計算機電子工程技術在醫院服務平臺的有效運用與發展

作者簡介：杜爽（1990—），女，本科，助理工程師，研究方向為電子工程。

摘要：計算機電子工程技術在醫院服務平臺的應用和發展具有廣泛的前景。通過合理設計平臺架構，可以提高醫院服務平臺的可擴展性，使其能夠適應不斷增長的用戶量及功能需求。該文針對醫院服務平臺醫護人員與患者的需求，設計了用于滿足醫患之間遠程診斷溝通的平臺，通過構建遠程診斷與患者咨詢、醫學影像處理分析、遠程健康監護與管理、健康智慧預警等平臺功能，拓展了醫院服務平臺的使用功能，提高了醫療服務的效率和質量，以期通過平臺設計，推動遠程醫療、智能健康監測和個性化醫療等新形態的醫療服務。

關鍵詞：電子工程技術" 醫院服務平臺" 信息化管理" 健康數據" 智能健康監測

中圖分類號：TN92文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391

Abstract： The application and development of computer electronic engineering technology in hospital service platforms has a wide prospect. Through the reasonable design of the platform architecture， the scalability of hospital service platforms can be improved， so that they can adapt to the growing number of users and functional requirements. Aiming at the needs of medical staff and patients in the hospital service platform， this paper designs a platform for remote diagnosis and communication between doctors and patients. By constructing platform functions such as remote diagnosis and patient consultation， medical image processing and analysis， remote health monitoring and management， and intelligent health early-warning， the use functions of the hospital service platform are expanded， and the efficiency and quality of medical services are improved， in order to promote the new forms of medical services such as telemedicine， intelligent health monitoring and personalized medicine through platform design.

Key Words： Electronic engineering technology; Hospital service platform; Information management; Health data; Intelligent health monitoring

隨著科技的快速發展變革，計算機電子工程技術在醫療領域中扮演著越來越重要的角色。醫院服務平臺作為醫療服務的重要組成部分，將其進行有效地運用和發展，能夠極大地提升醫院醫療服務的質量和效率[1]。計算機電子工程技術的應用不僅能夠實現遠程醫療，實現實時對患者健康進行監測與管理，還能改善醫學影像處理分析條件，為患者提供更加便捷的在線咨詢與診斷服務[2]。基于以上優勢，本文借助計算機電子工程技術設計了一套可用于醫院服務平臺的應用架構體系，并對其服務功能作出了詳細設計。通過系統測試分析，各項功能性測試的實際結果與期望結果輸出一致，證實了該系統在醫院服務平臺的功能性方面滿足使用需求。通過將計算機電子工程技術與醫療領域相結合，以期促進醫院服務平臺實現更高效、智能和個性化的醫療服務，為醫院服務平臺的后期發展提供一定技術性參考。

1平臺應用架構設計

為實現計算機電子工程技術在醫院服務平臺運營管理應用系統中的輕量化架構，本文對該平臺進行了分布式管理構建。平臺由展示層、應用層、數據層組成，各層級中具備各個功能的獨立部署和應用擴展。基于計算機電子工程技術的醫院服務平臺應用架構如圖1所述。

展示層是醫院服務平臺的用戶界面部分，通過大數據分析技術得以實現。展示層負責與用戶進行交互，顯示相關的信息、功能和業務操作。應用層是醫院服務平臺的核心部分，主要負責處理用戶請求并提供相應的業務邏輯。它包括多個服務模塊，每個模塊負責一個特定的業務功能。這些模塊使用計算機電子工程技術SOA開發，每個服務模塊均可以被獨立開發、部署和擴展，以實現高內聚、低耦合的系統設計。數據層是醫院服務平臺的數據存儲和管理部分。采用了數據匯集、預處理等存儲技術，用于存儲醫院相關的各種數據，如患者信息、病歷、醫療記錄、藥品信息等。數據層采用數據倉庫的設計模式，以支持數據的集中管理和分析。

