基于無線移動網絡的醫院信息管理系統設計

胡詩瑋

(四川大學華西醫院， 四川，成都 610041)

0 引言

隨著信息技術的不斷發展，其在許多領域得到廣泛、成功的應用。現今醫院建立了專屬信息管理系統，可以實行各科、各部門的信息共享，并進行數據快速處理，提高了醫院的管理效率，降低了醫院的管理成本[1-3]。在醫院信息管理系統的實際應用中，產生了大量信息，這對醫院信息管理系統提出了更高的要求。因此如何提高管理系統的工作效率，對提高醫院的整體信息服務水平具有十分重要的作用[4-6]。

目前，許多專家和學者引入多種技術設計了相應的醫院信息管理系統[7-8]。如基于B/S架構的醫院信息管理系統[9]，該系統劃分為2個部分，一個為服務器，一個為客戶端。服務器對各個客戶端進行管理，而客戶端具體對信息進行管理。為了得到較好的醫院信息管理效果，有學者提出基于Web技術的醫院信息管理系統[10]，通過利用網頁開發技術、面向對象技術，通過網絡信息共享實現醫院信息管理，但該系統的管理成本較高，有學者提出基于MVC的醫院信息管理系統[11]，該系統采用MVC架構對醫院信息管理的核心模塊進行管理，可以切實提高醫院信息管理效率。在實際應用中，當前醫院信息管理系統信息的傳輸一般通過有線網進行連接。網線部署比較復雜，而且不易拓展，網絡對環境的適應性差，導致醫院信息傳輸速度慢，難以滿足醫院信息管理的實際應用要求[12-13]。

無線移動網絡融合網絡技術和通信技術，部署簡單、運行成本低、具有較好的可擴展性。為了改善醫院信息管理效果，設計了基于無線移動網絡技術的醫院信息管理系統，以期解決當前醫院信息管理系統存在的缺陷，加快醫院信息傳輸速度，為醫院決策層提供全面的有價值信息。

1 基于無線移動網絡的醫院信息管理系統具體設計

1.1 醫院信息管理系統的總體框架

醫院信息管理系統設計首先要確定系統的主要功能，該系統的主要功能是醫院實際業務信息的共享、分類，同時易于管理和維護。因此，基于該功能設計的無線移動網絡的醫院信息管理系統包括多個子系統，子系統之間通過無線移動網絡連接，可有效地進行信息交換，實現信息資源共享。主要子系統為門診管理子系統、住院管理子系統、行政管理子系統、體檢信息管理子系統、信息查詢子系統，其總框架如圖1所示。

圖1 無線移動網絡的醫院信息管理系統框架

1.2 各子系統的功能模塊描述

(1) 門診管理子系統。該子系統是醫院信息管理系統中最重要一個模塊。其主要功能包括患者身份認證、藥庫信息查詢、處方信息電子化、患者就診歷史資料的保存等。

(2) 住院管理子系統。該子系統也十分關鍵，其又可細分為多個功能模塊，如住院收入管理、藥房管理、醫生管理、護士管理等。住院收入管理主要功能為收取定金、打印票據、出院結算、醫保信息變更、補費退費等。

(3) 體檢信息管理子系統。體檢中心是醫院一個重要部門，人員數量多，而且復雜，其收入直接影響到一個醫院收益。該子系統主要包括體檢預約、體檢信息分類、體檢報告的電子檔案、體檢中心醫院人員管理、體檢人員早餐管理等。

(4) 信息查詢子系統。該子系統是醫院信息系統的核心模塊。其主要負責對所有信息匯總、分類，并且以數據庫的形式存儲起來，然后發送到相應的子系統進行統一查詢。

(5) 行政管理子系統。該系統包括全院的醫生信息維護和管理、護士信息維護和管理、院長管理。其中，院長作為醫院最高權利管理者可以查詢任何一個部門信息，還可以刪除或增加員工信息。

1.3 醫院信息管理系統的無線移動網絡設計

一個醫院信息管理系統中無線移動網絡分布情況通常與醫院各部門所處的位置相關。由于無線移動網絡靈活，拓撲結構可以動態更新，醫院信息管理系統的無線移動網絡的拓撲結構如圖2所示。

圖2 醫院信息管理系統的無線移動網絡

1.4 醫院信息管理系統的信息分類算法

在醫院信息管理系統中，信息分類技術是最為關鍵的，若要獲得理想的信息管理效果，首先保證信息分類的準確性。本文選擇聚類分析進行醫院信息分類。聚類分析算法的工作思路為設共用k個類別，這樣就有k個聚類中心，設計聚類目標函數，通過不斷迭代，使目標函數向著減小的方向收斂，直到目標函數收斂到最小值，此時完成數據聚類，并輸出聚類結果。

