（生物医学工程专业论文）基于ifix的远程医疗信息管理系统的研究与应用.pdf

中图分类号：t p 3 9 9 u d c ： 学校代码：1 0 0 0 4 密级：公开 北京交通大学 硕士学位论文 基于i f i x 的远程医疗信息管理系统的研究与应用 r e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no ft e l e m e d i c i n ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ni f i x 作者姓名：李雪 导师姓名：赵守国 学位类别：工学 学号：0 8 1 2 0 6 1 0 职称：副教授 学位级别：硕士 学科专业：生物医学工程研究方向：医学信息系统 北京交通大学 2 0 10 年6 月 致谢 本论文的工作是在我的导师赵守国副教授的悉心指导下完成的，赵守国副教 授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两 年来赵守国老师对我的关心和指导。 赵守国副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都 给予了我很大的关心和帮助，在此向赵守国老师表示衷心的谢意。 赵守国副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示 衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，感谢李玲、张娟丽、刘灵芝、龚文青等同学 对我的关心的支持，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 中文摘要 摘要：远程医疗是近年来正在发展的医疗服务，它将医疗保健技术和信息学技术 相结合，使用远程通信和计算机多媒体技术为患者提供医学信息和服务，具有广 阔的应用前景。医院信息化实现了内部管理统一化、员工工作高效化和部门间协 作关系简单化，体现了以病人为中心、医生诊疗为主体的现代化医疗服务。但当 前我国的医院信息系统仍局限于模仿和替代人工作业流程，没有或极少涉及临床 信息，缺乏对临床医疗的决策支持，所能提供的通常是一些常规的行政、财务、 药品、病案首页、医疗统计等方面的信息。 本课题的目标是设计实现一个以病历管理和辅助诊断为核心的远程医疗信息 管理系统，并辅以药品、病症、用户的多种管理功能，在为患者提供查询服务的 同时，结合临床知识，指导患者安全用药，从而实现信息共享，提高资源利用率。 论文首先介绍了远程医疗的发展过程，总结了国内外远程医疗的现状和趋势以及 我国医院信息系统存在的问题，接着具体分析了i f i x 与s q ls e r v e r 的接口技术， 实现了两者之间的通信。并在此基础上，提出了以病历管理和辅助诊断为核心的 远程医疗信息管理系统，实现了病历管理、辅助诊断、药品与病症管理以及系统 管理的模块设计。针对系统的安全性问题，阐述了基于角色的访问控制方案及实 现，并采用基于i f i x 的系统安全以及v b a 编程的方式，保证了系统的稳定运行。 最后对全文进行总结，并对进一步研究进行了展望。 关键词：远程医疗；i f i x ；病历管理；辅助诊断；安全性 分类号：t p 3 9 9 a bs t r a c t a b s t r a c t ：t e l e m e d l c i n ei sam e d i c a ls e r v i c et h a tl su n d e rd e v e l o p m e n tmr e c e n t y e a r s i td e v e l o p e df r o mm e d i c a lh e a l t hc a r ec o m b i n e dw i t hi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , a n dp r o v i d e dm e d i c a li n f o r m a t i o na n ds e r v i c ef o rp a t i e n tw i t ht e l e c o m m u n i c a t i o na n d m u l t i m e d i at e c h n o l o g y i th a sab r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t m e d i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m u n i f i e di n n e rm a n a g e m e n t ，i m p r o v e dw o r ke f f i c i e n c ya n d s i m p l i f i e d t h ec r o s s d e p a r t m e n