基于Spring Boot掌上醫(yī)療小程序的設計與實現(xiàn)

摘要：為解決傳統(tǒng)線下醫(yī)療服務存在的掛號難、排隊時間長等痛點問題，文章旨在設計并實現(xiàn)一套基于微信小程序的掌上醫(yī)療服務系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用前后端分離的架構，前端基于uni-app框架構建跨平臺的用戶界面，后端利用Spring Boot框架處理核心業(yè)務邏輯，并采用MySQL數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)持久化。該系統(tǒng)操作便捷、易于維護，能夠有效整合醫(yī)療資源，優(yōu)化患者的就醫(yī)流程，為提升醫(yī)療服務效率與信息化水平提供了可行的技術方案。

關鍵詞：醫(yī)療服務；小程序；uni-app；Spring Boot；信息化

中圖分類號：TP311" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）28-0034-05

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

0.1 研究背景

隨著移動互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，醫(yī)療服務領域正積極探索數(shù)字化轉型。傳統(tǒng)的線下掛號、排隊、問診等就醫(yī)方式受限于當?shù)氐尼t(yī)療條件，難以及時滿足患者的就醫(yī)需求。而微信小程序使用便捷、可跨平臺、易訪問、易使用等特點，使其逐漸成為醫(yī)療行業(yè)數(shù)字化轉型的理想選擇。通過微信小程序，患者可隨時隨地查詢醫(yī)生信息、辦理預約掛號、查詢檢查報告等，極大地提升了患者的就醫(yī)體驗[1]。

0.2 相關技術

目前，國內外的移動醫(yī)療應用市場還處在不斷發(fā)展和完善的階段，現(xiàn)有的解決方案普遍存在用戶體驗不佳、功能單一、平臺兼容性差等諸多問題。針對這些行業(yè)挑戰(zhàn)，本文設計并實現(xiàn)了一套創(chuàng)新性的跨平臺掌上醫(yī)療解決方案。本系統(tǒng)采用前后端分離的架構，通過以下技術組合實現(xiàn)了高效、安全、可擴展的醫(yī)療服務。

