智慧醫(yī)院病患檔案數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計與實現(xiàn)

賈 輝，孫 強

（鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院，河南 洛陽 471000）

0 引言

智慧醫(yī)院是指在建設(shè)醫(yī)院等診療機構(gòu)過程中，將人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)，與建設(shè)工程進(jìn)行配合，以此種方式，為患者與診療用戶提供優(yōu)質(zhì)的醫(yī)院服務(wù)[1]。為了記錄患者的診療全過程，需要保證病患檔案數(shù)據(jù)的完整性，包括患者的問診記錄、就診記錄、治療數(shù)據(jù)、病歷、處方藥清單記錄等[2]。而在使用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行診療分析時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理平臺根本無法達(dá)到對病患檔案數(shù)據(jù)的反復(fù)利用需求，也難以直接體現(xiàn)現(xiàn)代化醫(yī)療的科研價值。因此，本文將在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，基于智慧醫(yī)院可持續(xù)發(fā)展角度，從硬件與軟件兩個方面，對病患檔案數(shù)據(jù)管理平臺展開設(shè)計研究，以此種方式，提高病患檔案數(shù)據(jù)在醫(yī)院內(nèi)的共享率。

1 硬件設(shè)計

為了確保開發(fā)的管理平臺可以在實際應(yīng)用中達(dá)到既定的使用效果，需要在進(jìn)行其功能設(shè)計前，根據(jù)智慧醫(yī)院的建設(shè)環(huán)境，進(jìn)行平臺硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，如圖1所示。

圖1 智慧醫(yī)院病患檔案數(shù)據(jù)管理平臺硬件結(jié)構(gòu)

根據(jù)本次設(shè)計平臺的功能需求，部署平臺中的不同硬件設(shè)備。例如，平臺中的云端服務(wù)器主要用于集成相同類型的檔案數(shù)據(jù)；防火墻設(shè)備主要用于保證平臺中檔案數(shù)據(jù)的安全；專用網(wǎng)、路由器、有線網(wǎng)絡(luò)與天線主要用于構(gòu)建智慧醫(yī)院內(nèi)部無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)；讀寫器主要用于識別檔案數(shù)據(jù)。為了確保部署的不同硬件可以在平臺中發(fā)揮預(yù)期的效果，下述將以讀寫器與RFID應(yīng)用服務(wù)器為例，對該平臺硬件構(gòu)成展開詳細(xì)設(shè)計。

1.1 讀寫器選型

U5098-580型號讀寫器具備了最優(yōu)多標(biāo)簽算法，能夠做到對各類檔案資源電子標(biāo)簽的快速識別。針對本文管理平臺客戶的安全需要，在標(biāo)簽讀寫的過程中可以為其設(shè)置加密，當(dāng)其他讀寫器對本文管理平臺中的標(biāo)簽進(jìn)行讀寫時會出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象，以此能夠有效提高醫(yī)院病患檔案的保密性。在U5098-580型號讀寫器上集成了RS-232接口和100兆以太網(wǎng)絡(luò)，支持EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 /ISO 18000-6C協(xié)議，能夠為平臺的無線信息傳輸提供更有利的通信接口[3]。U5098-580型號讀寫器的結(jié)構(gòu)[4]也具備一定優(yōu)勢，采用ABS工程塑料材料制成的外殼能夠?qū)崿F(xiàn)防水、防塵、抗干擾等的目標(biāo)，充分滿足全天候工業(yè)級的運行環(huán)境，對于醫(yī)院環(huán)境中的干擾因素而言也不會對其運行造成影響。

1.2 RFID應(yīng)用服務(wù)器選型

為了確保上述選擇的U5098-580型號讀寫器具備良好的運行環(huán)境，本文選擇具備RFID功能的應(yīng)用服務(wù)器，其型號為R740XD-890，相關(guān)性能參數(shù)如表1所示。