tc o o p e r a t i o n i tr e f l e c t e dm o d e m m e d i c a ls e r v i c ew h i c hw a sw i t ht h ep a t i e n t a tt h ec o r ea n dt h ed i a g n o s i sa n dt r e a ta st h em a i n s t a y b u tn o wo u rh o s p i t a li n f o r m a t i o n s y s t e mi sj u s tl i m i t e dt om o c ka n dr e p l a c ea r t i f i c i a lo p e r a t i o np r o c e s s ，i n v o l v i n gl i t t l eo r n oc l i n i c a li n f o r m a t i o na n dl a c k i n go fd e c i s i o ns u p p o r t 珊l a ti tc a l lp r o v i d ei su s u a l l y s o m em a n a g e m e n ta n de c o n o m i c si n f o r m a t i o ns u c ha sa d m i n i s t r a t i o n ， f m a n c e ， m e d i c i n e ，t h ef r o n ts h e e to ft h em e d i c a lr e c o r d ，m e d i c a ls t a t i s t i c s ，e t c t 1 1 i sp r o j e c ti sa i m e da td e s i g n i n ga n dc o m p l e t i n gat e l e m e d i c i n ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hw a sw i t ht h em e d i c a lr e c o r dm a n a g e m e n ta n da u x i l i a r y d i a g n o s i sa tt h ec o r e ，i n c l u d i n gm a n a g e m e n tf u n c t i o no fm e d i c i n em a n a g e m e n t ，d i s e a s e m a n a g e m e n ta n ds y s t e mm a n a g e m e n t i tn o to n l yr e n d e r se n q u i r ys e r v i c e s ，b u ta l s o g u i d e sp a t i e n tt ou s ed r u g sr a t i o n a l l yw i t hc l i n i c a le x p e r i e n c e ，s ot h a t t or e a l i z e i n f o r m a t i o ns h a r i n ga n di n c r e a s et h eu t i l i z a t i o nr a t eo fr e s o u r c e s f i r s t l yi nt h i st h e s i s ， t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so ft e l e m e d i c i n ew a si n t r o d u c e d ，a n dt h es t a t u sa n dt h et r e n do f t e l e m e d i c i n ew e r es u m m a r i z e d f u r t h e r m o r e ，ia n a l y z e dt h ei n t e r f a c et e c h n o l o g i e so f i f i xa n ds q ls e r v e r , a n dr e a l i z e dt h ec o m m u n i c a t i o no fe a c ho t h e r b a s e do nt h i s f o r m u l a ，t h et e l e m e d i c i n ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mw a sp r e s e n t ，a n dt h es y s t e m m o d u l e si n c l u d em e d i c a lr e c o r dm a n a g e m e n