2系統設計

2.1功能設計

對醫院服務平臺進行功能設計，可以提高醫院服務平臺的效率和便利性，同時提供更優的醫療服務和健康管理支持。系統功能設計如圖2所示。

遠程協同管理通過將醫院醫療資源與患者病歷進行整合和共享，可以跨越地域限制，實現醫生與患者、醫生與醫生之間的遠程交流和協作。可避免資源的浪費，提高醫療服務的效率。在醫院服務平臺功能設計中，遠程協同管理包含遠程診斷與咨詢、醫學影像分析處理、健康監護與管理三個功能區；健康智慧預警通過對患者的健康數據進行分析和監測，能夠提前發現潛在的健康問題和疾病風險因素，由此幫助醫生在疾病出現之前實現對患者疾病進行干預和治療，可有效避免疾病的進一步發展和惡化。通過實時監測、設置預警規則，可實現平臺健康智慧預警功能。遠程協同管理和健康智慧預警的結合使用，有助于實現對患者的個性化健康管理。根據患者的健康數據和病情特征，醫生可以制定定制化的健康管理計劃和建議，為患者提供更加精細化、個性化的健康服務。

2.2應用實現

2.2.1遠程診斷與患者咨詢

將醫學數據和應用程序存儲在NoSQL數據庫管理系統中，可實現對患者病歷的遠程訪問和共享，為醫生提供便捷遠程診斷的途徑。基于計算機電子工程技術的醫院服務平臺遠程診斷與咨詢系統實現流程如圖3所示。

NoSQL數據庫不需要事先定義固定的表結構，具有良好的靈活性和適應性，可以存儲半結構化和非結構化數據。患者的影像、生理參數等醫學數據可以被上傳至NoSQL數據庫，該數據庫為患者的個人信息提供了安全的存儲和備份機制，且能夠保障患者的醫學數據不會發生丟失或損壞。此外，NoSQL數據庫具備處理大規模數據的能力，并支持分布式計算和并行查詢等功能。對于一般生理參數疾病，醫生可通過遠程訪問NoSQL數據庫數據，了解患者具體情況，給出詳細診斷方案，并做好患者的病例數據存儲。利用醫院服務平臺遠程診斷與咨詢平臺，醫生與患者之間可實現即時遠程溝通交流，有效解決患者疑問，為患者提供有效的咨詢建議。

2.2.2醫學影像處理分析

醫學影像處理分析可以幫助醫生更為準確地診斷患者疾病。通過對醫學影像數據的處理和分析，可以提取出潛在的疾病跡象、異常區域或特征，并幫助醫生進行病情判斷和診斷，從而以提高疾病的早期發現率和診斷準確性，為醫生提供更全面的診斷支持。基于采集到的醫學圖像數據，通過搭建卷積神經網絡CNN模型的網絡結構（卷積層、池化層、全連接層），可實現對醫學圖像進行自動分析。卷積層通過卷積操作可提取圖像的特征，假定輸入特征圖為，卷積核為，則卷積層輸出特征圖的計算公式見式（1）。

式（1）中，為卷積層輸出的特征圖中的一個元素，為輸入特征圖中的一個像素，為卷積核的權重，為偏置項，為激活函數。池化層用于降低特征圖的空間尺寸，并保留重要的特征。最大池化計算公式見式（2）。

式（3）中，為全連接層的輸出，為權重，為輸入項，為偏置項。使用交叉熵損失函數（Cross-Entropy Loss），即可衡量模型預測結果與真實標簽之間的差異。其計算公式見式（4）。

式（4）中，為損失函數的值，為樣本數量，為類別數量，為第個樣本的第個類別的真實標簽，為模型預測的第個樣本屬于第個類別的概率。當時，只能由對應類別的預測概率參與計算，否則該項為0。根據損失函數的值，使用反向傳播算法更新網絡中的參數，可使得損失函數最小化，通過多次迭代優化，不斷調整模型的參數，可促使損失函數逐漸減小，直到模型收斂，最后，使用測試集對訓練好的模型進行評估，計算分類準確率等指標，可評估出模型性能，并得出醫學影像診斷結果，通過將訓練好的模型部署到醫院信息服務平臺，可直接對醫學影像開啟自動分析任務。醫學影像處理分析能夠對病情進行定量化評估和監測。通過對醫學影像數據的測量和分析，可以獲得更具客觀性的病情指標，如腫瘤的大小、位置、血管密度等。這些指標可以幫助醫生跟蹤病情的變化，評估治療效果，以制訂合適的治療方案。

