大學計算機信息學院 呼和浩特 010059) (內蒙古建筑職業技術學院呼和浩特 010050)

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基于B/S架構的醫學圖片資源管理平臺設計與實現*

寧鵬飛 鄭 冰

(內蒙古醫科大學計算機信息學院 呼和浩特 010059) (內蒙古建筑職業技術學院呼和浩特 010050)

從教與學中對醫學圖片的實際需求出發，構建一個醫學圖片資源管理平臺，介紹平臺的功能需求與整體架構，具體闡述該平臺的設計與實現，通過該平臺實現數字化醫學圖片資源的存儲、檢索與再利用以及教學圖片資源的共建、共享，對教師備課與授課、學生課程學習提供全面支持。

B/S架構；醫學圖片管理；Ajax

1 引言

多媒體教學作為現代化教學的一種手段在優化教學效果中具有重要作用。尤其在醫學領域，多媒體教學可以通過圖片、聲音、動畫、視頻等手段向學生展示大量生動、直觀的醫學知識，可以激發學生的創造性思維，提高學生的洞察力，有效地實施素質教育，而其中圖片是多媒體教學中最基本的媒體，在醫學教學中有較重要的示教作用。目前，很多教師已經可以較好地將多媒體技術應用到教學當中，但是教學中需要的醫學圖片資源很多時候仍然局限于教師個體的搜集與整理，沒有一個共享平臺來整合這些資源。這樣一方面會產生很多重復工作，極大地降低教學工作效率;另一方面，學生在課后復習和強化環節中無法使用教師提供的醫學圖片資源。因此本文從教與學中對醫學圖片的實際需求出發，試圖構建一個醫學圖片資源管理平臺，實現數字化的醫學圖片資源的存儲、檢索與再利用，實現教師之間醫學教學圖片資源的共建、共享，同時給學生課外學習提供一個平臺，為教師備課與授課、學生課程學習提供全面支持。

2 醫學圖片資源管理平臺功能需求與整體架構

2.1 平臺功能需求分析

通過對醫學各學科教與學一般過程的分析，提出醫學圖片資源管理平臺的功能需求：學生用戶通過身份認證以后，可以檢索、下載、在線瀏覽醫學圖片；二級教師用戶(以教研室為單位的普通教師)除具備學生用戶的權限之外，還可以完成圖片的上傳，建立新的圖片分類、修改與管理圖片分類，同時完成學生用戶的建立與管理；一級教師用戶(以教研室為單位的教研室主任或權威教授)對于新上傳的圖片進行審核，只有一級教師用戶審核通過的圖片才能真正進入醫學圖片資源庫中，否則上傳的圖片將在待審區保留一定時間(例如7天)后被自動刪除，同時一級教師用戶還可以添加、刪除二級教師用戶和學生用戶，修改已有系統中用戶的權限及所屬部門；系統管理員擁有最高權限，管理整個資源平臺。按照以上功能需求，本文將系統劃分為平臺用戶子系統與平臺管理子系統，見圖1。

圖1 平臺功能模塊的劃分

2.2 平臺整體架構

本平臺基于B/S模式的3層結構，邏輯結構分為3層：數據庫層、中間層以及面向用戶的頁面層。底層數據層采用SQL Server關系型數據庫，根據平臺的需求創建存放用戶信息、圖片路徑信息、分類信息等數據信息的數據表；中間層Web服務，安裝IIS作為互聯網服務器，配置ASP的運行環境，利用ASP為該系統編寫腳本、連接SQL數據庫。B/S架構的優點是：(1)只需開發服務器端程序。(2)均采用統一的TCP/IP協議，便于維護。(3)可擴充性強，完全滿足醫學圖片資源管理平臺的需求[1]。

3 醫學圖片資源管理平臺設計與實現

3.1 數據庫模型設計

3.1.1 實體屬性 數據庫在圖片管理平臺中占有非常重要的地位，合理的數據庫結構設計可以提高數據存儲的效率，保證數據的完整、一致。經過逐步抽象、分析，可以得出系統中的兩個主要實體。首先由于系統中涉及幾萬張甚至更多圖片，很多圖片文件都很大，將圖片直接存入數據庫勢必嚴重影響系統運行的效率，所以為了保證圖片的清晰度，將圖片存儲于服務器的一個指定文件夾中，而平臺數據庫中只保存圖片的存儲路徑，這就是數據庫中抽象的圖片路徑實體，其實體屬性，見圖2。 其次是系統中的用戶實體。