t ，a u x i l i a r yd i a g n o s i s ，m e d i c i n ea n dd i s e a s e m a n a g e m e n ta n ds y s t e mm a n a g e m e n tw a sc o m p l e t e d a p a r tf r o mt h a t ，c o n s i d e r i n gt h e p r o b l e mo fs e c u r i t y , t h es y s t e mu s e dm e t h o dw h i c hb a s e do ni f i xs y s t e ms e c u r i t y c o m b i n e dw i t hv b ap r o g r a m m a t i c a l l yt om a k es u r ei ts t a b l eo p e r a t i o n f i n a l l y ，a s u m m a r i z a t i o nw a sp r o d u c e d ，a n dt h ef u t u r ew o r ka b o u tt h i ss y s t e mw a sa l s od i s c u s s e d k e y w o r d s ：t e l e m e d i c i n e ；i f i x ；m e d i c a lr e c o r dm a n a g e m e n t ；a u x i l i a r yd i a g n o s i s ； s e c u r i t y c i a s s n o ：t p 3 9 9 目录 中文摘要i i i a b s t r a c t i v 1 弓i 言1 1 1 远程医疗现状1 1 2 远程医疗关键技术2 1 3 远程医疗方式3 1 4 医院信息系统发展现状5 1 5 论文主要研究工作7 2 基于i f i x 的远程医疗信息管理系统的总体设计。8 2 1 系统开发环境8 2 1 1i f i x 简介。8 2 1 2 基于c s 结构的系统。1 0 2 1 3 数据库的选择11 2 2 系统总体结构和功能1 3 2 3 远程节点配置：1 4 2 3 1s c a d a 服务器配置1 4 2 3 2 客户端配置15 3 基于i f i x 的远程医疗信息管理系统的设计与实现18 3 1v b 中的数据库访问技术1 8 3 2 基于o d b c 的i f i x 与s q ls e r v e r 通信1 9 3 3 病历管理模块2 2 3 3 1 医疗业务流程2 3 3 3 2 数据库设计2 4 3 3 3 功能实现2 7 3 4 辅助诊断模块2 9 3 4 1 辅助诊断模块流程图。3 0 3 4 2 数据库设计3l 3 4 3 功能实现3 3 3 5 药品与病症管理3 5 3 5 1 数据库设计3 5 3 5 2 功能实现3 6 3 6 系统管理3 7 3 6 1 基于角色的权限控制一3 7 3 6 2 设计原则和方法。3 9 3 6 3 数据库设计3 9 3 6 4 功能实现4 0 4 基于i f i x 的远程医疗信息管理系统的安全性设计4 3 4 1s q ls e r v e r 的安全机制一4 3 4 2 基于i f 的系统安全4 4 4 3 基于v b a 编程的登录安全5 0 5 总结与展望5 3 参考文献5 4 作者简历5 7 独创性声明5 8 学位论文数据集5 9 1 1 远程医疗现状 1 引言 远程医疗是指将计算机技术、通信技术与多媒体技术同医疗技术相结合，旨 在提高诊断与医疗水平，降低医疗开支，满足广大人民群众保健需求的一项全新 的医疗服务。 远程医疗源于2 0 世纪6 0 年代，当时的美国国家航空航天局为了解宇航员的 身体健康状况，通过卫星监测宇航员的各项生理指标，并提供可能的远程医疗服 务。6 0 年代中后期，美国研究并实施了在电话线上远距离传输诊断及临床数据信 息。7 0 年代，美国国家健康服务研究中心开始资助远程医疗方面的研究，使美国 在远程医疗技术应用上走在世界前列。8 0 年代，美国成功研制了卫星远程会诊系 统，并很快在远程医疗中应用，尤其是在伤员救治和救灾中发挥了重要作用。9 0 年代初，美国开始将远程医疗作为国家信息高速公路的一个重要应用项目，成立 了由国家通信工业部、健康和人类服务部、信息管理局等单位组成的联邦远程医 学联合工作组。自9 0 年代以来，美国的远程医疗网络已经发展到数十个，在美国 乔治亚州建有覆盖全州的远程医疗网络【l 】。 随着远程医疗技术在美国的逐步成熟和应用，德国、英国、挪威等欧洲国家 以及澳大利亚、南非、日本等国家也相继开展了远程医疗服务【2 1 。 我国远程医疗起步较晚，但发展迅速。较早开展的单位有上海中山医院、解 放军总医院、北京中日友好医院等。远程医疗是国家卫生部“金卫工程”的重要 组成部分，目前已形成了中国金卫医疗网、解放军远程医疗研发基地和中华医学 基金会远程医疗会诊中心三个规模较大的远程医疗中心 3 一钉。