（生物医学工程专业论文）面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究.pdf

复旦大学硕士学位论文 面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 a b s t r a c t a tt h ep r e s e n tt i m e ，t h ea r c h i t e c t u r eo fm o s tt e l e c o n s u l t a t i o n p l a t f o r m si s c e n t r a l i z e d p o o rn e t w o r kc o n d i t i o no f t e nl e a d st ol o w q u a l i t yo fc o m m u n i c a t i o n ，a n df a i l u r eo fd a t ac e n t e rc a u s e sa l ls e r v i c e t ot e r m i n a t e t h es e r v i c es c o p eo fe a c ht e l e m e d i c i n ec e n t e ri s1 i m i t e d a n d t h ec o o p e r a t i o nb e t w e e nt h e mi s1 i t t l e ，w h i c hp r o h i b i t e d t h e d e v e l o p m e n to ft e l e m e d i c i n ea n da l s or e s u l t e di nr e d u n d a n tc o n s t r u c t i o n t h ef o r m e rc o n s u l t a t i o nc o o p e r a t i o ni su s u a l l ya s s i g n e db yt e l e m e d i c i n e c e n t e rw i t hm a n u a li n t e r f e r e n c e w h i c hd e c r e a s e st h ee f f i c i e n c yal o t t h el a c ko fi n t e g r a t i o nb e t w e e nt e l e c o n s u l t a t i o np l a t f o r ma n dh o s p i t a l i n f o r m a t i o ns y s t e m ( h i s ) l e a d st ou s e l e s sw o r ka sw e l l f a c i n gt h ep r o b l e m so fe x i s t i n gt e l e m e d i c i n er e m o t ec o n s u l t a t i o n p l a t f o r m ，t h i sp a p e rp u t san o t i o no fc o n s t r u c t i n gas e r v i c e o r i e n t e da n d e v e n t d r i v e nt e l e m e d i c i n er e m o t ec o n s u l t a t i o np l a t f o r m ，i no r d e rt os o l v e t h er e s o u r c e s h a r i n ga n dc o o p e r a t i v e w o r k i n gr e l a t e dp r o b l e m sw h i c h m e d i c a li n s t i t u t i o n sw i l lm e e td u r i n gt h eb u i i d u po fd y n a m i ca 1 1 i a n c e c o n s u l t a t i o ne v e n ti su s e dt oe x p r e s st h er e q u i s i t e so fc o n s u l t a t i o n s b e t w e e nm e d i c a li n s t i t u t i o n sa n dt os u p p o r ts e m a n t i ce x c h a n g eb e t w e e n h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m