病例文档参考.doc

1 毕业论文一律用国际标准 A4 型纸 297mm 210mm 打印 页边距为 上边距 20mm 下边距 20mm 左边距 20mm 右边距 15mm 2 文字图形一律从左至右横写横排 文字一律通栏编辑 使用规范的简化汉 字 3 论文各部分的编排式样及字体字号 1 目录 项目名称用 3 号黑体 顶部居中 内容用小 4 号仿宋 2 内容提要及关键词 标题 3 号黑体 顶部居中 上下各空一行 内容用 5 号宋体 每段起首空两格 回行顶格 关键词三个字用 4 号黑体 内容用 5 号黑体 关键词通常不超过 5 个 词间空一格 3 正文文字 另起页 论文标题用 3 号黑体 顶部居中排列 上下各空一行 正文文字一般用小 4 号宋体 每段起首空两格 回行顶格 1 5 倍行距 4 正文文中标题 一级标题 标题序号为 一 4 号黑体 独占行 末尾不加标点 二级标题 标题序号为 与正文字体字号相同 独占行 末尾不加标点 三级以下标题 三 四 五级标题序号分别为 1 1 和 与正文 字体字号相同 可根据标题的长短确定是否独占行 若独占行 则末尾不使用标点 否则 标题后必须加句号 每级标题的下一级标题应各自连续编号 5 注释 项目名称用 4 号黑体 正文中加注之处右上角加数码 形式为 或 1 注文按序号统一放到正文后排印 字体用 5 号宋体 引用著作 时 注文的顺序为 作者 书名 出版单位 出版时间 页码 中间用逗号分隔 引用文章时 注文的顺序为 作者 文章标题 刊物名 期数 中间用逗号分隔 6 参考文献 项目名称用 4 号黑体 在正文或注释后排印 字体用 5 号宋体 参考文献内容 具体编排方式同注释 4 全文排印连续页码 单面印时页码位于右下角 论论文文 电子病历系统的设计与实现电子病历系统的设计与实现 I 摘摘 要要 电子病历包括病人医疗全过程信息的数字化 是临床医疗信息的出发点和医院 信息系统的核心 是现代医院信息技术发展的必然 它预示着未来病历发展的方向 目前常用非结构化数据方式和结构化数据方式对病历进行电子化处理 非结构 化数据方式通常采用文本文件 Word 文档甚至扫描以图像文件方式存储病历 这 种方式实现简单 输入方式比较自由 但是查询和统计功能非常有限 结构化数据 方式则以数据库表记录方式存储病历信息 能提供很好的数据查询和统计功能 但 由于病历具有项目繁多 结构复杂 格式易变等特点 所以很难用传统的数据库表 记录方式存储和显示病历数据 动态解析数据结构可以将项目繁多 数据结构复杂的病历数据以简单的数据库 表记录方式存储 可对病历数据进行各种组合查询 统计 汇总 对不同病人病历 可以用不同格式输出 能实现临床上对不同专科及相同专科不同时期病人要求输出 不同病历格式的需求 易实现修改痕迹保留和按时间点输出相应的病历内容 数据 库只保留修改部分数据 无冗余 抽象程度高 实现了数据 输入输出格式和样式 三层分离 实现了不改变计算机程序就适应病历内容 格式 样式不断改变的需求 同时也容易将病历内容导出为 XML 文件格式 基于动态解析数据结构的电子病历 系统的实现可以选择多种目前流行的开发平台 如 NET J2EE 等 本文选用微软 的 NET2 0 平台 C 语言进行该系统实现 并已投入正常使用 取得了良好的使用 效果 关键词关键词 动态解析 数据结构 电子病历 设计 实现 II 目目 录录 摘摘 要要 I Abstract II 1 绪论绪论 1 1 课题背景 1 1 2 研究目的与意义 2 1 3 国内外发展概况 2 1 4 主要研究工作 3 2 主要技术分析主要技术分析 2 1 Oracle9i RAC 技术 7 2 2 SAN 及 RAID 技术 9 2 3 Kashya 容灾方案 11 2 4 NET 及 C 语言 13 2 5 软件测试方法 14 2 6 本章小结 16 3 系统分析与设计系统分析与设计 3 1 需求分析 17 3 2 功能设计 17 3 3 系统平台设计 20 3 4 软件设计 22 3 5 数据库设计 28 3 6 安全保密设计 31 3 7 本章小结 32 III 4 系统实现系统实现 4 1 系统平台实现 33 4 2 软件实现 35 4 3 界面实现 43 4 4 本章小结 46 5 测试及性能分析测试及性能分析 5 1 测试环境 47 5 2 功能测试 48 5 3 性能测试 50 5 4 测试结论 52 6 结束语结束语 53 致致 谢谢 54 参考文献参考文献 55 附录附录 1 在校期间论文 作品情况在校期间论文 作品情况 58 附录附录 2 转换内核代表性数据类型相关代码 转换内核代表性数据类型相关代码 59 1 1 绪论绪论 1 1 课题背景课题背景 卫生领域的信息化建设 己经日益成为提高科学管理水平和卫生服务质量及效 率的有力手段 作为医院信息化的具体体现 医院信息系统 Hospital Information System HIS 及其研制开发也就成为医学信息学中的重要分支和组成部分 医院信 息系统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 各部门的人流 物流 资金流进行综合管理 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 1 根据国外医疗系统的信息化水平划分 医院信息化发展要经历三个阶段 医院 管理信息系统 HMIS 