许多著名的医学院校 和医院也都建立了远程医学中心或远程会诊中心。 我国幅员辽阔，医疗水平有明显的区域性差别，而远程医疗服务可以共享医 疗卫生资源，由先进医院向落后医院提供多项医疗服务，较好的解决区域医疗水 平差异的矛盾。但我国远程医疗与发达国家相比还存在差距，总体应用水平不高 且较单一，尚处于开发应用的初期阶段。 远程医疗是对传统医疗的发展和补充，在我国有广阔的发展空间。利用远程 医疗使医疗服务水平低下的偏远地区享受到了高水平的医疗服务，同时也为基层 医务人员提供了教育培训，极大的促进了我国医疗事业的发展。 1 2 远程医疗关键技术 1 电子病历技术 远程医疗中对一些子系统的发展水平要求较高，其中电子病历是远程医疗发 展的前提条件之一。电子病历是信息技术和网络技术在医疗领域应用的必然产物， 是医院现代化管理的必然趋势，它不仅包括纸质病历的内容，而且还包括声像、 图文等信息，其完整的资料数据处理、网络传输，诊疗支援、统计分析等功能是 传统的纸质病历无法比拟的【5 1 。在远程医疗会诊及国际间的交流中，授权医生通过 网络可随时查询患者的相关资料，大大提高了工作效率和医疗质量，促进了远程 医疗的发展。 2 远程通信技术 远程通信技术在最近1 0 多年里得到了长足的发展，为远程医疗的应用提供了 强有力的技术支持。远程医疗中传输的医学信息主要有数据、文本、视频、音频 和图像等形式【丌。其中数据和文本的信息量小，对通信要求不高。视频和音频信 号的数据量大，而且在远程会诊、远程手术等场合需同时传输，对传输通信系统 要求较高。医学影像信息根据实际应用要求的不同分为静止图像和运动图像，它 们的传输对通信系统要求也较高。由于卫星通讯的不断发展，为远程医疗的发展 开辟了另一渠道【8 】。但是由于网络带宽的限制，使远程医疗数据传输受到影响，需 要不断在数据压缩、网络带宽和数据性能三者之间平衡【9 】。 3 医学影像处理技术 随着医疗器械的不断发展，医学影像处理技术也应运而生，也就是众所周知 的p a c s ( p i c t u r ea r c h i v ea n dc o m m u n i c a t i o ns y s t e m ，医学影像存档与通信系统) 技 术，而且与网络同步发展出现了d i c o m 标准( 数字影像和通信标准) 。p a c s 的出现， 帮助医院简化和加速了医学影像的显示、归档和共享，使医生突破了胶片的局限， 对病人的影像进行全方位的处理和观察，得出更准确的诊断结论【1 0 1 。此外，医生 们可以在各自的办公室里对某个病人的多重医学影像实施共同诊断，也可以通过 网络让医院以外的医生对医院内部允许访问的病人影像资料进行远程访问，以便 进行远程会诊和远程教学【1 1 1 。 4 信息学技术 作为远程医疗的一个支撑技术，它包括医疗信息的检测、采集、存储、显示、 处理、查询、管理及各种数据库技术。在医疗信息检测方面，主要的问题是满足 院外患者需要的无创检测技术，心电等电生理信号的检测已基本能适应远程医疗 的需要，但血糖等参数的检测还不能满足要求。由于医学信息检测的更加全面， 数据将是海量的，对医学信息的存储、管理、查询等方面都提出了新的要求。另 2 外，医学信息的显示方式也会影响远程医疗的效果，一是信息显示的保真度；二 是使显示的模式更接近医生的习惯【1 2 椰】。 1 3 远程医疗方式 1 远程医疗咨询 远程医疗咨询是指充分利用国际互联网的优势，在网上建立医学专业网站， 在普及医学、医药知识的同时，开展专家咨询服务，即患者上网后，连接到该网 站，通过文字或语音与医学专家进行即时交流，或者通过电子邮件向专家提出病 情及问题，专家收到邮件后，再利用电子邮件答复患者【1 4 】。这样，患者足不出户 就可以得到专家的解答，既方便又省钱。但就目前来看，这种方式的效率往往并 不高，主要是因为这种咨询多是医生在繁忙的工作之余，靠热情提供公益性很强 的服务，往往不太及时，甚至时常会无暇答复。并且，这种方式所交流的信息量 太少，对于一些复杂的健康问题就无能为力了。 2 远程会诊 远程会诊是利用各种通信线路( 女h a t m ，d d n ，i s d n ，p s t n 或卫星线路等) ， 借助视频会议系统或其他通信系统进行的医疗服务，是远程医疗中最重要的一部 分。通过网络，专家既能及时获得病史、检验报告和各种影像资料，又可以观察 患者，并与患者对话；既可以与现场的医生“面对面 展开讨论，指导、观察现 场医生进行医疗操作，还能够立即送达诊断意见和治疗方案，犹如专家亲临现场 会诊，使得那些在传统会诊中看似难以克服的困难迎刃而解【1 5 】。远程会诊具有很 多优越性，主要表现在以下几个方面【1 6 郴】： ( 1 ) 远程会诊不受时间和地域的限制； ( 2 ) 远程会诊使我国的医学资源得到充分利用，尤其是使得各类医学专家能够 充分发挥他们的才能，使更多的患者得到高质量的医疗服务； ( 3 ) 远程会诊可以使边远地区的疑难杂症患者及时得到诊断和治疗，而无需到 大医院就诊，节省了就诊时间和旅途费用； ( 4 ) 远程会诊可以加强医学专家之间的交流与合作，从而对疑难杂症的研究和 治疗提供帮助； ( 5 ) 远程会诊投资小，运作简便快速。 