s t h ep u b l i s h s u b s c r i b em e c h a n i s mo ft o p i c a n dc o n t e n tb a s e de v e n ti sd e s c r i b e d ，a n ds u b s c r i p t i o nb a s e dc o n s u l t a t i o n p a r t n e rd i s c o v e r y a n ds e l e c t i o n a l g o r i t h m s a r eg i v e nt h e r e a f t e r m e a n w h i l e ，a na p p r o a c hf o re s t i m a t i n gh o s p i t a l sa n dd e p a r t m e n t s ，w h i c h i su s e di nt h ec o n s u l t a t i o np a r t n e rs e l e c t i o n ，i sa l s og i v e n t h ep a p e ra n a l y z e sm a n yk e yp r o b l e m se x i s t i n gi nt h ep r o c e s so f e s t a b l i s h i n gs e r v i c e o r i e n t e d t e l e c o n s u l t a t i o np l a t f o r m ，s u c ha s m i g r a t i n gf r o me x i s t i n gs y s t e m s ，d a t ad e s c r i p t i o n ，r e s o u r c ei n t e g r a t i o n ， s e c u r i t y ，u s e ra u t h e n t i c a t i o n ，e t c i na d d i t i o n ，t h et e c h n i c a ld e t a i i s i nt h ed e s i g n ，d e v e l o p m e n ta n dt e s tp r o c e s s e st m c 6 r i dap r o t o t y p ep r o j e c t o ft h ep l a t f o r m ，h a v ea l s o b e e ni n t r o d u c e d a tl a s t ，o nt h eb a s eo ft h ec o n c l u s i o no fo u rr e s e a r c h ，s o m ep r o b l e m s w h i c bs h o u l db es o l r e di no u rf u t u r ew o r ka r ep o i n t e do u ta n dd i s c u s s e d 5 复旦大学硕士学位论文 面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 k e y w o r d s ：t e l e m e d i c i n e ：t e l e c o n s u l t a t i o n ： s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ：e v e n t d r i v e n ：p a r t n e rs e l e c t i o na l g o r i t h m 6 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 1 - 1 引言 第一章绪论 远程医学( t e l e m e d i c i n e ) 从广义上讲是使用远程通信技术和计算机多媒 体技术提供医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远 程医学信息服务等所有医学活动“1 。 远程会诊( t e l e c o n s u l t a t i o n ) 是指利用远程网络将病人的有关资料( 包 括病历、x 光片、c t 片、m r i 片等) 传送给其他地区的专家，与对方进行会诊， 并反馈治疗意见。更先进的远程会诊系统还应该实现语音和视频传送，以利双方 的交流和探讨，并且实时反馈诊断结果和提出治疗意见。 近年来在国际范围内出现了不少远程医疗项目和计划。许多国家大力发展 专用网络来加强对远程会诊的支持。