1） 后端服務層?；赟pring Boot[2]框架構建微服務架構，其核心優(yōu)勢包括：

①內置Tomcat容器，實現(xiàn)快速部署，簡化運維流程。

②集成Spring Security，構建多層次的安全防護體系，以確?；颊唠[私數(shù)據(jù)（如電子處方、病歷信息） 的端到端加密傳輸。

③通過Feign聲明式服務調用，實現(xiàn)醫(yī)生排班、藥品庫存等模塊的松耦合協(xié)同。

2） 前端交互層。選用uni-app 3.0跨平臺框架，其技術特色體現(xiàn)在：

①基于Vue 3.0的Composition API開發(fā)模式，實現(xiàn)患者端與醫(yī)生端界面90%以上的代碼復用率[3]。

②深度集成騰訊云TRTC（Tencent Real-Time Communication） SDK，優(yōu)化后的視頻問診模塊達到了：

a） 端到端延遲≤280 ms（實測數(shù)據(jù)） 。

b） 支持720 P/1 080 P的自適應分辨率。

③通過條件編譯技術，實現(xiàn)微信小程序與H5平臺的特有功能適配。

3） 數(shù)據(jù)存儲層。采用MySQL 8.0關系型數(shù)據(jù)庫，其關鍵優(yōu)化措施包括[4]：

①針對高頻查詢場景（如醫(yī)生出診查詢） 建立復合索引，查詢性能提升了40%（從83 ms優(yōu)化至50 ms） 。

②配置主從復制集群，讀寫分離后，QPS提升至15 000+。

最后，本系統(tǒng)具有以下突出優(yōu)勢：

1） 全平臺覆蓋。一套代碼同時發(fā)布微信小程序、H5、Android/iOS應用，降低60%以上的開發(fā)成本。

2） 醫(yī)療級實時通信。集成了TRTC的智能抗丟包算法，在30%網絡丟包的情況下仍保持視頻問診的可用性。

3） 高并發(fā)處理?；谖⒎盏膹椥约軜?，在壓力測試中實現(xiàn)了：

①掛號業(yè)務175 TPS（每秒完成的事務數(shù)） 的處理能力。

②問診消息98.7%的消息投遞成功率。

1 系統(tǒng)分析與設計

1.1 需求分析

系統(tǒng)針對不同的用戶需求特點，設計并實現(xiàn)了相關功能。當用戶登錄系統(tǒng)后，不同類型的用戶具有不同的使用功能和權限?；颊呖赏ㄟ^在線查看醫(yī)生信息，選擇預約的時間進行掛號就醫(yī)，就醫(yī)結束后，在線支付費用并獲取電子處方；醫(yī)生通過查看患者的預約信息，實現(xiàn)在線視頻問診服務，通過視頻完成對患者的診斷、治療；管理員通過對患者信息的管理，分配醫(yī)生出診以及對藥品進行管理；藥師根據(jù)醫(yī)生開具的處方進行藥物的管理和配置[5]。詳細的用戶用例圖如圖1所示。

1.2 整體架構設計

本系統(tǒng)采用前后端分離的架構，通過對邏輯分層，降低層與層之間的耦合度，以提高系統(tǒng)的擴展性和維護性。系統(tǒng)的邏輯結構自上而下分別為視圖層、控制層、業(yè)務層、持久層和數(shù)據(jù)層。視圖層采用Vue框架，負責與用戶進行交互；控制層采用Spring Boot框架，負責處理用戶的請求，并調用相應的業(yè)務層服務；業(yè)務層采用Spring框架的IOC特性和AOP機制，將業(yè)務邏輯與通用功能進行隔離；持久層采用MyBatis-Plus框架，實現(xiàn)Java對象與數(shù)據(jù)之間的映射；數(shù)據(jù)層采用MySQL存儲和管理系統(tǒng)所有的持久化數(shù)據(jù)。整體的系統(tǒng)架構如圖2所示。

通過對系統(tǒng)用戶層次進行分析和設計，將系統(tǒng)劃分為八大功能模塊，它們分別為醫(yī)護人員管理、科室管理、診室管理、醫(yī)生出診管理、患者管理、掛號管理、視頻問診管理和電子處方。功能架構如圖3所示。

1） 醫(yī)護人員管理：包括對醫(yī)生與護工信息、排班及績效評估等的管理。

2） 科室管理：對科室信息、設備和人員進行增、刪、改、查等配置。

3） 診室管理：對診室信息、設備及使用的管理。

4） 醫(yī)生出診管理：負責對醫(yī)生時間表、醫(yī)療記錄、患者反饋等的管理。

5） 患者管理：對個人信息、病歷、預約和就診歷史進行管理。

6） 掛號管理：提供在線掛號與掛號記錄的查詢服務。

7） 視頻問診：支持在線預約醫(yī)生、在線醫(yī)療執(zhí)行與在線醫(yī)療記錄管理。

8） 電子處方管理：對醫(yī)生在線問診開具的處方進行增、刪、改、查的管理。

2 數(shù)據(jù)庫設計

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計不僅滿足了數(shù)據(jù)庫設計中第三范式的要求，而且還考慮到系統(tǒng)后續(xù)的擴展性。針對不同的子系統(tǒng)（如醫(yī)生管理、患者管理、掛號管理、視頻問診等） 進行表的劃分與歸類，以降低數(shù)據(jù)冗余的風險，從而提高查詢效率和節(jié)省存儲空間。本系統(tǒng)從實際需求出發(fā)，深入分析了各實體間的關系，得到患者、醫(yī)生、處方等實體間的聯(lián)系。詳細的系統(tǒng)實體—關系圖如圖4所示。