3 远程手术 远程手术是将虚拟现实技术与网络技术结合起来，使医生可以亲自对远程的 患者进行手术操作。外科医生利用c t ( c o m p u t e dt o m o g r a p h y ，电子计算机x 射线 断层扫描技术) 、m r i ( m a g n e t i cr e s o n a n c ei m a g i n g ，磁共振成像) 、d s a ( d i g i t a l s u b t r a c t i o na n g i o g r a p h y ，数字减影血管造影1 、p e t ( p o s i t r o ne m i s s i o nc o m p u t e d t o m o g r a p h y ，正电子发射型计算机断层显像) 等获取患者病变区三维重建图像， 进行术中显示，并根据手术的进程，控制术中的引导系统，利用精密机械手或机 器人进行手术操作【l 引。当病人情况危急而时间上又不允许将病人转移至更好的医 疗机构时，专家可以通过可视系统，监视并引导病人的主治医师进行手术。这种 手术对专家的操作技巧和相关设备都有较高要求。 4 医疗专家系统 专家系统是人工智能研究中的一项重要内容，它对大量数据进行“挖掘”， 抽取出一定的计算模式，建立运算模型，形成自己的知识系统( 即“知识发现过 程 ) ，并能对进一步的新资料( 输入) 进行处理，得出符合其知识结构的结论( 输出) 。 在医疗领域，已经有一些特定的专家系统能够对病人的信息进行“诊断”并提出 医疗建议【1 9 。但这种专家系统是无法完全替代医生的，毕竟人类的疾病作为一种 生物反应，情况十分复杂，不仅有生理生化方面的“客观”变化，更有情绪、环 境、心理等诸多因素的影响，因此，目前的人工智能还不能胜任对疾病做出灵活 的判断。 5 远程护理 远程护理是指利用先进的医疗设备，通过网络对患者进行远程监护，或者对 健康人进行定期的身体检查，以预防疾病的发生。远程医疗监护系统作为远程医 疗系统中的一部分，是将采集的被监护者的生理参数与视频、音频以及影像等资 料通过通信网络实时传送到社区监护中心，用于动态跟踪病态发展，以保障及时 诊断、治疗【2 0 1 。随着当今社会老年人的剧增，医疗资源中监护的作用更加突出。 现代远程医疗监护系统通常结合传统的医疗监护和现代先进的通讯技术，使医疗 机构可以对患有不同疾病的病人实施远程监控管理，从而节省资源、降低消耗、 提高监控有效性【2 1 1 。随着人们生活水平的提高以及医疗设备的不断更新，远程护 理将为人们提供更高质量的医疗服务。 6 远程医学教育 远程医学教育是指在互联网上建立医学专业培训教育网站，既可以对医疗工 作者进行专业技能的培训，又可以对广大民众进行医学知识的普及。此项服务一 般应该由医学权威部门开展，在网站上设置培训课程，学员通过互联网进行学习， 并可通过网络，如在线方式或电子邮件与教师交流【2 2 】。这样，既节省了培训时间， 又节省了培训费用。可以说，远程医学教育将以一种全新的方式来提高医务人员 及广大民众的医学素质和水平。 4 1 4 医院信息系统发展现状 医院信息系统( h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称h i s ) 是指利用计算机软硬件技 术、网络通讯技术等现代化手段，对医院及其所属各部门人流、物流、财流进行 综合管理，对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存贮、处理、提取、传 输、汇总、加工，生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的 管理及各种服务的信息系统【2 3 1 。医院信息系统是现代化医院建设中不可缺少的基 础设施与支撑环境。 医院信息系统起源于美国。2 0 世纪5 0 年代中期，美国少数医院引进大型计算 机应用于医院管理，主要是以整个医院为对象进行数据处理，对耗费时间的一般 业务实行自动化，如会计、科研病案、具体事务管理等。由于计算机价格高，处 理功能低，专业技术人员和软件数量极少，影响了计算机在医院信息管理中的应 用。进入7 0 年代，廉价的小型机迅速普及，发达国家多数医院大量引进使用，主 要内容是以医疗信息的记录、贮存、传递、检索为中心，使医院各部门均可应用 计算机进行信息管理，不少医院建成了各部门之间信息共享的计算机网络化的医 院信息系统。8 0 年代，由于价廉物美且功能较强的微型计算机和微型计算机局部 网络、用于数据处理的高速计算机和用于数据贮存的大容量磁盘和光盘等出现， 使计算机网络化的信息系统费用大幅度下降，大大促进了医院信息系统的推广应 用和发展。目前，医院信息系统的开发、应用正向广度和深度发展，达到了前所 未有的新高度、新水平。