随着i n t e r n e t 的广泛应用，以及i p v 6 网络 的相关研究的进行，网络带宽的逐渐加大和网络技术的迅速发展，更促进了研究 基于i p 网络的远程会诊系统成为重要趋势。在这个领域，已经有人开展了不少研 究工作“3 ”。 面向服务的架构( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是一种新的分布 应用集成，在体系结构上，它的基本框架由三个参与者和三个基本操作构成。三 个参与者分别为服务提供者、服务请求者和服务代理。三个基本操作分别为发布、 查找和绑定。其中，w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 是面向服务体系的一个实例，w e b 服务体系使用一系列标准和协议实现相关的功能，如使用w s d l 描述服务、使用 u d d i 来发布和查找服务，使用s o a p 协议来执行服务调用o 。 1 2 远程会诊平台的现状分析 1 2 1 集中式系统的缺点 目前，国内外大多数已有的远程会诊平台。“”的架构一般是由一个远程医学 中心( 数据中心) 为在不同地理位置的医院( 用户) 提供服务，其系统运作如图 1 所示。网络条件不良往往会导致通信质量下降，服务中断。数据中心的故障则 会使整个系统陷于瘫痪。和集中式系统相比，运作方式如图2 所示的分布式系统 则避免了这些缺点。因此，采用分布式的系统架构的远程会诊平台是一种必然的 复旦大学硕士学位论文 面向服务，事件驱动的远程会诊平台的研究 发展趋势。 图1 现有系统运作示意图 图2 分布式远程医学平台运作示意图 1 2 2 远程医学中心之间缺乏合作 随着远程医学的发展，远程医学中心的数量在不断增加，但是其服务范围 往往是局限的。各个远程医学中心的平台之间缺乏交互，无法合作和资源共享， 不仅妨碍了远程医学的发展，同时也由于重复建设导致了资源的浪费。 例如，目前我国多个省市的主要研究院校都开展了远程医学方面的研究工 作，复旦大学远程医学中心、北京大学医学部远程医疗中心、西安交大远程医学 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 中心等各种形式的远程会诊组织者不断出现。但是，这些单位之间的合作却寥寥 无几。 今后，这些远程医学中心之间的会诊合作、资源共享等需求将变得越来越 显著，跨区域乃至跨国的远程会诊的应用也会越来越多。设计一种合理高效的合 作建立方式，是整个会诊合作的根本问题。 另外，在开放动态的i n t e r n e t 环境下，既要让需要得到会诊服务的医院迅 速准确地找到可靠的合作单位，又要充分保证各个医院的自主性。这也是会诊合 作建立方案需要考虑的问题。 1 2 3 会诊合作的寻求方式 随着医疗行业产业化的发展以及医院集团化经营的出现，医疗机构之间的 竞争日益激烈。各家医院面对这种情况，会在会诊合作的基础上逐渐形成一些联 盟，以实现优势互补，提高自己的竞争能力。这种联盟是一种动态的组合，其会 随着医院自身资源特色的变化以及医疗集团的经营决策而发生变化。 以往的会诊合作在同一个远程医学中心安排下进行，一般采用人工安排的 方式，数据传输的各个环节也往往需要人工干预。这种方式的工作效率较低，随 着参与的单位数量增加，一种自动化地合作寻求方式将变得尤为重要。 1 3 本文研究内容和组织结构 针对远程会诊平台目前所面临的上述主要问题，我们提出了种事件驱动 的会诊协作联盟的构造方法。该方法通过会诊事件表达合作医疗机构之间的会诊 需求，在各医院信息系统( h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m ，h i s ) 之间搭建了语义 互通的桥梁，同时将基于主题和内容的事件发布订阅机制引入其中，给出了基 于订阅的会诊合作伙伴查找和选择算法，解决了潜在合作伙伴的准确和动态查找 问题。 在此基础上，我们开发了一个面向服务的远程会诊平台t m c g r i d , 旨在提供 动态、跨组织边界的资源整合的支撑环境，解决医疗机构组成动态联盟时所面临 的如何灵活地资源共享和协同工作等问题。本文主要内容安排如下： 第一章绪论首先综述了远程医学的研究现状及其主要研究内容，分析了 远程会诊平台的发展及其所面临的问题，最后阐述了选题意义并概括本篇论文的 内容安排。 第二章事件驱动的会诊协作联盟的构建描述了会诊事件及其订阅方法， 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 阐述了会诊协作联盟的构建方法，以及对医院和科室的评估方法。 第三章t m c g r i d 系统的设计讨论了基于面向服务的架构设计的远程会诊 平台的建立过程中所存在的许多关键问题，给出了会诊合作伙伴的查找选择算 法，描述了删嬲r 砌匮程会诊平台的架构设计和模块分类，并说明了整个系统的 运行流程。 