阶段 临床管理信息系统 CIS 阶段 局域医疗卫生服务 GMIS 阶 段 我国医院的信息化进程起步较晚 部分医院于上个世纪 70 年代后期开始医院 信息系统的开发应用工作 在 90 年代 随着计算机技术 特别是网络技术和多媒 体技术的发展 以及医院信息学的发展 HIS 的应用向规模化方面发展 2 现正从 第一阶段快速向第二阶段扩张 以财物管理为中心向以病人为中心的服务模式转变 电子病历 Electronic Medical Record EMR 则是实现这种转变的唯一途径 3 4 电子 病历包括病人医疗全过程信息的数字化 是临床医疗信息的出发点和医院信息系统 的核心 5 是现代医院信息技术发展的必然 它预示着未来病历发展的方向 6 电 子病历系统与医院其它系统有着密切的联系 这些系统间的协同工作显得更加重要 7 电子病历目前有多种定义 国际电子病历学会 The Computer based Patient Record Institute CPRI 的定义是 获取 存储 处理 保密 安全 传输 显示 病人有关医疗信息的技术 作者所在单位温州医学院附属第一医院非常重视医院信息化工作 在医院信息 系统研发上形成了自己独有的设计模式 取得了初步的成绩 前期 医院信息系统 HIS WYYY 1 2 研究成果通过鉴定 得到了评审专家的充分认可 并获得温州 市 2005 年度科技进步三等奖 为了更好地推进医院信息化建设 加强研发实力 医院与华中科技大学温州先进制造技术研究院在科研上建立了很好的合作 于 2 2005 年联合申请温州市科学技术局课题 智能化解析电子病历系统研发 已立项 项目负责人 潘传迪 编号 H2005B024 计划下拨经费人民币 20 万元 该课题 目的就在于通过双方的合作 共同努力 开发出能够满足医院需要的智能式电子病 历系统 并形成示范效应 促进整个温州地区医院信息化的发展 1 2 研究目的与意义研究目的与意义 电子病历系统的研制是医院病历无纸化的要求 它的实现将使浩瀚的病历信息 的检索和信息共享成为可能 便于医院之间 医院与社区之间共享医疗信息 便于 远程医疗会诊和远程咨询 为医务人员提供及时 准确 完善的病历信息 提高医 疗决策效率 为患者提供更好的服务 同时也更好地服务于临床科学研究 降低医 院行政管理成本和提高医院现代化管理水平 8 电子病历提供了超越纸质病历的服务 9 10 建立电子病历系统对于防止医疗差错 提高医护质量有突出的作用 11 12 世界 卫生组织不久前公布了一项统计数字 在发生治疗错误的病人中 有6 是由于医生 的字迹潦草导致护士和病人错误执行 而电子病历则使这类错误的发生率降到了零 8 对病历实现电子化处理 可规范医生书写病历的格式 13 同时与手工书写病历 比较 明显提高病历质量和工作效率 14 15 临床医生不仅能对病人的发病情况 临 床表现 检查结果 治疗方案等相关信息进行快速有效的输入 查询 统计 而且 还可以对该病人以往治疗相关信息进行综合查询 方便医生研究治疗疾病的最佳方 案 提高医疗水平 更好地为病人服务 同时还可提高医院科研和教学水平 电子病历系统有利于对病案资料的保管 16 17 病案资料是医院最宝贵的信息资 料 但由于其信息量大 手工缺乏有力的处理手段 多年来 这些宝贵资料的存档 和再加工利用一直得不到很好的解决 电子病历可以提醒医生对病人进行追踪随访 18 同时电子病历在推动患者的知 情意识 积极参与意识 保障法律赋予的关于预防和保健方面的权利 都起了重大 的作用 19 医院使用电子病历可以明显减少花销和增加收入 20 但实施一个电子病历系统 将面临错综复杂的挑战 如对医疗流程的改变 医生和病人是否接受等 21 22 3 1 3 国内外发展概况国内外发展概况 最著名的早期电子病历系统是美国麻省总医院的一个门诊病历系统 在 1960 年开发完成并投入使用 而在电子病历的发展中具有里程碑意义的是 20 世纪 80 年 代中期美国政府为退伍军人事务部开发的分散式医院通讯系统 Decentralize Hospital Communication Program DHCP 23 该系统实现了所有的退伍军人医院共享医疗信 息 至今仍有很大的应用价值 土耳其 2000 年投入使用的公立医院信息系统同它 基本类似 24 电子病历的研究开发已经得到了国际范围的广泛关注 如美国 英国 日本 荷兰等国电子病历已有了相当程度的研究和应用 25 同美国相比较而言 欧洲一些 国家的电子病历系统发展的更好 其中以瑞典和荷兰最为突出 已经有近90 的医 院成功应用了电子病历系统网 在瑞典 约85 的医生已经开始使用电子病历 26 据一项调查 我国有 66 的医疗机构近几年的工作重点仍是 HMIS 建设 27 部分大医院才刚刚开始向临床信息系统的转化 我国几乎所有医院信息系统都是在 以收费为中心的管理观念指导下设计开发的 而且开发应用没有统一的标准 要想 进行医院之间或医院与社保之间数据交换与共享非常困难 同时 我国的卫生信息 立法滞后 现阶段我国缺乏对电子病历的法律地位的明确规定 医务人员的电子签 名问题尚未得到解决 在出现医疗纠纷时电子病历尚不具有法律效应 因此 我国 所有应用电子病历的医院到目前为止都未实现真正无纸化 28 目前 国内的一些医院信息系统软件产品提供商也在推广其电子病历系统软件 如上海金仕达卫宁 联合软件 南京海泰等软件公司 却都不能提供比较成功的案 例 