主要表现在建立大规模一体化的医院信息系统，并形成 计算机区域网络，不仅包括一般信息管理的内容，还包括以计算机化的电子病历、 医学影像存档与通信系统为核心的临床信息系统，以及管理和医疗上的决策支持 系统、医学专家系统、图书情报检索系统、远程医疗等等。在美国等发达国家， h i s 已向智能化服务发展1 2 4 1 。 、 我国医院信息化建设是随着计算机和网络技术的发展而发展起来的，到目前 为止经历了2 0 多个年头，大体上经过了以下四个阶段【2 5 】： 单机单任务阶段。2 0 多年前，全世界的医院信息系统还处在初期时代，我国 医院客观环境不成熟，包括需求、技术、资金等，只能在微型机、小型机上开发 一些独立的应用程序。这一阶段的特征是各系统之间相互独立，信息不能共享。 计算机网络文件服务器部门级信息系统阶段。这个阶段出现了一些部门级的 应用系统，能解决某些部门的实际问题。其特征是在一个局部系统内部存在多方 面应用，它们之间信息可以共享，但彼此不能有效交换信息。 客户机) r 务器完整的医院信息系统阶段。2 0 世纪9 0 年代以来，客观形势发生 了很大变化。许多医院在应用部门级信息系统之后，深刻认识到完整的医院信息 系统对建设现代化医院的迫切性。那些局部的、孤立的、不成体系的部门级应用， 虽然能满足某些部门和具体业务的要求，但不能从根本上满足高层次、全局性医 院管理的需求。客户机朋艮务器体系结构的出现，大型数据库技术日益成熟和价格 降低，使处于经济较发达地区的大型医院完全有可能考虑完整医院信息系统的建 设。这一阶段的主要特征是围绕病人在医院活动的各个环节构造系统的整体框架 结构，各系统之间信息高度共享。 远程医疗。随着互联网络的兴起，有一些大医院开始了对远程医疗的研究和 实施，通过i n t e m e t 传输x 射线、m 、c t 等影像。 h i s 是医院信息化建设的核心部分，包括m i s ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ， 管理信息系统) 、c i s ( c l i n i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ，临床信息系统) 、p a c s 、o a ( o f f i c e a u t o m a t i o n ，办公自动化) 等子系统。医院管理信息系统包括住院病人管理系统、 药品库存管理系统、财务系统、人事系统等，主要目标是辅助医院管理，减轻工 作人员的劳动强度，提高医院的工作效率。临床信息系统包括实验室系统、药物 咨询系统、医嘱处理系统、医生工作站系统等，主要目标是收集和处理病人的临 床医学信息，并提供辅助诊疗、辅助临床决策、临床咨询，提高医护人员的工作 效率，为病人提供更多、更快、更好的服务。我国大部分大中型医院已经不同程 度地开展了信息化建设，主要包括h i s 建设、收费系统、内部网络建设、临床系 统和办公自动化等方面。 目前，全国有几百家公司在生产与医疗信息化相关的产品。国内软件具有天 然本土优势，符合国内传统的工作流程，用户易接受，且操作简单。但我国医院 信息系统产品在使用中也存在一些普遍性的问题，医院信息专业人才匾乏，卫生 信息立法滞后，系统的可靠性和可用性存在问题，死锁和宕机现象时有发生，系 统占用的数据库空间膨胀过快，导致系统性能下降。此外，由于产品功能的增加、 扩充和提高，程序修改频繁，造成产品维护和技术支持工作量过大，使成本居高 不下1 2 6 1 。客观地说，现有的医院信息管理产品在性能和功能上还不能满足中大型 医院信息化管理的需求。同时，中小型医院的发展也存在很多问题，比如资金不 足、信息系统应用的深度和广度不够( 多数是以收费为中心的初级阶段的信息系 统) 、对系统的安全性重视不足等【2 1 7 1 。因此，推进我国医院信息化建设任重而道远。 医疗行业是面向大众的服务行业，随着人们生活质量的提高，对医疗信息化 的要求也相应提高。而医疗信息化的核心是病人信息的资源共享，包括医院之间、 医院与社区之间、医院各个科室之间以及医院与卫生行政部门等的信息共享，并 以数据库为核心，实现病人信息的无纸化，以提高整个社会医疗保健服务的工作 效率，降低运行成本，更好地服务社会。医院信息系统在医院的应用，不仅带来 了明显的经济效益和社会效益，为病人提供了规范化的服务，减少漏费、欠费， 6 合理的利用了卫生资源，而且还对医院管理产生了深远的影响，促进了医院各项 管理的规范化、标准化。 1 5 论文主要研究工作 随着医院信息化建设的发展，虽然医院信息系统也有综合查询、医务统计等 软件模块，但大都没有得到充分利用，同时医院信息只能在医院内部利用，为了 得到检验结果，患者有时需要往返多次，化验单丢失现象时有发生。通过远程医 疗信息管理系统，患者利用人机交互界面可快速获取自己的病历资料，同时利用 系统提供的辅助诊断功能，指导用药安全，从而提高医院的服务质量，实现诊断 信息共享。 论文组织结构如下： 第一章，引言。主要介绍了远程医疗的国内外发展现状、关键技术、常用的 医疗方式以及我国医院信息系统存在的问题。 第二章，系统总体设计。