第四章t m c g r i d 系统的实现详细阐述了删瞄r j 胡q 实现细节，包括整个系 统的开发环境、数据定义、接口定义，以及各主要功能模块的实现。 第五章t m c g r i d 系统的测试描述了系统测试环境的构建方法。通过算例分 析了算法的正确性，并按照刀纪舒，獭组成，分析了各个部分的测试过程。最后 用测试实例说明了会诊合作伙伴的查找和选择的效果。 第六章总结与讨论在总结研究结果的基础上，分析了还有待解决的问题， 并提出了今后研究工作的方向。 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 第二章事件驱动的会诊协作联盟的构建 事件驱动的会诊协作联盟构造方法的核心是会诊事件以及基于发布订阅 的会诊事件处理机制。会诊事件( c o n s u l t a t i o ne v e n t ) 是实现医疗机构间语义 互通的桥梁，这要求对会诊事件的主题和内容进行规范性的描述。我们将这种规 范描述称为会诊事件模板。 会诊事件主要用来捕捉参与会诊医院在医院信息系统中的某些特定操作 ( 如提交会诊申请等) ，以及会诊过程中需要交换的数据( 例如病史资料、初步 诊断、会诊意向等) 。会诊医院可以参照业务事件模板自行配置应该捕捉哪些用 户操作和需要在应用间交换的数据。 2 1 会诊事件及其处理机制 基于发布订阅的会诊事件处理机制的工作共包括五个核心对象以及三类 操作。五个核心对象分别为会诊事件模板、会诊请求者、会诊提供者、订阅信息 以及事件中介；三类操作分别为发布、订阅和会诊事件中介的处理操作”1 。其中， 事件中介角色由远程医学中心担任，根据其地域关系又分为本区域事件中介与远 程区域事件中介。通过三类操作，在五个核心对象之间建立了有机的联系，其关 系可以用图3 表示。 参阅一一一 一参阅 图3 基于发布订阅的会诊事件处理机制 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 在会诊事件处理过程中，会诊请求者发布事件是为了在本区域和远程区域 中寻求合作伙伴。当会诊请求者在其内部无法满足某种诊断或治疗的条件，就产 生了会诊的需求。会诊请求者向本区域事件中介发出会诊请求，由本区域事件中 介根据订阅信息库的信息返回符合条件的订阅者。订阅信息库中既有本区域中会 诊提供者的订阅记录，也有远程区域中的会诊提供者通过远程区域事件中介担任 订阅代理提交的订阅记录。会诊请求者通过事件中介向订阅者发送事件进行协 商，达成协议后即建立起了一个会诊协作联盟，处理本次会诊的全部事务“。 2 1 1 会诊事件及其模板定义 定义1 会诊事件模板是一个二元组，e t = ( t o p i c ，c o n t e n t ) ，其中t o p i c = ( n a m e ，u r i ) 是会诊事件模板的主题；c o n t e n t = d e s c r i p t i o n 为会诊事件模 板的内容，由若干d e s c r i p t i o n = ( n a m e ，s e m a n t i c ，v a l u e ) 组成，规范了该主 题所能传递的数据的结构。会诊事件模板实例化后生成会诊事件。例1 是一个会 诊事件模板。 h t t p ：t m c g r i d f u d a n e d u c n d e f e t c o n s u l t a t i o n a p p l y c o _ r e q u e s t h t m l 例1 会诊事件模板 定义2 会诊事件是一个七元组，e = ( i d ，t o p i c ，t y p e ，c o n t e n t ，s o u r c e ， d e s t i n a t i o n ，d a t e t i m e ) ，其中i d 是事件在其生命周期中的唯一标识；t o p i c 是事件的主题：t y p e 是事件的类型；c o n t e n t 是事件的内容；s o u r c e = ( r e q u e s t o r o r g ，c u ) 是事件的来源，r e q u e s t o r 表示触发事件的医务人员或科室，o r g 表示来 源医疗机构( 以科室$ 医院$ 远程医学中心的形式作为唯一标识) ，c u 表示当前的 会诊协作联盟；d e s t i n a t i o n = ( s u b s c r i b e r ，o r g ，c u ) 是事件的目的地， s u b s c r i b e r 表示接收事件的医务人员或科室，o r g 表示目的医疗机构，c u 表示当 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 前的会诊协作联盟；d a t e t i m e 表示触发事件的日期和时间。