圖2 圖片路徑實體屬性

3.1.2 具體實現 在實現時，將兩個主要實體平臺對應為4張數據庫表，具體描述如下。(1)圖片路徑信息數據表/Mi_Imgbook與圖片標題信息表/ Mi_Title。將圖片信息分為圖片路徑信息與圖片標題信息，分別存放于Mi _Imgbook與Mi _Title數據表中，兩個數據表通過“titleID”字段關聯，Mi_Title數據表存儲的圖片標題信息，見圖3。(2)用戶信息表/Mi_User與用戶權限分類信息表/ Mi_UserGroup。對于用戶實體，需要存儲所有平臺注冊的用戶信息，本文創建了Mi_User數據表，包括用戶名、密碼等信息，同時為了系統的規范、安全管理，將平臺用戶的權限進行分類，平臺管理員具有最高權限，可以對平臺進行管理；創建了用戶權限數據表Mi_UserGroup，劃分幾類用戶權限，見圖4。

圖3 圖表路徑與圖表標題數據表關系

圖4 用戶信息與用戶權限分類數據表關系

3.2 利用Ajax技術實現動態樹形目錄結構組織圖片信息

網絡為大量醫學教學圖片資源的管理制造了相對復雜的環境，對資源的組織與管理提出了更高的要求，好的組織方式可以方便資源平臺的訪問者快速地找到目標資源。本文將醫學教學圖片資源按照部門分為基礎醫學、臨床醫學、影像醫學、中醫學、藥學、生物醫學、公共基礎7個大類，每大類下再根據需要劃分相應的子類，具體到每個學科，便于用戶按學科查找相應的圖片。本文采用樹型目錄組織存儲圖片信息，根據系統拓展的需要利用Ajax技術構建動態的目錄樹。Ajax的工作原理相當于在用戶和服務器之間加了一個中間層——Ajax引擎，使用戶的請求與服務器響應異步化，并非所用的數據處理都交由服務器，部分數據或校驗由Ajax引擎處理，當需要向服務器讀數據時，才向服務器發送請求。這樣在整個過程中，只需要交換少量的數據，既減輕了服務器和網絡的負擔，又加快了響應速度，縮短了用戶的等待時間[2]。 具體實現中，所有關于目錄樹的代碼均存儲于一個特定的文件夾中，實現目錄樹的生成、變化等。在初始化頁面時只讀出根節點中的部門分類,在用戶展開某一部門時，通過數據庫表中child字段判斷是否有該子節點，如果有該子節點則通過XMLHTTPRequest 對象異步發送請求, 因為將連接服務器執行SQL 語句讀取孩子節點信息，顯示下一級孩子節點數據[3]。由于使用了異步交互模式,在與服務器交互的同時用戶仍然可以繼續頁面的其他操作,并且每次只讀取子節點的數據, 而不是加載所有的子節點和葉子節點的數據,避免了更新頁面時重載全部內容[4]。

3.3 平臺關鍵功能設計與實現

3.3.1 醫學圖片檢索功能 根據需求分析，需要查找不同的圖片分類或圖片，所以將圖片檢索類型分為按圖片分類搜索與按圖片名稱搜索，對數據庫表Mi_ClassName、Mi_Title和Mi_Imgbook查詢。系統中實現的是模糊搜索，同時對于一次檢索的結果還可以進行二次檢索。按照圖片分類名檢索需要查詢Mi_ClassName數據表，按圖片名稱搜索需要搜索Mi_Title 數據表和與之相關聯的Mi_Imgbook數據表[5]。

3.3.2 醫學圖片分類管理功能 (1)添加圖片子分類，實現思想如下：得到此分類的父級分類路徑；得到與本分類同級的最后一個分類的OrderID；得到同一父分類但比本分類級數大的子分類的最大OrderID，如果比前一個值大，則改用這個值；插入新分類；更新與本分類同一父分類的上一個分類的NextID字段值；更新其父類的子分類數；更新該分類排序以及大于本需要和同在本分類下的分類排序序號[6]。(2)修改分類，只需要從數據庫中找到該分類所屬的記錄，對該條記錄進行修改即可。(3)刪除分類，需要注意的是為了防止誤操作，限定只能刪除子圖片分類為空的分類，所以每次執行該操作前需要判斷該分類的子節點數是否為0，符合條件方可執行。這一操作在程序中的實現思想與“添