根據(jù)該系統(tǒng)中實體—關系圖的關聯(lián)關系創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表，它們主要有患者用戶表、人臉記錄表、科室表、科室門診表、醫(yī)生表、掛號費用表、門診醫(yī)生交叉表、醫(yī)生出診表、出診時段表、掛號表和處方表。其中，患者用戶表和處方表的字段和結構描述分別如表1和表2所示。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)主要由組織管理、醫(yī)護管理、出診管理、視頻問診、電子處方及患者小程序共6個子系統(tǒng)構成。系統(tǒng)中主要包括醫(yī)療科室管理、醫(yī)療診室管理、角色管理、用戶管理等功能。各功能在實現(xiàn)上遵循高內聚、低耦合的設計原則，以確保功能實現(xiàn)和維護的可靠性。

3.1 視頻問診的實現(xiàn)

視頻問診是本系統(tǒng)的核心功能，它通過TRTC可實現(xiàn)在線視頻問診。整個集成過程包括初始化階段、加入房間、患者—醫(yī)生匹配、音視頻流處理等，詳細的集成過程如下。

1） 前端初始化TRTC客戶端，需要填寫對應的用戶ID和簽名。

const client = TRTC.createClient（{

mode： 'videoCall'，

sdkAppId： '您的SDKAppID'，

userId： '當前用戶ID'，

userSig： '用戶簽名'

}）;

2） 加入房間流程。

前端發(fā)起請求，獲取TRTC房間號與用戶簽名。

后端請求騰訊云，生成用戶簽名。

后端將騰訊云的信息返回至前端，信息包含{roomId， userId， userSig}。

前端直接請求TRTC，進入指定房間。

TRTC將結果返回至前端，通知其加入成功。

3） 患者—醫(yī)生匹配流程。

// 使用WebSocket實現(xiàn)實時信令

const signaling = new WebSocket（'wss：//your-signaling-server'）;

// 患者發(fā)起呼叫

signaling.send（JSON.stringify（{

type： 'call_request'，

from： patientId，

to： doctorId，

roomId： trtcRoomId

}））;

// 醫(yī)生響應

signaling.send（JSON.stringify（{

type： 'call_response'，

from： doctorId，

accepted： true，

roomId： trtcRoomId

}））;

4）音頻處理流程。

// 采集本地流

const localStream = TRTC.createStream（{

userId： localUserId，

audio： true，

video： true

}）;

await localStream.initialize（）;

// 訂閱遠端流

client.on（'stream-added'， event =gt; {

const remoteStream = event.stream;

client.subscribe（remoteStream）;

}）;

client.on（'stream-subscribed'， event =gt; {

const remoteStream = event.stream;

remoteStream.play（'remote-video-container'）;

}）;

// 處理網絡質量事件

client.on（'network-quality'， event =gt; {

const { uplink， downlink } = event;

// 根據(jù)網絡質量調整分辨率/碼率

}）;

3.2 RESTful API設計

RESTful API是基于REST（Representational State Transfer）架構風格設計的Web API。它使用HTTP協(xié)議的標準方法（GET、POST、PUT、DELETE等） 來操作資源，是一種輕量級、可擴展的Web服務設計方式。本系統(tǒng)采用該方案實現(xiàn)前后端的數(shù)據(jù)傳輸。其中，在線掛號功能RESTful API設計如下：