例2 是会诊事件的一 个实例。 h t t p ：t m c g r i d f u d a n e d u c n d e f e t c o n s u l t a t i o n _ a p p l y c o _ r e q u e s t h t m l c or e q u e s t 心内科呼吸科 c o p d 视频会议 ( d e s c r i p t i o nn a m e = “医师等级”s e m a n t i c = “” 主任医师 t u e ，5a p r2 0 0 59 ：0 0 ：0 0 + 0 8 0 0 ( c s t ) d o c t o r1 0 5 7 d e p a r t m e n t c $ h o s p i t a l $ t m c _ a b c $ t m c g r i d c u0 0 1 5 t m c a b c d o c t o r _ 1 2 9 5 d e p a r t m e n t d $ h o s p i t a lb s t m c _ d e f $ t m c g r i d f r i ，2 5m a r2 0 0 51 4 ：3 6 ：0 5 + 0 8 0 0 ( c s t ) 2 1 2 一次合作的流程分析 例2 会诊申请事件 会诊请求者的每次会诊请求都会得到一个成功或者失败的结果。这样的每 次请求的整个过程称为一次合作，包括查找会诊提供者，与会诊提供者协商，执 行会诊请求并返回结果三个步骤。一次合作过程中会涉及许多事件，它们的关系 和作用如图4 所示。 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 t 8 t o ：i n i t i a l ( 初始) ：t 1 ：c o _ r e q u e s t ( 合作请求) ；t 2 ：c on e g o t i a t e ( 合作协商) ；t 3 ：c o _ a c c e p t ( 合作 接受) ；t o ：c o _ r e j e c t ( 合作拒绝) ；t s ：s e r v i c e _ i n v o k e ( 调用服务) ；t o ：s e r v i c er e s p o n s e ( 服务应答) ； t 7 ：c oe x i t ( 合作结束) ：t 8 ：n o _ s u b s e r i b e r ( 无订阅者) 图4 一次合作的流程及相关事件 在一次合作的流程中，合作协商( t z 事件) 往往需要反复多次后才能达成 致，会诊请求者调用会诊提供者所提供的各类服务的调用及应答过程( t s 与t 6 ) 也可能需要反复多次才能完成。在没有找到事件订阅者( r ) ，合作协商失败导 致合作拒绝( t 。) ，或者服务调用过程中出现异常并无法恢复的情况下，都会形 成导致本次合作失败，需要调整后重新开始。 2 1 3 会诊协作联盟生命周期内的事件处理 由于提供会诊服务医院本身的设备、技术的限制，或者请求会诊疾病的疑 难和复杂程度高，往往导致一对一的会诊协作无法满足需求。在这样的情况下， 需要将会诊事件分解，以寻找满足条件的多个会诊提供者，协同完成整个会诊工 作。与多个会诊提供者之间的合作仍然建立在一次合作的基础之上，区别在于合 作伙伴的寻找及协商选择较一次合作更为复杂。 2 2 会诊事件订阅及会诊协作联盟的工作流程 下面我们分别给出订阅信息、会诊业务共同体和会诊协作动态联盟的定义。 定义3 订阅信息是一个四元组，s = ( i d ，a p p l i c a t i o n ，t o p i c ， c o n d i t i o n s ) ，其中i d 为订阅信息的标识；a p p l i c a t i o n 为该订阅对应的会诊业务 应用；t o p i c 为会诊事件的主题；c o n d i t i o n s = c o n d i t i o n 是对会诊事件内容 的条件约束，其中c o n d i t i o n = ( n a m e ，o p e r a t o r ，v a l u e ) 描述了一个条件表达 式。 1 4 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 在整个会诊协作过程中，会诊事件模板和订阅信息的管理是相当重要的。 事件模板作为会诊请求者和会诊提供者共同参阅的规范。对于事件模板和订阅信 息，需要一个公共空间，这就是业务共同体。 