2.2.3遠程健康監護與管理

設計遠程健康監護與管理功能的目的，在于實時對患者病情進行遠程監護與管理。患者可以通過移動設備或Web界面，實時監測和記錄自身的健康數據，醫護人員可以通過遠程訪問或分析患者數據，為患者提供即時的醫療指導和建議。由此，患者可以足不出戶，在家或其他環境中均可得到專業的醫療支持。基于計算機電子工程技術部署的醫院服務平臺遠程健康管理程序實現流程見圖4。

基于計算機電子工程技術的醫院服務平臺遠程健康管理程序可以實時收集、存儲和分析患者的健康數據，形成大數據資源。考慮系統的可擴展性、可靠性和安全性，患者及醫護人員在注冊個人信息后，利用數據傳輸協議將個人健康數據上傳至NoSQL數據庫，并進行存儲。系統根據患者健康管理數據及病歷分析，自動查詢上傳數據中潛在病歷情況，并結合業務邏輯需求，逐步實現遠程健康監護與管理的各項功能，并生成患者病歷報告及治療方案。

2.2.4健康智慧預警

基于對患者健康數據的分析，醫院服務平臺可以設置相應的預警規則和閾值，一旦觸發預警條件，及時向醫生和患者發送通知和提醒。設置預警規則和閾值需要綜合考慮患者的健康數據特征、疾病類型、醫學知識和實際應用需求，確定需要監測的健康數據類型，例如：血壓、心率、血糖等，并了解不同患者之間的生理差異，根據年齡、性別、基礎健康狀況等因素，確保預警規則和閾值的個性化。使用神經網絡算法技術對可用的歷史數據進行分析和統計，可了解正常范圍內的數據變化和異常情況，以確定合適的閾值。設置閾值流程見圖5。

設計基于計算機電子工程技術的醫院服務平臺健康智慧預警閾值，從準備數據集開始，選擇合適的激活函數以構建并訓練神經網絡模型。在訓練完成后，設置閾值判定條件，然后使用訓練好的模型進行預測，并根據閾值將預測結果進行分類。最后，對分類結果進行驗證和調整閾值，以優化模型的性能。整個流程將循環迭代，直到達到所需的分類效果或停止條件。

3系統測試

3.1測試準備

該平臺采用了面向服務架構（SOA），通過標準化的接口定義和描述。服務之間通過消息傳遞的方式進行通信，可以在不同的平臺和編程語言之間進行交互，更高效地處理多個科室和多個患者的并發治療服務請求。采用NoSQL數據庫解決傳統關系型數據庫在大規模數據和高并發訪問方面的限制，從而更好地適應應用程序的需求。為驗證基于計算機電子工程技術的醫院服務平臺系統性能，本文選取了Y市附屬醫院為研究對象，在其醫院服務平臺通過搭建系統，測試了該系統在醫院服務平臺中的功能運行情況。

3.2測試結果

為驗證系統功能的可靠性，在Y市附屬醫院服務平臺成功搭建系統后，對其實施功能性測試，結果如表1所示。

由表1測試數據可知，系統各項功能性測試的實際結果與期望結果全部一致，由此證明系統在功能性方面通過了測試要求，并且能夠按照預期執行所需功能。

4結語

計算機電子工程技術在醫院服務平臺的有效運用與發展為醫療行業帶來了巨大的變革和進步。通過創新平臺應用架構設計，對系統功能不斷優化設計，能夠讓計算機電子工程技術為醫療服務不斷提供全新的解決方案。遠程醫療、醫學影像處理分析、健康監測與管理等功能的實現，使患者和醫生之間的溝通更加便捷、高效，同步提升了醫療數據的處理和分析精準率。通過拓展平臺應用功能，不但能夠提高醫院醫療服務的質量和效率，還能夠改善患者的醫療體驗和健康管理方式。因此，計算機電子工程技術在醫院服務平臺的應用中還應進一步拓展和深化，為醫療行業的發展和患者的健康提供更多的服務。

參考文獻

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