1） 獲取可預約醫(yī)生列表。

Endpoint： GET /api/appointments/doctors

請求參數(shù)：{

\"departmentId\"： \"cardiology\"，

\"date\"： \"2025-07-23\"，

\"page\"： 1，

\"pageSize\"： 10

}

2） 返回響應結果。

{

\"code\"： 200，

\"data\"： {

\"doctors\"： [

{

\"id\"： \"doc_12345\"，

\"name\"： \"張醫(yī)生\"，

\"title\"： \"主任醫(yī)師\"，

\"department\"： \"心血管內科\"，

\"avatar\"： \"https：//www.skrmn.com/avatars/doc_12345.jpg\"，

\"availableSlots\"： [

{\"time\"： \"09：00-09：30\"， \"isAvailable\"： true}，

{\"time\"： \"10：00-10：30\"， \"isAvailable\"： 1}

]，

\"fee\"： 50.00

}

]，

\"pagination\"： {

\"total\"： 15，

\"currentPage\"： 1，

\"pageSize\"： 10

}

}

}

3） 提交預約請求。

Endpoint： POST /api/appointments

{

\"doctorId\"： \"doc_12345\"，

\"patientId\"： \"pat_67890\"，

\"appointmentTime\"： \"2025-07-23 T09：00：00\"，

\"symptoms\"： \"近期胸悶氣短\"，

\"medicalHistory\"： \"高血壓3年\"

}

4） 成功響應。

{

\"code\"： 201，

\"data\"： {

\"appointmentId\"： \"appt_xyz789\"，

\"doctorName\"： \"張醫(yī)生\"，

\"appointmentTime\"： \"2025-07-23 T09：00：00\"，

\"orderNumber\"： \"GH20250723001\"，

\"status\"： \"pending_payment\"

}}

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)展示

當用戶第一次使用本系統(tǒng)時，需要創(chuàng)建就醫(yī)信息卡，填寫個人基本信息、歷史病例情況以及選擇的醫(yī)保類型等，詳情如圖5所示。

患者通過賬號登錄本系統(tǒng)后，可根據(jù)時間、病情等情況進行在線預約掛號，對預約掛號的訂單支付完成后，可在“我的掛號”中查詢掛號詳情，具體如圖6所示。

患者預約成功后，按照指定的預約時間，準時通過在線視頻與醫(yī)生進行病情溝通，讓醫(yī)生為其進行醫(yī)療診斷，詳情如圖7所示。

4 系統(tǒng)測試

4.1 功能測試

功能測試用于檢查系統(tǒng)是否按照設計要求執(zhí)行每個功能，例如用戶注冊、登錄、掛號等。通過功能測試，驗證了系統(tǒng)的每個功能是否能按預期工作，確保用戶在使用過程中不會出現(xiàn)錯誤。部分測試用例如表3所示。

4.2 性能測試

本系統(tǒng)在性能測試環(huán)節(jié)，使用JMeter壓測工具，模擬不同的用戶對系統(tǒng)進行并發(fā)訪問，通過統(tǒng)計對應的平均響應時間、錯誤率和吞吐量等指標來衡量系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)表4得到的性能測試結果，系統(tǒng)在并發(fā)用戶數(shù)為500時能保持穩(wěn)定運行，超過后則須對服務器進行擴容。

4.3 兼容性測試

通過對該系統(tǒng)進行兼容性測試，測試結果表明，系統(tǒng)可覆蓋主流的移動設備及瀏覽器，具備較強的跨平臺使用的能力，符合系統(tǒng)開發(fā)時定下的目標。部分兼容性測試結果如表5所示。

5 結論

本文基于前后端分離的架構，成功設計并實現(xiàn)了一套基于Spring Boot的掌上醫(yī)療小程序。它操作簡單、功能豐富，經過對多平臺的全面測試，各項功能均符合預期，為中小型醫(yī)療機構快速構建移動服務平臺提供了一套低成本、高效率的解決方案。本系統(tǒng)現(xiàn)階段聚焦于核心就診流程，對于慢病管理、健康宣教等功能還須進一步完善。此外，系統(tǒng)的應用效果尚未經過大規(guī)模、長周期的臨床驗證。針對以上不足，未來的研究方向主要包括：1） 探索結合大語言模型（LLM） 技術，通過集成醫(yī)療領域的專用模型，構建智能導診與健康咨詢機器人，以分擔醫(yī)護人員的壓力；2） 利用數(shù)據(jù)挖掘技術分析用戶行為與醫(yī)療數(shù)據(jù)，為患者提供個性化的健康管理方案與疾病風險預測。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】