定义4 会诊业务共同体是一个五元组，o c = ( i d ，c r i t e r i o n s ，e t s ，o r g s ， o p ) ，其中i d 为业务共同体的标识；c r i t e r i o n s = c r i t e r i o n ) 是业务规范集合； e t s = e t ) 是业务共同体中事件模板地集合；o r g s = ( o r g 是业务共同体中登记 的医疗机构，其中o r g = ( n a m e ，t y p e ，a p p l i e a t i o n s ， s ) ，o r g o p ) ，n a m e 为医 疗机构的名称，t y p e = h o s p i t a l ，d e p a r t m e n t ) 是医疗机构的类型( 既可以是 医院，也可以是科室) ，a p p l i c a t i o n s = a p p l i c a t i o n 包含了该医疗机构主 要的业务应用，( s 为订阅信息集合，o r g o p = ( s u b s c r i b e ，g n s u b s c r i b e j 为订 阅取消订阅的操作；o p = r e g i s t e r ，u n r e g i s t e r ) 为共同体中用来注册注销 c r i t e r i o n 、e t 和o r g 的操作。 一个会诊业务共同体存在于一个远程医学中心的管辖范围内，由其集中管 理，一个远程医学中心可以根据会诊业务需要设立多个会诊业务共同体。会诊业 务共同体中某个医疗机构发布会诊请求后，通过查找订阅信息寻找到符合条件的 会诊合作医疗机构，经过协商后，便成功建立起一个会诊协作动态联盟。 定义5 会诊协作动态联盟是一个五元组，c u = ( i d ，s e r v i c e s ，r e l a t i o n s ， e v e n t c h a i n ，0 p ) ，其中s e r v i c e s = s e r v i c e 是动态联盟内各类服务的集合； r e l a t i o n s = ( p a r t n e r ，s e r v i c e ) 是合作伙伴与服务之间关系的集合，p a r t n e r 是o c o r g s 的一个实例；e v e n t c h a i n = ( e v e n t s ，r e l a t i o n ) 是会诊协作过程中生 成的会诊事件链；o p = a d d p a r t n e r ，a d d e v e n t 是用来添加会诊合作伙伴和会 诊事件的操作。 会诊协作动态联盟内的各个事件是具有时序性和包含关系的，当会诊申请 事件发生后，它触发其它事件的发生，形成了一个事件链。不同的事件又对应着 相应的服务，按照事件链中的顺序依次调用服务并返回结果，从而使整个会诊协 作动态联盟的工作得以运转。 2 3 会诊合作伙伴的寻找与选择 当会诊申请者发布会诊申请事件时，本区域事件中介会负责查找合适的合 作伙伴，并由会诊申请者与相应的会诊提供者协商以建立协作联盟。由于订阅了 会诊申请事件的会诊提供者可能有多个，且可能是通过其它区域事件中介代理订 阅的会诊提供者。同时，会诊请求可能需要两个以上的会诊提供者才能满足需求， 例如一个疑难病例的会诊分别需要两家医院的心内科和呼吸科的专家同时参加。 复旦大学硕士学位论文 面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 针对这一情况，制定一套合理有效的会诊合作伙伴的寻找方法是必须的。 2 3 1 会诊事件与订阅信息的匹配关系 定义6 主题匹配：如果会诊事件e 的主题与订阅信息s 的主题含义一致或 者e 的主题是s 的主题的一种特例，则称e 与s 的主题匹配，记作 e t o p i c s t o p i c 。 定义7 内容匹配：对于订阅信息s 的条件集合s c o n d i t i o n s = c o n d i t i o n 。 c o n d i t i o n 2 ，c o n d i t i o n 。) ，会诊事件e 的内容集合e c o n t e n t = d e s c r i p t i o n ， d e s c r i p t i o n 2 ，d e s c r i p t i o n 。) ，其中m n ，如果对于任意约束条件 c o n d i t i o n s c o n d i t i o n s( 1 i m ) ，存在d e s c r i p t i o nj e c o n t e n t ( 1 j n ) ，使得( d e s c r i p t i o n 。n a m e = c o n d i t i o n 。n a m e ) 八 ( c o n d i t i o n 。o p e r a t o r ( d e s c r i p t i o n ，v a l u e ) = c o n d i t i o n 。