基于聚類分析算法的醫院信息分類步驟具體如下。

(1) 設醫院信息共有n條，它們可以劃分為k個類別，那么初始聚類中心為Zj(I)(j=1,2,…,k)。

(2) 計算每一條醫院信息與聚類中心之間的距離，D(xi,Zj(I))(j=1,2,…,k,i=1,2,…,n)，如果滿足式(1)的條件，那么有xi∈wt。

D(xi,Zt(I))=min{D(xi,Zj(I))}

(1)

(3) 根據式(2)重新計算聚類中心。

(2)

(4) 目標函數采用誤差平方和準則，其計算式為

(3)

式中，c表示第c類。

(6) 迭代次數I=I+1，并返回到步驟(2)繼續迭代。

2 醫院信息管理系統性能的測試

2.1 測試對象

為了測試基于無線移動網絡技術的醫院信息管理系統的性能，選擇一個大型醫院作為研究對象，系統采用Java語言進行開發。將開發的系統應用于醫院信息管理中，該醫院包括多個樓區，分別為大眾體檢服務中心、門診大樓、醫院住院部、綜合服務樓和行政大樓。采用A～E進行編號，各個樓區之間存在一定距離，它們通過無線移動網絡進行通信。其中，行政大樓設置一個服務器，其他樓區包含相應的信息管理子系統，子系統的計算機配置一樣，服務器和子系統的計算機配置參數具體如表1所示。

表1 醫院信息管理系統中的計算機配置

2.2 信息傳輸效果分析

首先分析醫院信息管理系統的信息傳輸效果，對各個子系統信息傳輸到服務器中時延進行統計和分析，結果如圖3所示。對圖3的信息傳輸到服務器中時延進行分析可以發現，不同子系統的信息傳輸時延不一樣，具有一定的時變性。這與網絡通信距離有關，同時采用無線通信方式，與當時周圍環境有一定的關系，但是信息傳輸時延均很小，這表明醫院信息成功率高，完全滿足醫院信息傳輸的實際要求，說明本文系統可以獲得理想的醫院信息傳輸效果，可以實現醫院信息實時傳輸和共享。

圖3 醫院信息傳輸時延測試結果

2.3 醫院信息處理效果分析

醫院信息具有大規模、海量的特點。對于醫院信息管理系統來說，如何快速查詢相關信息十分重要，因此信息查詢精度(%)和信息查詢時間(s)可以衡量一個醫院信息管理系統的信息處理能力，此次測試進行了5次醫院信息查詢操作，每次查詢不同數量和類型醫院信息具體如表2所示。

表2 每次實驗查詢的信息數量

統計每一個信息查詢精度和信息查詢時間，具體結果如圖4所示。對圖4的信息查詢精度和信息查詢時間進行分析可以發現，每次各類信息的查詢精度超過94%，獲得了準確性較高的信息查詢結果，同時信息查詢時間短，醫院信息管理系統工作效率極高，可以滿足多個人員同時對多個信息的查詢操作，具有較高的實際應用價值。

(a) 醫院信息查詢精度

(b) 醫院信息查詢服務圖4 醫院信息系統的信息處理性能分析結果

2.4 與其他醫院信息管理系統的對比

為評價本文設計醫院信息管理系統的優越性，在相同測試環境中，選擇文獻[10]和文獻[11]的醫院信息管理系統作為對比測試方法，采用專家、醫生、管理人員、家屬以及患者對醫院信息管理系統使用情況進行打分，統計每一種醫院信息管理系統的得分情況，結果如表3所示。對比分析表3的得分情況可以發現，本文醫院信息管理系統的得分遠遠高于文獻[10]和文獻[11]的醫院信息管理系統，本文醫院信息管理系統可以為相關人員提供更滿意地服務，具有更好的信息管理效果。

表3 各醫院信息管理系統的得分情況對比

3 總結

醫院信息量增長速度較快，使得醫院信息管理系統的負載越來越大，醫院信息管理系統的工作效率下降，無法滿足醫院信息處理的實時性要求。為了獲得理想的醫院信息處理效果，提高醫院信息管理效率，設計了基于無線移動網絡技術的醫院信息管理系統。該系統利用無線移動網絡易擴展、拓撲結構靈活、抗干擾能力、網絡速度快等優點，將醫院各個部門的信息子系統連接在一起。每一個子系統可以單獨對信息進行處理，通過無線移動網絡進行信息傳輸和共享。測試結果表明，該系統具有更優的醫院信息處理能力，相對其他醫院信息管理系統，具有明顯的信息處理優勢和廣泛的應用前景。