电子病历在今后几年将仍然是我国乃至全世界医院信息化建设的基础和核心工 作 仍是我们研究和讨论的热门话题 29 国家卫生部也在其 全国卫生信息化发展规划纲要 2003 2010 年 中明确指出 建立电子病历为目前我国医院医疗服务信息系统的建设目标 1 4 主要研究工作主要研究工作 医院电子病历系统可规范病历管理 充分发挥病历作用 达到能真正为医疗 教学 科研服务的目的 4 本研究所做的主要工作如下 1 电子病历系统方案设计 包括需求调查 需求分析 系统设计 采用动态 解析数据结构进行本研究核心子系统 病历电子化的设计 2 电子病历系统设备选型和系统平台构建 根据系统高可用性 高性能 高 安全性等要求及可用资金选用性价比高的设备 并进行系统平台构建 3 电子病历系统软件实现 选用微软的 NET2 0 平台 C 语言进行本项目实现 提供一套供临床医生和医疗管理部门使用的电子病历系统应用软件 此外还需提供 用于编辑病历结构的供医院信息技术人员使用的电子病历结构编辑系统 4 电子病历系统测试 主要进行功能和性能方面的测试 5 电子病历系统的运行和维护 正式运行中必须不断地对其进行评价 调整 与修改 病历是指患者在医院中接受问诊 查体 诊断 治疗 检查 护理等医疗过程 的所有医疗文书资料 包括医务人员对病情发生 发展 转归的分析 医疗资源使 用和费用支付情况的原始记录 是经医务人员 医疗信息管理人员收集 整理 加 工后形成的具有科学性 逻辑性 真实性的医疗档案 30 经对病历进行分析 归纳 其在电子化处理方面特点如下 1 项目繁多 一份住院病历少则几百个项目 多则几千个项目 2 数据类型复杂 结构化与非结构化数据并存 字符数据与多媒体数据并存 3 内容及结构易变 医院病历内容和结构在不同时期不同 在同时期不同专 科病历内容和结构也不同 住院病人转科又是一项常规操作 临床上要求病人转科 后其病历数据共享 但病历内容和结构必须符合当前专科要求 4 可验证性 不得随意涂改 修改后必须留有修改痕迹 5 安全性和保密性要求高 保存年限长 病历不仅是医疗 教学 科研的第 一手资料 而且也是医疗质量 技术水平 管理水平综合评价的依据 其安全性要 求高 并且有对病人隐私权保护的保密性要求 医院病历要求至少保存 15 年 6 查询和统计分析功能要求越来越高 特别在有科研和教学任务的医院 对 病历的查询和统计分析功能要求越来越高 病历电子化常见数据存储方式包括非结构 结构化和半结构化 31 32 非结构化 数据方式通常以文本文件 Word 文档 扫描图像以数据库二进制数据方式或者文 5 件方式存储病历数据 关键检索字段以数据库表记录方式存储 提供简单查询和统 计功能 该方式实现简单 输入方式比较自由 但是查询和统计分析功能非常有限 数据冗余大 性能较差 不能实现数据共享 难以实现修改痕迹保留和按时间点输 出相应病历内容 结构化数据方式即数据以结构化方式存储 性能好 能提供很好 的数据查询和统计分析功能 容易实现修改痕迹保留和按时间点输出相应病历内容 但由于病历数据项目繁多 数据结构复杂 此外 由于病历格式经常变化 对于历 史病历必须以原格式输出 而对于新病历必须用新格式显示 所以很难用传统的数 据库表记录方式存储和显示病历数据 目前大多采用 XML 技术实现病历的结构化 存储 33 34 XML 技术固然有诸多优点 但在病历电子化方面其缺点主要表现在 病历存储规范性不能得到保证 以文件方式存储 一份病历多个文件 对这 些文件的管理难度大 查询和统计功能实现麻烦 不能解决病历内容及结构 易变 病人转专科等带来的一系列问题 半结构化数据方式考虑结构化和非结构化 方式的优缺点 选择一种折中的方案 该方式与结构化数据方式没有明确的界限 用结构化数据记录电子病历信息比传统的临床叙述不容易发生错误 且信息利用率 更高 35 36 本系统涉及到的技术特点有 1 采用动态解析数据结构 是本项目的主要技术特点和创新点 以一种特殊 结构化数据方式对病历进行电子化处理 能实现病历单元结构的动态构造 同时解 决了电子病历系统中非结构化和传统结构化数据存储方式中存在的缺陷 方便了系 统的实现 维护和扩展 2 数据安全性和系统可用性 采用了 Oracle9i RAC SAN RAID 以及 Kashya 容灾等技术 确保系统非常高的数据安全性和系统可用性 3 程序可扩展性 采用了 B S 三层体系结构 数据库服务器负责数据处理逻 辑 应用服务器负责业务处理逻辑 客户机负责界面处理逻辑 整个应用都是在服 务器端来部署 大大提高了业务的可扩展性 4 终端无关性和可维护性 因为在终端系统上只需安装浏览器 没有业务应 用软件 大大降低了终端维护的复杂度 提高了系统的可维护性和可管理性 5 通用性 采用 NET2 0 平台 C 语言实现 性能 可靠性 可用性高 本系统涉及到的技术指标有 1 系统并发访问要求高 温州医学院附属第一医院共有 48 个病区 每个病区 6 有 4 6 台连接终端 系统目标需要支持总共 250 多台终端 而且由于工作性质关系 这些终端在每周一至周六上午 9 点到 11 点几乎都会使用电子病历系统 也就是说 其最大的并发数目可能达到 200 多个连接 预期并发数目在 300 个以上 2 系统性能要求高 从我们前期的需求调查中获知 该系统要求数据查询必 须在 60 秒内响应 数据统计必须在 300 秒内响应 数据保存必须在 10 秒内完成 3 系统可用性要求高 