v a l u e ) 成立，则称e 与s 的内容匹配，记作e c o n t e n t s c c o n d i t i o n s 。 定义8 事件匹配关系：根据会诊事件e 与订阅信息s 的匹配程度，可将它们 的匹配关系分为三种情况“。 1 ) 如果对于事件e ，存在订阅s ，使( e t o p i c s t o p i c ) 八( e c o n t e n t s c c o n d i t i o n s ) 成立，则称事件是完全匹配的，记作e 专s ； 2 ) 如果对于事件e ，只存在订阅s ，使( e t o p ic s t o p i c ) 八一( e c o n t e n t s c c o n d i t i o n s ) 成立，则称事件是部分匹配的； 1 ) 如果对于事件e ，不存在订阅s ，使( e t o p i c s t o p i c ) 成立，则称事件是不 匹配的，记作e j 毋。 定义9 事件可分解：在事件部分匹配的情况下，如果能将事件e 分解成多 个同主题不同内容的事件，并且这些事件都是完全匹配的，即对于事件e ，如果 存在事件e l ，e 2 ，e 。，对于订阅s l ，s 2 ，s 。，有( e t o p i c = e2 t o p i c ： = e 。t o p i c = e t o p i c s t o p i c ) 八( e 】c o n t e n t s 1 c c o n d i t i o n s ) 八 ( e 2 c o n t e n t s 2 c c o n d i t i o n s ) 八八( e 。c o n t e n t s 。c c o n d i t i o n s ) 八 ( ( e i c o n t e n tue nc o n t e n tu e m c o n t e n t ) = e c o n t e n t ) ( ( e ，c o n t e n t ne 2 c o n t e n t n ne 。c o n t e n t ) = ) ，则事件e 可分解为事件 e l ，e 2 ，e ，记作e 一 e l ，e 2 ，e 。 斗 s l ，s 2 ，s 。) 。 2 3 2 基于订阅信息的合作伙伴查找方法 基于订阅信息的合作伙伴查找通过主题与内容相结合的订阅方式提供了一 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 种可靠的从众多订阅消息中查找符合条件的内容的方法。根据会诊事件与订阅信 息的匹配关系的定义，我们可以得到以下匹配评估函数”r 。 f 碱p 哼s f m a n h ( e ) = b ，s ：， ，e 寸k ， l 矿，e 一 根据此匹配评估函数我们还可以很容易地得到两个推论。 ( 公式1 ) f 臼) ，p j ，a = 厶( e ) a p p l i c a t i o n 厶。g ) = 缸4 j 0 芝矗曳。乏涮二曼；：j 菇? 乞 【妒，。专妒 ( 公式2 ) k 砌。，g ) = o r g , ejs ，o r g = f 蝌| ，嗡o r g a p p l i c a t i o n s ，o r g ：，o r g 。i e 斗矗，e ：， 一b ，s ：，k a ，= 枷 。r o 。0 ) ，4 ，o r g ，a p p l i c a t i o n s ，i = 1 ，2 ，珊 ，e - - 9 , 矿 ( 公式3 ) 从公式2 和公式3 可以得到与事件匹配的业务应用及其提供者，进而作为候 选的合作伙伴。 2 3 3 合作伙伴评估方法 在个会诊协作的合作伙伴寻找过程中，符合条件的会诊提供者往往有多 个，我们最终只需要组最佳的会诊业务应用所对应的订阅信息的集合，并进而 评估得出最佳的会诊合作伙伴，调用其提供的服务，完成合作过程。3 。我们采用 医院评估指数阡锄。i t a l 和科室评估指数鲫。湘结合的方法，作为选择算法的 基础。 定义1 0 会诊业务评估指数是一个四元组，w = ( o r g n a m e ，o r g t y p e ，w e i g h t o p ) ，其中o r g n a m e 是医疗机构的名称；o r g t y p e 是医疗机构类型；w e i g h t 是该 机构的评估指数；o p = a d d o r g ，r e m o v e o r g ，u p d a t e o r g ) 指定了插入、删除、 更新评估指数的操作。 在评估指数的计算上，我们采用各因素评估值加权平均的方法。对于各因 素的评估值e 。，e ：，e 。，e 。 0 ，1 0 0 ，e 。n ，1 i n 。各因素e 。