系统采用i f i x 与s q ls e r v e r 进行开发，实现以病历 管理和辅助诊断为核心的远程医疗信息管理系统，该章主要介绍了系统的总体结 构并对系统功能进行概述。 第三章，系统的设计与实现。实现了基于o d b c 的i f i x 与s q ls e r v e r 的通讯， 并按照功能设计、总体架构到数据库设计的步骤实现了病历管理、辅助诊断、药 品与病症管理以及系统管理的模块设计，并用界面图对系统的实现进行了展示。 第四章，系统的安全性设计。结合系统开发平台，阐述了基于角色的访问控 制方案及实现，并采用基于i f i x 的系统安全与v b a 编程相结合的方式，确保系 统的安全性。 第五章，总结和展望。总结已完成的工作，并对远程医疗信息管理系统的下 一步工作进行了分析和展望。 7 2 基于i f i x 的远程医疗信息管理系统的总体设计 2 1 系统开发环境 客户端和服务器的程序采用c s ( c l i e n t s e r v e r ，客户机j j 及务1 1 ) 结构，使用i f i x 开发，服务器端数据库管理系统( d b m s ) 采用s q ls e r v e r2 0 0 8 。 2 1 1i f i x 简介 i f i x 是全球领先的h m i s c a d a 自动化监控组态软件，是当今世界工业控制 领域最为流行的上位机监控软件之一。它集人机界面技术、控制技术、数据库技 术、网络技术于一身，可实现数据采集、实时过程监控、报表查询打印、报警和 报警管理、趋势分析等功能【2 8 】。由于该软件具有较强的通用性和开放性，功能强 大，可靠性高，己被广泛应用于电力、医药、冶金、化工、食品、石油等行业的 计算机监控与数据采集系统中。 i f 软件不仅集中了大量功能强大的图形化工具，使用户快速直观的建立面 向过程的实时窗口，而且还提供了实时过程的监控机制、报表管理、趋势分析以 及基于用户的安全系统【2 9 1 。总的来说，i f i x 软件具有如下优点： 1 图形功能强大 i f i x 工具栏包含了各种图形工具、功能专家和动态对象工具，用户可根据需 要放置常用工具按钮及调整工具栏大小。工具按钮中还提供了图形工具一栏，包 括矩形、圆角矩形、圆、椭圆、圆弧、多边形、扇形、直线、折线等图形对象。 此外，还有数据连接、按钮、图表、报警汇总、位图、事件等多种功能对象工具 栏。 内置的向导和专家，使用户不需要进行任何编程，就可自动完成多种复杂功 能，包括前景颜色变化、填充、旋转、位置移动、大小缩放等，专家工具栏还可 以由用户自定义扩充。这些专家能自动生成v b a 代码，避免了用户的编程工作。 i f i x 还提供了图符和对象组，可以像单一对象一样方便地实现移动、缩放或 者复制操作，也可进入其内部编辑元素，加快了画面开发。 2 嵌入式v b a ( v i s u a lb a s i cf o ra p p f i c a t i o n ) ，简便易用 i f i x 软件内嵌v b a ，既有自己的内部函数，又有广泛的v b 函数，功能扩展 更为有利。v b a 最早是集成于w o r d 等微软产品中，用来实现附加功能。从f i x 7 0 之后，v b a 就完全内置于i f i x 中，它可以快速方便地生成自动的操作任务和自动 8 化解决方案。v b a 提供了对i n t e l l u t i o nd y n a m i c s 组件和外部数据及对象无限制的 读取和扩展能力。通过v b a 可以访问所有列出的i n t e l l u t i o nd y n a m i c s 对象的方法、 属性和事件，支持i n t e l l u t i o nd y n a m i c s 过程数据库、其它对象的属性、任何o p c 服务器和s q l 数据库等多种数据源，除此之外，i n t e l l u t i o n 工作台还提供了一个内 置编辑器和调试器，可以暂停、停止及恢复当前运行的程序【3 0 】。 3 全面支持a c t i v e x 控件 i n t e l l u t i o n 工作台是一对象容器，可方便、简单地集成任何第三方a c t i v e x 控 件，例如在工作台中直接插入m sw o r d 和e x c e l 文档，其相应的菜单、工具条在 工作台中能自动显示，如同在m sw o r d 和e x c e l 中工作一样。而且，i f i x 包含了 一组a c t i v e x 数据连接控件集：v i s i c o n x ，可保证快速访问任何关系数据库的数据， 而无需编程。在i n t e l l u t i o n 工作台开发环境中，只需简单地用鼠标“点击 ，就可 以快速地查询s q ls e r v e r 、o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 或d b 2 数据库信息，显著减 少了系统开发时间。 4 结构简单，组态灵活方便 i f i x 工作台包括编辑环境和运行环境两个完整的集成环境。