系统的故障时间要求小于 2 小时 月 4 工作流技术 实现了病历的电子化管理 同采用手工病历系统相比 要求 工作效率提高 3 倍以上 本论文依托实际的工程项目 针对病历结构特点 研究并实现了适合温州医学 院附属第一医院及周边其它医院的电子病历系统 开发实践和现场测试表明 该系 统具有良好的性能 安全性 可用性和通用性 适宜于在其它医院推广应用 7 2 主要技术分析主要技术分析 2 1 Oracle9i RAC 技术技术 Oracle9i RAC Real Application Cluster 是具有共享缓存体系结构的集群 Cluster 数据库 它运行在通过 Cluster 互联和共用存储器子系统连接在一起的多台机器上 实现系统的高可用性 RAC 通过不同的节点使用一个或多个实例 Instance 与一 个 Database 连接 RAC 在工作期间 每个节点可以单独被使用并且被应用程序负 载均衡 如果某一节点发生意外 可以实现节点的失败切换 Failover 保证数据 库 7 24 的高可用性 37 38 在 Cluster 多机系统平台上 常用的高可用性技术有双机热备份和并行服务器 这两种方式采用的机制不同 实现的效果也不同 RAC 实现的是并行服务器方式 图 2 1 双机热备份方式 图 2 1 所示 在双机热备份方式下 数据库系统平时只能在一台服务器 例如服 务器 A 上运行 另一台服务器无法直接访问数据库 自然也无法进行负载分担 当服务器 A 由于故障失效时 由相应的操作系统软件控制 将服务器 A 管理的资 源 主要是存储设备和 IP 地址 转交给服务器 B 控制 同时在服务器 B 上启动另 一个数据库进程 管理数据库 这种切换并启动新的数据库核心的过程一般需要几 十秒到几分钟时间 这种方式的主要缺点在于 8 1 由于需要重新启动数据库核心进程 无法保证数据库系统连续不间断地运行 2 在系统切换过程中 客户端与服务器之间的数据库连接会中断 需要重新进 行数据库的连接和登录工作 3 由于数据库系统只能在一台服务器上运行 另一台服务器无法分担系统的负 载 造成了客户投资的浪费 在有些系统中 为了解决双机负载分担的问题 将应 用系统人为分割 分别在两台服务器上运行 这种方式在一定程度上解决了负载分 担的问题 但给系统管理 统计分析等业务处理带来了很多额外的复杂性 图 2 2 并行服务器 RAC 方式 在并行服务器方式下 两台或多台服务器上各自运行一个数据库核心进程 但 共同管理 操作同一个数据库 客户端无论连接到哪台服务器都可以进行数据库操 作 当服务器 A 由于故障失效时 其连接客户可以根据需要被自动转向服务器 B 此时数据库系统本身并未停止工作 连接在服务器 B 上的客户端还可以继续进行正 常工作 对于一些特殊应用中严格要求前端应用不能中断的情况 Oracle 并行服务器还 提供了一种 预连接 pre connect 方式 以这种方式连接的客户端当服务器端发 生故障时 客户端与数据库服务器的连接不会中断 会被 Oracle 并行服务器软件自 动转接到还在正常工作的其它服务器上 不需要用户重新登录 与双机热备份方式相比 Oracle9i RAC 并行服务器方式有以下优点 9 1 各服务器共享一个数据库 在正常运行时可以进行负载分担 无需考虑应用 数据的人为分割 2 并行服务器方式对应用完全透明 在应用程序设计和开发过程中也不需要进 行特殊编程 简化了开发的复杂程度 同时今后系统扩展也无需修改应用程序 3 不需要重新启动数据库核心进程 缩短了故障造成的停机时间 总之 Oracle9i RAC 具有伸缩性强 可用性高 管理方便等优点 2 2 SAN 及及 RAID 技术技术 目前常用的数据存储主要有三种方式 直接连接存储 Direct Attached Storage DAS 附网存储 Network Attached Storage NAS 和存储区域网络 Storage Area Network SAN SAN 是一个以数据块为操作方式的网络存储技术 是独立于用户网络的一种专 门用于连接存储设备和服务器系统的网络 SAN 上的服务器不需要通过局域网而直 接访问存储设备 所以 SAN 的设备独立性 数据带宽 数据共享性 可管理性 可扩展性 可靠性和安全性比 NAS DAS 更高 39 当然 SAN 的投入也相对较大 SAN 目前除了可用于基于文件服务的应用外 也能用于大型数据库的应用 SAN 将会是大型应用存储方案的主流 SAN 为以下问题提供有效的解决方案 存储 容量的爆炸性增长 数据存储的集中管理 多服务器的数据直接高速备份的 要求 与网络无关的备份 这种备份可以克服传统备份令人难以忍受的对应用网络 效率的冲击 集中式备份和恢复 多机集群系统的要求 数据高度扩展能 力的要求 本地服务器与远程存储连接的要求 对数据访问高性能的要求 RAID Redundant Array of Independent Disks 独立磁盘冗余阵列 简称磁盘 阵列 它是一种把多块独立的硬盘 物理硬盘 按不同方式组合起来形成一个硬盘 组 逻辑硬盘 从而提供比单个硬盘更高的存储容量和性能及提供数据冗余的技 术 数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后 利用冗余信息可以使损坏数据 得以恢复 从而保障了用户数据的安全性 在用户角度 组成的磁盘组就像是一个 硬盘 