加分類”操作類似，在此不再贅述。

3.3.3 上傳圖片審核功能 為了保證用戶瀏覽到的醫學圖片都是正確、規范的，系統中每次上傳圖片均需要進行審核，并且只有一級教師用戶才具有這一權限[7]。沒有進行審核的圖片在插入相關數據庫后，該條記錄對學生用戶和二級教師用戶是不可見的，無法進行瀏覽、查詢、下載等操作。在圖片審核操作中，如果通過審核，則系統通過程序使該記錄對普通用戶可見，否則系統直接從數據庫中刪除記錄，同時找到圖片的物理路徑將其從硬盤刪除，對應的數據流圖，見圖5[8]。

圖5 上傳圖片審核的數據流

3.3.4 用戶管理 這一功能模塊可以進行用戶的添加、用戶信息的修改和用戶組權限的管理等操作，二級教師可以管理學生用戶，一級教師用戶可以管理二級教師和學生用戶，管理員具有最高權限。本文重點對用戶權限的管理進行說明[9]。基于系統安全性的考慮，不同的用戶具有不同的操作權限。各用戶類型所擁有的權限，見表1，表中各類用戶的權限由高到低，其中管理員具有最高權限，可以對其他類型用戶的權限進行修改[10]。

表1 用戶權限列表

以上信息對應數據庫中的用戶權限分類信息表Mi_UserGroup，通過“Setting”字段設定不同用戶組的權限。用戶每做一次操作在程序代碼中都要驗證該用戶是否具有相應權限。

4 結語

文中探討醫學圖片管理平臺框架設計的可行性，提出具體的設計方案。該設計方案基于B/S架構，利用傳統的ASP+SQL Server技術與Ajax相結合的方式完成了系統的設計與實現。本平臺對于其他多媒體資源管理平臺同樣具有借鑒意義。

1 Mili H, Mili A, Yacoub S, et al. 基于重用的軟件工程：技術、組織和控制[M]. 韓柯譯. 北京：電子工業出版社，2004.

2 Bill Evjenb, Matt Gibbs, Dan Wahlin, etal.ASP.NET 3.5 AJAX高級編程[M]. 杜靜譯. 北京：清華大學出版社，2010.

3 Bill Evjenb, Matt Gibbs, Dan Wahlin,etal. 基于B/S架構的呼叫中心業務系統框架設計[J].計算機技術與發展，2008,8(8)：203-205,210.

4 周翔.基于B/S模式的政務信息管理系統設計與實現.[D].廈門：廈門大學,2014：9-12.

5 高漢松,肖凌, 許德瑋,等. 基于云計算的醫療大數據挖掘平臺[J].醫學信息學雜志，2013，5(5)：7-12.

6 王波； 王志濤. 基于C#.NET與ASP.NET的醫院門戶網站平臺系統設計與開發[J].醫學信息學雜志，2011，12(12)：29-31.

7 林曉東，辜曉燕，薛飛，等. 基于XML技術的電子病歷管理平臺研究與實現[J].醫學信息學雜志，2010,2(2)：18-21.

8 王波.基于B/S模式醫院網上預約掛號系統實現[J].醫學信息學雜志，2011，32(9)：23-25.

9 古銳.基于Web服務的藥學信息服務系統設計[J].醫學信息學雜志，2014，33(1)：29-32.

10 周錦程，張佳強，冷文浩.可擴展系統中基于 RBAC 模型的訪問控制[J].計算機工程，2009,7(14)：145-147.

Design and Realization of Medical Image Resources Management Platform Based on B/S Structure

NINGPeng-fei,

CollegeofComputerandInformation,InnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010059,China;

ZHENGBing,

InnerMongoliaTechnicalCollegeofConstruction,Hohhot010050,China

Starting from the actual demand for medical image in teaching and learning process, a medical image resources management platform is constructed in the paper. It introduces the functional requirements and overall architecture of this platform, elaborates the design and realization of this platform. The storage, retrieval and re-utilization of digitalized medical image resources as well as co-construction and sharing of teaching materials are realized through this platform, providing comprehensive support for teachers to prepare lessons and lectures, the students course learning.

B/S structure; Medical image management; Ajax

2014-12-02

寧鵬飛，碩士，講師,發表論文4篇。

內蒙古醫科大學教學改革研究課題(項目編號：NYJGB201114)；內蒙古自治區教育科學研究“十二五”規劃課題(項目編號：NGJGH2014065)；內蒙古自治區高等學校科學研究項目(項目編號：NJZC14349)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.03.007