编辑环境相当于 一套完整的工具软件，提供了所有数据、图形、文本、动态和趋势图形工具，用 户可以利用这些工具设计和开发自己的应用系统；运行环境是一个独立的运行系 统，在运行环境下，可显示画面并监控过程，按照用户指定的方式进行各种处理， 完成用户组态设计的目标和功能。 5 分布式网络结构 i f i x 软件采用基于节点的结构形式。一台运行i f i x 软件的计算机称为一个节 点，无论客户还是服务器都可以作为i f i x 系统中的一个节点，节点可以单独工作 或与其他节点相连，只要物理上保持连接就可以自动寻找网络节点，不必手动设 定【3 1 1 。这种分布式网络结构为系统提供了最大的可扩展性。i f i x 软件完全基于c s 架构，可以在不增加标签变量的情况下，监视远程节点所有数据，并对远程节点 上的标签变量进行在线操作，还可以通过i n t e m e t 用浏览器浏览画面。 6 管理功能 i f i x 报警管理系统灵活、可靠、易于扩展，可报告系统活动及系统潜在的问题， 保障系统安全运行。i f i x 分布式报警管理提供多种报警管理功能，包括无限的报警 区管理、基于事件的报警、报警优先级、报警过滤功能，以及通过拨号网络的远 程报警管理。另外i f 还可以自动记录操作员操作信息，并作为非关键性报警信息 发送，而无需确认。报警信息可存于硬盘的报警档案中，也可用表格的形式显示 在画面上，或者由打印机输出。操作员根据报警信息可快速找到故障原因并进行 修i t 3 2 1 。 9 i f i x 集成的报表管理系统，可以为用户提供多种报表生成方案。i f i x 数据可以 通过标准的s q l 或o d b c 连接，导入关系数据库，生成报表。另外，c r y s t a lr e p o r t ( 水 晶报表) 的运行动态连接库也已经包含在了i f i x 内。报表信息可以以用户自定义的 页面格式输出到文件、打印机。 7 安全性 i f i x 软件提供了先进的基于用户的安全系统，操作员在授权的情况下，方可 访问i f i x 应用程序、程序中的关键功能、操作员显示画面及配方以及对数据库的 写操作等【3 3 1 。而且i f i x 软件自带的电子签名功能，通过跟踪记录整个操作过程， 保证了系统重要参数的安全性。除此之外，i f i x 软件还采用硬件狗的加锁方式， 进一步提高了系统的安全性【3 4 】。 2 1 2 基于c s 结构的系统 基于i f i x 软件的网络结构，在该系统中采用c s 软件体系结构。c s 结构是 2 0 世纪9 0 年代成熟起来的技术，它将大型计算机应用系统分解为多个功能相对独 立的子系统，服务器作为整个系统资源管理和存放的核心，多台客户机协同工作， 保证系统稳定运行，c s 通常采用两层结构，如图2 1 所示【3 5 】。 图2 1 两层c s 结构图 f i g u r e 2 1t w o t i e rs t r u c t u r eo fc s 客户机为用户所专有，具有一定的数据处理和存储能力，并不是毫无运算能 力的输入、输出设备，主要负责与用户交互，如数据处理和提交请求等，实现各 自的用户界面和业务逻辑处理。服务器是多个用户共享的信息与功能，主要负责 后台数据的管理，如接受并应答客户机的请求、控制对共享数据库的操纵等，提 高了系统的吞吐量和相对时间。 c s 系统基本运行关系为“请求响应”的应答模式，当用户需要对数据库中 的数据进行操作时，客户程序自动寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器接 收到客户机的请求后，根据预定的规则做出应答，并送回结果到客户机，由客户 机进一步处理后提交给用户，这样在网络中传输的只有请求语句和结果数据，大 1 0 大减轻了网络的通信负担【3 引。服务器还提供了安全保护以及对数据完整性的处理 等操作，并允许多个客户机同时访问服务器。在数据库应用中，数据的存储管理 功能是由服务器和客户机分别独立进行的，工作在前台程序上的最终用户无需过 问背后的过程即可完成自己的一切工作。从简单的单机系统到复杂的网络计算， 都由三部分组成【37 j ：显示逻辑部分( 表示层) 、事务处理逻辑部分( 功能层) 和数据处 理逻辑部分( 数据层) 。表示层的功能是实现与用户的交互，功能层的功能是进行具 体的运算和数据的处理，数据层的功能是实现对数据库中数据的查询、修改、更 新等任务。由于传统的c s 结构被设计成两层模式，显示逻辑和事务处理逻辑部 分均被放在客户端，数据处理逻辑和数据库放在服务器端，从而使客户端变得很 “胖 ，称为胖客户机，而服务器端的任务相对较轻，称为瘦服务器。 c s 结构的缺点是系统的可伸缩性差及安装升级困难。 由于c s 结构充分利用了两端硬件环境的优势，将任务分配到客户端和服务 器端来实现，并提供了较多的交互功能、具有安全的存取模式，且c s 结构的技 术比较成熟，开发经验比较丰富，利于软件开发和后期维护，非常适合规模相对 较小、专用型的系统应用程序。 2 1 3 数据库的选择 通常我们将数据库系统称为应用系统的数据库引擎，因为它是