用户可以对它进行与单个硬盘一样的操作 RAID 技术经过不断的发展 现在已拥有了多种基本的 RAID 级别 另外 还 有一些基本 RAID 级别的组合形式 如 RAID 10 RAID 0 与 RAID 1 的组合 不 同 RAID 级别代表不同的存储性能 数据安全性和存储成本 目前常用的有 RAID 10 0 RAID 1 RAID 10 RAID 5 RAID0 即数据分条 Data Stripping 技术 它代表了所有 RAID 级别中最高的 存储性能 RAID 0 提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取 这样 系统的数据请求就可以被多个磁盘并行执行 充分利用总线的带宽 显著 提高磁盘整体存取性能 通过 RAID 0 可以获得更大的单个磁盘的容量和更高的 存取速度 但它忽略了安全 只要其中一个磁盘出了问题 那么整个阵列的数据 都会丢失 RAID 1 又称镜像 Mirror 方式 它的宗旨是最大限度地保证用户数据的安全 性 RAID 1 的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另一个硬 盘上 RAID 1 首先考虑的是安全性 容量减半 速度不变 为了达到既高速又安 全 出现了 RAID 10 可以把 RAID 10 简单地理解成由多个磁盘组成的 RAID 0 再 进行镜像 RAID 3 和 RAID 5 都是校验方式 RAID 3 的工作方式是用一块磁盘存放校验 数据 由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息 存放数据的磁盘有好几 个且并行工作 而存放校验数据的磁盘只有一个 这就带来了校验数据存放时的瓶 颈 RAID 5 的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块 分别存放到组成阵 列的各个磁盘中去 这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题 RAID 5 是 一种存储性能 数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案 当 RAID5 的一个磁盘 数据发生损坏后 可利用剩余的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据 RAID 5 可以理解为是 RAID 0 和 RAID 1 的折衷方案 RAID 5 可以为系统提供数据 安全保障 但保障程度要比 RAID 1 低而磁盘空间利用率要比 RAID 1 高 RAID 5 具有和 RAID 0 相近似的数据读取速度 只是多了一个奇偶校验信息 写入数据的 速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢 Hot Spare 即热备用 RAID 中 当一个正在使用的磁盘发生故障后 一个空闲 加电并待机的磁盘将马上代替此故障盘 此方法就是热备用 热备用磁盘上不存储 任何用户数据 一个热备用磁盘可以专属于一个单一的冗余阵列或者它也可以是整 个阵列热备用磁盘池中的一部分 当磁盘发生故障时 控制器的固件能自动地用热 备用磁盘代替故障磁盘 并通过算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备用 磁盘上 数据只能从带有冗余的逻辑驱动器上进行重建 除了 RAID 0 以外 并且 热备用磁盘必须有足够多的容量 系统管理员可以更换发生故障的磁盘 并把更换 11 后的磁盘指定为新的热备用磁盘 2 3 Kashya 容灾方案容灾方案 容灾 对于 IT 而言 就是提供一个能防止各种灾难的计算机信息系统 当灾 难发生时 不仅要求确保数据安全 而且能在尽可能短的时间内恢复系统正常运行 目前市场上典型的异地容灾方式有三种 主机软件层次 如 Symantec Veritas 公司 的 VVR 软件 存储阵列层次 如 EMC 公司的 SRDF 方案 网络层次 Kashya 容灾方案是基于网络层次的带外解决方案 是目前市场上唯一能够动态支持同步 准同步 异步和时间点四种情形的技术方案 2 3 1 Kashya 数据复制过程数据复制过程 Kashya 数据复制包括分解 传输和分发三个过程 如图 2 3 图 2 3 Kashya 数据复制过程 K driver 方式分解 分解 分解 应用主机对本地存储写操作时 I O 命令一分为二 一份写到本地存储 一份写到 K box Kashya 核心软硬件设备 I O 分解支持两种方法 其一是在主机 上安装 K driver 目的是支持将正常主机往本地的写操作拷贝一份给 K box 这是 类似 RAID1 的分离 I O 读写的操作 几乎不影响主机的性能 其二是采用 SAN 交 换机 SANTap 服务 SANTap 服务将 I O 拷贝一份写到 K box 中 12 传输 传输 K box 在对 I O 命令加标签后 接着就进行传输过程 这个过程完全由 K box 来完成 与应用服务器无关 数据经过打包 封装后 传输到异地 K box 的 历史卷 History Volume 形成不同时间点的历史记录 因为所有的复制工作都是 在 K box 上完成的 因此这是一种带外 