表1 R740XD-890型號RFID應(yīng)用服務(wù)器性能參數(shù)表

表1中記錄的R740XD-890型號RFID應(yīng)用服務(wù)器性能能夠充分滿足其在本文介紹的管理平臺中的應(yīng)用需要。此外，在該型號RFID應(yīng)用服務(wù)器中包含了兩個英特爾?至強?可擴展處理器，并且每個處理器中都包含了22個內(nèi)核，能夠?qū)崿F(xiàn)對海量醫(yī)院病患檔案信息的同時處理，進(jìn)一步提高平臺的運行效率。

2 軟件設(shè)計

2.1 智慧醫(yī)院檔案數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式，將各類檔案數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、導(dǎo)入、預(yù)處理和統(tǒng)計等流程，傳送到數(shù)據(jù)中心，并將其存儲在平臺主存儲磁盤陣列當(dāng)中。在存儲時，還需要將醫(yī)院病患電子檔案作為主干，將患者的個人身份信息作為索引，以此能夠在確定身份信息正確的前提下，實現(xiàn)對其檔案數(shù)據(jù)的快速調(diào)取。

2.2 建立醫(yī)院病患數(shù)據(jù)檔案資源庫

醫(yī)院病患數(shù)據(jù)檔案資源庫建立的具體步驟有：使用智慧醫(yī)療內(nèi)部的診療設(shè)備與終端計算機，構(gòu)建問診用戶個人信息表格，在表格中按照標(biāo)準(zhǔn)化形式填寫個人基本信息，填寫患者檢查記錄（包括問診項目、問診數(shù)據(jù)等），填寫患者在醫(yī)院中的服務(wù)記錄，書寫檔案封面，做好檔案信息的備份處理，填寫患者信息卡，將其集成在檔案封裝封面上，將建立的信息卡反饋給患者或其家屬，家屬確認(rèn)信息無誤后在檔案后端進(jìn)行簽字，掃描簽字信息錄入計算機內(nèi)，進(jìn)行檔案信息的一次核查；完成后對其進(jìn)行歸檔處理，將電子檔案錄入檔案室與終端存儲空間，錄入檔案后進(jìn)行檔案信息的二次核查，確保信息真實無誤后，在電子終端操作界面使用鼠標(biāo)點擊“確定”按鈕，完成電子檔案的書寫后，根據(jù)檔案的使用與調(diào)度權(quán)限，增設(shè)多種檔案處理功能（包括增加、刪除、修改等），根據(jù)醫(yī)院患者的復(fù)診與隨訪記錄，在計算機終端調(diào)度不同的檔案信息，根據(jù)患者的問診與復(fù)診記錄，進(jìn)行檔案信息的隨時更新；完成更新后，對檔案進(jìn)行二次核查，核查無誤后，按照上述操作點擊“保存”按鈕，完成檔案數(shù)據(jù)資源庫的構(gòu)建。

按照上述方式，對錄入的檔案進(jìn)行規(guī)范化處理，以此種方式，完成對醫(yī)院病患數(shù)據(jù)檔案資源庫的構(gòu)建。

2.3 設(shè)計檔案管理業(yè)務(wù)流程

完成對智慧醫(yī)院中檔案資源庫的建立后，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的檔案管理業(yè)務(wù)流程。在此過程中，考慮到不同的管理模塊對應(yīng)的功能存在差異，因此，在進(jìn)行此方面設(shè)計時，應(yīng)做好對業(yè)務(wù)功能的排序工作。

在設(shè)計時，選用ASP.NET管理工具，ASP.NET工具是一種結(jié)合網(wǎng)頁元素的服務(wù)器技術(shù)，可以通過操作Web平臺的方式，利用多種服務(wù)生成完整的Web應(yīng)用管理程序。在平臺前端登錄用戶完成對其個人信息的正確驗證后，根據(jù)平臺為其分配的權(quán)限，做好對活動要素的控制工作，以此種方式，對存儲在終端的文件進(jìn)行管理。在管理時，終端人員需要按照程序進(jìn)行檔案文件的分類輸出，保證管理工作可以在實施過程中達(dá)到預(yù)設(shè)的效果。