有对应的合格 复旦大学硕士学位论文 面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 标准q 。和权值p ，。 评判某项指标是否达到合格标准，我们使用以下函数来衡量。 咖呖船，砌r e s h o l d ) = f ：i ， 下面是评估指数的计算公式。 粤娃掣o l d ( 公式4 ) 玩胁p 。 0 ，= 0 ( 公式7 ) 。兀m 攀擎 复旦大学硕士学位论文 面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 其中，h o s p i t a l 是d e p a r t m e n t 所属的医院，。d = 旦一是业务共同体 帆驯1 内所有医院的评估指数的均数。 于是得到医疗机构的因素评估函数。 厶，乏臻l 0 曙聊8 = 阿唧f m f ( 公式8 ) o r g t y p e = d e p a r t m e n t 至此，我们已经提出了事件驱动的会诊协作联盟的构建方法，并提出了相 应的定义及公式。同时，我们还制定了一套用于评估医院和科室的方法。在介绍 原型系统肋埘的设计过程中，我们将进一步讨论会诊协作联盟的工作方式： 会诊合作伙伴查找和选择的具体算法等问题。 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 第三章盈f c 6 r i d 远程会诊平台的设计 2 4 关键问题的分析 在制定了一套准确高效的事件驱动的会诊协作联盟的构建方式以后，我们 还需要考虑面向服务的远程会诊平台所面临的许多问题。根据远程会诊平台的特 点，可以发现这些问题主要可以归结为以下几项。 2 4 1 从现有系统移植 以往的各类远程会诊系统虽然具体实现不同，但它们所提供的主要服务和 运作流程是类似的。这些系统在功能上基本都包含了会员医院的申请和管理、会 诊的申请和安排、费用计算等各种常见功能。这使得这些系统的资源共享和协同 工作成为可能。同时，也可以尽可能地减少对现有系统的修改，降低实现的难度。 2 4 2 数据的描述 目前医学信息领域存在的数据描述的规范主要是h e a l t hl e v e ls e v e n ( h l 7 ) 标准。1 ，它采用扩展标记语言( x m l ) 作为描述语言。t m c g r i d 作为一个面向服务 的远程会诊平台，它所使用的各种数据绝大多数都是以x m l 来描述的，服务之间 传输消息的s o a p 协议也是基于x m l 的，这些数据的格式规范都可以使用d t d 或 x m ls c h e m a 定义，这样就保证了系统良好的兼容性和可扩展性。 2 4 3 整合现有资源设备 以往的远程会诊系统往往采用b s 的架构，其无法与基于b s 或c s 架构 的医院信息系统( h i s ) 、医学影像系统( p a c s ) 等采用r p c 、c o r b a 等技术支持分布 式特性直接共享数据o ”1 ，许多操作需要人工干预，增加了重复劳动，降低了效 率。相比之下，t m c g r i d 是建立在j 2 e e 规范“”之上的基于面向服务架构的系统， 采用了w e bs e r v i c e s 作为与其它系统交互的接口，运用了s t r u t s 框架“”、m v c ( m o d e l v i e w c o n t r 0 1 ) 开发模式以及可重用组件技术，大大提高了系统的可扩展 性和灵活性，整合了现有的资源和设备，提高了效率。 复旦大学硕士学位论文面向服务、事件驱动的远程会诊平台的研究 目前，w e bs e r v i c e 的应用已经相当普遍，相应的中间件也很多。这使得采 用w e bs e r v i c e 封装原有系统的接口变得相对容易。通过使用a x i s 等项目，可 以比较容易地完成这项工作。 2 4 4 安全性 远程会诊过程中有许多信息牵涉到患者的隐私权，这使得数据资料存放和 传输的安全要求大大提高。这就需求解决各个服务之间的信任关系和数据传输的 加密问题。我们采用一套基于公钥加密体系( p k i ) 的x 5 0 9 证书认证机制，支持 s e c u r es o c k e tl a y e r ( s s l ) 通信协议及基于w s s e c u r i t y 规范“3 1 的s o a p 消息安全 性，来保障数据的安全“。 2 4 5 用户身份验证 各个远程医学中心有不同的用户登记管理方式，由于用户的注册信息是位 于其所属的远程医学中心的系统中的。当用户访问其它存在合作关系的远程医学 中心所提供的服务时，由于其身份无法被所识别，导致了“陌生人”问题的发生。 因此，我们采用一种单点登陆和客户端证书相结合的办法来实现用户身份验证 1 们 a 2 5 算法概述 2 5 i 会诊事件的分解算法 会诊事件的分解算法是会诊合作伙伴查找选择算法