out band 复制方案 分发 分发 历史卷和目标卷 Target Volume 合并的过程 在分发阶段 不同时期 的历史卷和目标卷合并 生成特定时间的复制卷 由于传输和分发分为两个独立阶 段 故分发可以被暂停 不管系统处于暂停分发或分发状态 都不会影响传输 在 暂停分发阶段 我们可以对复制卷进行读写操作 如图 2 4 所示 典型的 Kashya 解决方案由两个 KBX5000 构成 分别在主数据 中心和容灾数据中心 KBX5000 通过光纤通道 FC 接口和千兆以太网接口 分 别连接到 SAN 网络设备和 LAN 网络设备上面 从而 位于主节点的 KBX5000 在 接收到主机的写磁盘命令后 经过处理 然后通过 IP 方式 通过广域网将数据传 送到异地从节点的 KBX5000 设备处 形成历史快照 再写入到磁盘系统中 保持 与主节点的数据一致性 图 2 4 典型 KBX5000 方案拓扑图 本项目构建的 Kashya 灾难复制系统的优点如下 1 采用智能带宽节约技术实现意想不到的带宽费用节约 最高可达 15 倍 TPCC 测试试验室数据 常规可达 6 10 倍 并可以针对特定数据库系统智能感应 优化 2 适合任意存储的数据复制解决方案 可以充分利用现有存储或采用低端磁 盘阵列 进一步大大降低费用 13 3 支持恢复到任一个时间点 而不需另外产生数据的拷贝 节约存储空间 并可提供对现有在线业务系统进行不中断业务的容灾复制测试 4 支持异构存储 极大程度地利用了用户原有的投资 避免浪费 5 利用标准的 IP 网络 无需专线或协议转换 提供支持双向数据复制 6 实现真正的 Out of Band 几乎不影响应用服务器和网络性能 7 远程灾备数据具备可处理性 支持相应业务系统的读写操作 利用在灾备 中心备份的数据提供新系统开发 系统测试 员工培训等服务 8 支持集中式的远程和本地设备的统一管理 降低管理成本 2 4 NET 及及 C 语言语言 Microsoft NET 是 Microsoft XML Web services 平台 XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据 而不管所采用的是哪种操作系 统 设备或编程语言 Microsoft NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些 服务集成在一起之所需 根据微软的定义 NET is a revolutionary new platform built on open Internet protocols and standards with tools and services that meld computing and communications in new ways 即 NET 新平台 标准协 议 统一开发工具 NET 的优点如下 40 41 1 面向对象的编程 net framework 和 C 从一开始就完全是基于面向对象的 2 语言的无关性 在 net 中 visual c j 和 managed c 等语言都 可以编译为通用的中间语言 intermediate language 这说明 语言可以用以前没有 的方式交互操作 3 对动态 web 页面的更好支持 asp 具有很大的灵活性 但效率不是很高 这 是因为它使用了解释性的脚本语言 且缺乏面向对象的设计 从而导致 asp 代码比 较凌乱 net 使用一种新技术 它为 web 页面提供了一种集成式的支持 使 用 可以编译页面中的代码 这些代码还可以使用 net 高级语言来编写 例 如 c j 或 visual basic 2005 4 高效的数据访问 一组 net 组件 总称为 提供了对关系数据库和 各种数据源的高效访问 这些组件也可以访问文件系统和目录 net 内置了 xml 支 持 可以处理从非 windows 平台导入或导出的数据 14 5 代码共享 net 引入了程序集的概念 替代了传统的 DLL 可以完美无瑕 地修补代码在应用程序之间的共享方式 程序集是解决版本冲突的正式系统 程序 集的不同版本可以同时存在 6 增强的安全性 每个程序集还可以包含内置的安全信息 这些信息可以准 确地指出谁或哪种类型的用户或进程可以调用什么类的哪些方法 这样就可以非常 准确地控制程序集的使用方式 7 对安装没有任何影响 有两种类型的程序集 分别是共享程序集和私有程 序集 共享程序集是可用于所有软件的公共库 私有程序集只用于某个软件 私有 程序集是完全自包含的 所以安装过程非常简单 没有注册表项 只需把相应的文 件放在文件系统的相应文件夹中即可 8 web 服务的支持 net 集成了对开发 web 服务的完全支持 用户可以开发出 任何类型的应用程序 9 visual studio 2005 net 附带了一个开发环境 visual studio 2005 它可以很好 地利用 c c j visual basic 2005 和 进行编码 C 是一种简单 现代化 面向对象 类型安全的开发语言 它从一开始就使用 net 对 net 特性的支持不仅是完整的 而且提供了比其他语言更合适的语法 C 语 言本身非常类似于 java 但其中有一些改进 C 组件可以方便地转化为 XML 网络 服务 从而使任何平台的应用程序都可以通过 Internet 调用它 C 增强了开发者的 效率 