3 對比實驗

為了驗證這一平臺在實際應(yīng)用中的可行性及優(yōu)勢，選擇將本文設(shè)計的管理平臺和醫(yī)院以往在對病患檔案進(jìn)行管理時使用的基于大數(shù)據(jù)的管理平臺應(yīng)用到相同的實驗環(huán)境當(dāng)中，針對其應(yīng)用效果進(jìn)行對比。為了確保實驗的客觀性，兩種平臺均選擇在相同的環(huán)境中運行。選擇型號為IntelCore6-440、內(nèi)存大小為128 GB，中央處理器為X846-42500、操作系統(tǒng)為Windows2018.VS11.620CPU的服務(wù)器作為運行環(huán)境。將某醫(yī)院近5年的病患檔案數(shù)據(jù)導(dǎo)入到兩種平臺當(dāng)中，考慮到病患個人隱私信息安全問題，檔案數(shù)據(jù)中病患姓名用符號代替，并去除病患地址、電話等重要信息，且針對病患患病情況進(jìn)行打碼，并按照如下公式，對檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理：

式中， 表示經(jīng)過歸一化處理后的病患檔案數(shù)據(jù)； 表示標(biāo)準(zhǔn)病患檔案數(shù)據(jù)； 表示標(biāo)準(zhǔn)病患檔案數(shù)據(jù)中的最小特征值； 表示標(biāo)準(zhǔn)病患檔案數(shù)據(jù)中的最大特征值。根據(jù)公式（1）完成更對所有病患檔案數(shù)據(jù)的歸一化處理，從經(jīng)過上述處理的病患檔案數(shù)據(jù)當(dāng)中隨機提取1000 Mbit數(shù)據(jù)量作為實驗數(shù)據(jù)，分別利用兩種平臺對1000 Mbit檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。將平臺管理過程中各項管理內(nèi)容對檔案數(shù)據(jù)使用的利用率作為評價指標(biāo)，病患檔案數(shù)據(jù)的利用率計算公式是：利用率=（管理過程需要的數(shù)據(jù)量-平臺提供的數(shù)據(jù)量）/總數(shù)據(jù)量（在本文實驗環(huán)境中，總數(shù)據(jù)量的取值為1000 Mbit）。按照上述內(nèi)容，完成實驗后，將實驗結(jié)果進(jìn)行記錄，并將其繪制成表2。

從表2中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，本文介紹的管理平臺在運行五次中對于數(shù)據(jù)的利用率均在95.0%以上，而當(dāng)前大部分醫(yī)院正在使用的基于大數(shù)據(jù)的管理平臺在五次運行過程中對檔案數(shù)據(jù)的利用率均未達(dá)到70.0%。由此可以得出，本文介紹的管理平臺在實際應(yīng)用中能夠有效提高對病患檔案數(shù)據(jù)資源的利用，進(jìn)而促進(jìn)病患檔案利用價值的提升。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，本文介紹的平臺中對于病患檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的體系具備高檢索性，因此能夠提升檔案數(shù)據(jù)資源充分利用率，促進(jìn)管理平臺運行效率的提升。同時，在對各類數(shù)據(jù)資源進(jìn)行管理的過程中，由于本文介紹的管理平臺中U5098-580一體式讀寫器內(nèi)部實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的加密設(shè)置，因此能夠進(jìn)一步保證病患個人隱私安全不被泄露，提高檔案數(shù)據(jù)的安全性，也提升整個管理平臺運行時的安全性。

表2 兩種管理平臺病患檔案數(shù)據(jù)利用率對比表

4 結(jié)束語

本文從智慧醫(yī)院檔案數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理、建立醫(yī)院病患數(shù)據(jù)檔案資源庫、設(shè)計檔案管理業(yè)務(wù)流程等方面，開展了智慧醫(yī)院病患檔案數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計與實現(xiàn)研究，并通過對比實驗證明，本文提出的管理平臺在實際應(yīng)用中能夠有效提高對病患檔案數(shù)據(jù)資源的利用率，進(jìn)而促進(jìn)病患檔案利用價值的提升。■