同时也致力于消除编程中可能导致严重结果的错误 C 使 C C 程序员可以 快速进行网络开发 C 包括以下一些特性 40 41 1 完全支持类和面向对象编程 包括接口 继承 虚函数和运算符重载的处 理 2 对自动生成 xml 文档说明的内置支持 3 自动清理动态分配的内存 4 可以用用户定义的特性来标记类或方法 这可以用于文档说明 5 对 net 基类库的完全访问权 并易于访问 Windows API 6 可以使用指针和直接内存访问 7 以 visual basic 的风格支持属性和事件 8 改变编译器选项 可以把程序编译为可执行文件或 net 组件库 该组件库可 以用与 ActiveX 控件 com 组件 相同的方式由其他代码调用 15 9 可以用于编写 动态 web 页面和 xml web 服务 2 5 软件测试方法软件测试方法 软件测试是在软件开发过程中 通过确定的方法 从系统模型和软件代码中发 现并排除潜在的错误 以得到能可靠运行的软件的过程 测试可以采用多种方法 并可从不同角度对测试方法进行分类 根据是否执行被测程序 可以分为静态测试 由测试者通过阅读 检查 分析被测的信息系统模型以及程序代码 发现错误和 问题的一种测试方法 这种测试不运行被测试的程序 和动态测试 在计算机上直 接运行测试实例 以发现程序错误的一种测试方法 其中动态测试方法又可以分 为功能测试方法 黑盒测试 和结构测试方法 白盒测试 42 传统软件开发模型是 V 型瀑布模型 如图 2 5 强调测试的基本层次 软件的 测试工作一般有三个层次 单元测试 集成测试 系统测试 43 每一层次的工作都 在前一层次工作的基础之上进行 图 2 5 瀑布式生命周期 测试遵循的基本原则 1 建立一支独立于开发的测试队伍 2 尽早不断地进行测试 3 严格按照测试计划进行测试 4 精心设计测试用例 5 对错误多发程序段重点测试 对改正过的程序进行回归测试 6 妥善保存各类测试资料 为系统维护提供方便 16 2 5 1 单元测试单元测试 单元测试是指对实现的构件所实施的测试 单元测试包括构件中的类测试 类 关系测试 对象交互测试和构件本身的测试 单元测试过程一般分为制定测试计划 设计测试用例 实施测试等步骤 在单元测试期间 其主要的检查点是 局部数据 结构 重要的执行通路 出错处理通路 影响上述各方面特性的边界条件以及模块 接口等 2 5 2 集成测试集成测试 集成测试是把单元测试所得到的构件 按照系统结构要求集成为最终信息系 统所实施的测试 每个构件可单独正常工作 但并不能保证组合在一起也能正常 工作 集成测试将已测试过的构件组合在一起 重点测试各构件之间的接口和联 系 以及各构件之间的协调一致性 发现与接口有关的错误 集成测试过程一般 分为确定被测对象 设计测试用例 设置测试环境 实施测试 分析并报告测试 结果等步骤 2 5 3 系统测试系统测试 系统测试是将软件 硬件 网络等系统的各个部分连接在一起 对整个系统进 行总的功能 性能等方面的测试 其任务就是测试软件与系统其它部分是否能正常 配套工作 通过与系统的需求相比较 发现所开发的系统与用户需求不符或矛盾的 地方 系统测试要在系统的实际运行环境现场 在用户的参与下进行 常见的系统 测试有以下几类 1 恢复测试 检测系统的容错能力 2 安全测试 检测系统的安全机制 保密措施是否完善且没有漏洞 以验证 系统的防范能力 3 强度测试 对系统在异常情况下的承受能力的测试 是为了检测系统在极 限状态下运行时 性能下降的幅度是否在允许的范围内 4 性能测试 检验系统是否满足系统分析说明书对性能的要求 2 6 本章小结本章小结 根据开发的情况 具体介绍了 Oracle9i RAC 技术特点 比较双机热备与 RAC 的区别 介绍了 SAN 及 RAID 技术特点 同时也介绍了 Kashya 容灾方案的原理及 17 特点 以及采用 Kashya 容灾方案的优势 简单介绍了 NET 及 C 语言的特点 最后 介绍了软件测试方法 这些相关的知识在后面的系统设计以及实现时会有所涉及 故在此做一些简单的介绍 18 3 系统分析与设计系统分析与设计 3 1 需求分析需求分析 通过对用户的需求调研并参考卫生部 医院信息系统基本功能规范 44 得出 本系统基本需求如下 1 自动获取或提供如下信息 1 医生主管范围内病人基本信息 姓名 性别 年龄 住院号 病区 床号 入院诊断 病情状态 护理等级 费用情况等 2 诊 疗相关信息 病史资料 主诉 现病史 诊疗史 体格检查等 3 医生信息 科室 姓名 职称 诊疗时间等 4 费用信息 项目名称 规格 价格 费用类别 数量 等 5 合理用药信息 常规用法及剂量 费用 功能及适应症 不良反应及禁忌症 等 2 支持医生处理医嘱 检查 检验 处方 治疗 转科 出院等 自动审核 录入医嘱的完整性 提供对所有医嘱进行审核确认功能 根据确认后的医嘱自动产 生用药信息和医嘱执行单 记录医生姓名及时间 一经确认不得更改 3 提供医院 科室 医生常用临床项目字典 医嘱组套 模板及相应编辑功 能 4 支持医生和管理部门查询相关资料 历次门诊 住院信息 检验捡查结果 等 5 支持医生按照国际疾病分类标准下达诊断 入院 出院 术前 术后 转入 转出等 6 支持所有医疗文书 医嘱和申请单打印功能 符合有关医疗文件的格式要 求 7 自动核算各项费用 支持医保费用管理 8 自动向有关部门传送检查 检验 诊断 处方 治疗处置 手术 转科 出院等诊疗信息 以及相关的费用信息 保证医嘱指令顺利执行 9 相关数据准确可靠 速度快 保密性强 不同人员具有不同的使用权限 19 3 2 功能设计功能设计 根据需求分析结果 本系统主要设计以下功能模块 3 2 1 病历结构维护病历结构维护 1 病历元素维护病历元素维护 维护病历中的各个元素的定义 包括编号 名称 类型 最大长度等 2 病历样式维护病历样式维护 病历样式分为输入样式和输出样式 用于显示字体 字大 小和字颜色等 输入样式应用于输入界面 输出样式应用于查询或打印输出界面 3 病历格式维护病历格式维护 用于维护整份病历格式的显示 包括标题内容 版面格式 逻辑内容 页面显示长度等 4 专科病历格式维护专科病历格式维护 用于维护某具体专科的病历格式 5 模板维护模板维护 病历相关模板维护 针对病历文书记录和病程记录中填写的 具体内容 分类设置其相应的模板 任一个模板设置时可选择分本专科使用或各科 室通用 使用模板不仅可以提高病历书写速度 而且还可以规范病历书写格式 药品模板维护 分组设定药品模板 按组直接调用 列出模板内设置的药品 然 后根据具体情况进行增删改 简化操作过程 检验医嘱模板维护 可维护常规检 验医嘱模板项目的增删改 3 2 2 电子病历操作电子病历操作 1 病历文书录入病历文书录入 书写住院病人的入院记录 包括 病人基本信息 姓名 性别 年龄 地址 身份证等信息 主诉 现病史 既往史 个人史 体格检查 专科检查 检验特殊检查 和 诊断 等内容 其中的大部分内 容可以使用系统预先设计好的模板 检验结果和特殊检查结果的数据可以分别从检 验科报告系统和特检报告系统中读取 2 病程记录录入病程记录录入 书写住院病人的病程记录 包括 首次病程记录 病程 记录 出院记录 和 二十四小时内入出院记录 其中有些项目 如鉴别诊断 初步诊断 诊疗计划等 可以从系统预先设计好的模板中读取 3 医嘱录入医嘱录入 药品医嘱 输入药品名称的拼音 五笔码查找药品 设定用量 次数 用法和持续天数等 检验医嘱 分项目大类和项目小类 先选择项目大类 再选择项目小类 可输入拼音 五笔码进行快速定位 特殊检查医嘱 按专科列出 20 各项申请单 填写病史和体检内容 再用多选框选择具体的检查项目 治疗医嘱 按专科列出各种治疗项目 供医生选择 治疗医嘱又分为常规治疗医嘱和特殊治疗 医嘱 如手术治疗 输血等 其它医嘱 包括转科 出院 病人饮食等 对医嘱 状态进行跟踪处理 医嘱状态分发出医嘱 接受医嘱 已执行医嘱 已完成医嘱等 多种状态 全程跟踪医嘱状态 明确责任 完善管理制度 4 录音功能录音功能 该功能可用于病人术前谈话录音等 为了使录音内容简单 扼 要 明了 同时也为了节约磁盘存储空间 系统对每次录音最长时间作了限制 系 统默认录音时间最长不超过 10 分钟 3 2 3 查询查询 1 数数据据查查询询 床位查询 查询病区床位使用情况 已住床位和剩余床位分 组显示 同时列出等待入院病人的列表 已住床位再显示病人基本信息和入院天 数 住院病人查询 按照住院病人的姓名 住院号 入院诊断或者出入院日期查 询病人 继而查询对应病历文书记录 病程记录和医嘱记录等信息 检验检查 结果查询 查询住院病人的检验结果和特殊检查结果 B 超 心超 病理 CT 等 检验结果从检验系统读取 B 超 CT 等报告图像可从 PACS 系统读取 其他信息的查询 可以对 入院 72 小时谈话记录单 输血治疗同意书 手术记录 等内容进行查询 2 打印打印 根据管理部门规定 打印输出规范的完整住院病历 同时对各种查 询和统计报表根据需要提供打印功能 3 2 4 统计统计 1 数据统计数据统计 统计疾病的发病情况 临床表现 治疗方案等相关信息 统计 病区的床位使用率 病人的平均住院天数等 2 数据分析数据分析 数据的统计为分析和研究治疗疾病的最佳方案提供参考信息 为完善医院管理 提高医院经济效益等提供可靠的支持 3 2 5 权限管理权限管理 本系统使用人员包括临床医生 医务管理人员和信息管理人员 不同的人员对 系统不同模块具有不同的权限 信息管理人员只能进行本系统技术维护方面的工作 如编辑病历单元结构 21 临床上级医生可以修改本专科下级医生书写的病历内容 同级医生不得互相修 改对方书写的病历内容 任何医生不能修改非本专科病人病历 病历一旦被封存或 归档 其内容不得被修改 没有执业医生资格的医疗管理部门工作人员可以进行一系列查询统计工作 但 不能修改病历内容 3 3 系统平台设计系统平台设计 局域网结构设计 局域网结构设计 采用三层交换技术的网络架构 核心层是网络的高速交 换主干 对整个网络的连通起到至关重要的作用 45 采用两台交换机组成双机热备 系统 并具有负载均衡功能 提高整个网络的安全可靠性 高效性和高可用性 汇 聚层是网络接入层和核心层的 中介 以减轻核心层设备的负荷 但对于站点数 较少的某些网段 为节约投资 在物理上没有设置汇聚层 接入层直接与客户机连 接 根据地理位置划分成多个虚拟局域网 Virtual Local Area Network VLAN 控制广播范围 抑制广播风暴 提高局域网整体性能和安全性 主干采用路径冗 余结构 提高安全性和可用性 数据库服务器集群 数据库服务器集群 目前 HIS 大都以服务器为中心 即共享数据都储存于服务 器上 客户端读取服务器端数据 经运算处理后存回 一旦服务器出现故障 不但 会造成服务的中断 而且可能会引起重