【《基于CS的数据上传工具的开发设计》8900字（论文）】

-9-1系统概述1.1选题的目的与意义在如今信息网络技术不断的发展，社会信息化程度不断的提高，医院信息化被重视程度也越来越高，各级医疗卫生机构都在加强医院信息化的建设。目前，各级医院卫生机构对于医疗数据的上传需求在不断增加，而在传统的医院信息化的发展过程中，大多是以满足医院业务需求为主要目的建设医院信息系统，导致医疗数据的管理、利用主要集中在各医院内部，基本很少考虑到与别的医院实现数据共享或将一些数据上传到国家等。在医疗大数据迅猛发展的今天，国家在医疗数据上传这方面的接口改造也日益增多，每个接口都要去做出对应的程序，大量的接口改造和流程梳理工作需要进行，构建一个基于C/S的数据上传通用工具也变得十分必要，根据配置自动生成相应的上传功能，完成数据的上报、数据导入导出、自定义配置等常用接口的统一管理。在传统的医院信息化建设中，医疗数据上传通常是在HIS系统接口的改造、升级的基础上，以HIS系统为中心，先收集医院内上传所需的数据并进行汇总，最后统一上传数据，但只适用于早期数据量小、需求相对简单的情况。对于后期实现医疗数据上传的数据量大、要求数据质量搞、需求相对复杂的情况，结合目前医院信息化建设的现状，提出了一个通过数据上传通用工具实现数据上传的方式。数据上传通用工具的建设有效地减轻了医院业务系统的压力，节省了医院信息化开发的成本，提高了医院医疗数据信息上报的效率，为医院信息化建设的发展提供了有力的保障。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状美国有一家上市公司CardioNET，其系统能记录患者一个月内的心电数据，通过网络把这些数据上传到公司的监测中心[1]。在系统后台先对数据进行分析，然后生成诊断报告发送给患者。其高检出率让患者快速的了解到自己的病情，以及有效地帮助医生对患者进行诊断和治疗。海伍德兄弟创建了一个社交平台PatientLikeMe，该平台专门为患者服务，其作用是患者可以了解到自己病情、治疗情况的最新进展，可以分享自己创建的医疗记录，寻找相似病情的其他患者，研究人员可以获取、访问患者们的医疗数据[2]。通过配置文件,PLM成员可以了解到自己的健康数据，如体重、疾病进展、治疗效果和副作用，并能对这些数据进行记录。在加拿大一家非营利机构的Infoway公司建立了一个可共享的全国性电子健康平台，主要目的事推动加拿大国内医院信息化建设。电子健康平台可以向加拿大的所有居民提供个人准确的电子医疗记录，医疗卫生机构可以在授权后获取患者记录，让患者拥有高质量的医疗服务[3]。截止到2009年，电子健康平台收集了加拿大17%的人口电子健康记录。在电子健康平台中，药品管理、影像信息等系统进展相对缓慢，但患者登记和管理已全面跨省实施，共享信息的私密性和安全性得到了保障。医疗机构也开展了大量医学大数据研究与实践。以哈佛医学院BID-MC为例[4]，BIDMC在医疗、教育和科研领域开展了大数据实践:(1)通过大量完整数据、指南、最佳实践规则为院内多个部门及院外合作单位提供医疗护理决策支持服务。(2)基于区域医疗信息共享平台，整合多机构临床数据和成本数据，对临床质量、疾病诊疗模式、卫生经济学进行分析和决策。(3)开发基于Web的临床数据查询工具，支持对1997-2013年的电子病历数据进行布尔逻辑查询，对科研问题进行临床试验或临床研究前的探索和验证，开创了新的医学科研模式。(4)进行非结构化数据挖掘和病人远程/实时监测数据填充分析。[5]国外大数据项目资源共享主体一般比国内大数据项目资源共享主题覆盖范围更广，更注重多机构的共享，对数据的处理、分析及应用更为充分。1.2.1国内研究现状2014年初,中南大学宣布启动湘雅临床大数据系统建设项目。大数据电子平台信息库由医生对患者诊疗全过程的实时记录组成，包括病历、有用文字、图像、视频、视听信息等，为卫生行政部门进行数据挖掘提供依据，为卫生行政部门提供决策依据[6]。目前,湘雅临床大数据原型系统已开发完成,患者的体温、心电图、血压及血氧等通过传感器传输到大数据中心。同时，患者可以通过移动设备随时随地从中获取自己的电子健康档案。数据中心平台由中南大学联合中信银行建设,数据主要集中存储在中南大学。医疗数据通常是指医生对患者进行医疗治疗过程中产生的各种数据，包括医院信息系统(HIS)数据、电子病历(EMR)数据、影像学(PACS)数据、检验数据等。传统的医疗数据的生命周期往往集中在医院内部，从数据产生到存储、从管理到应用都是在医院内部循环,但随着医疗相关大数据中心的兴建,集中在医院内部的数据逐渐被传输汇集到更高层面的数据中心中,数据上传就是指医疗数据院内流向院外传输至医疗相关大数据中心的过程。目前，各级医疗相关大数据中心的建设工作主要处于数据采集的初期阶段。将分散的、不同的数据按照大数据中心建设标准和规范统一收集和存储。医院面临的医疗数据上传需求主要有两个方面:(1)以各省市卫生主管部门为主的大数据中心建设需求，如湖北省卫计委的人口健康大数据平台[7]、四川省健康医疗大数据中心[8]等,通过建立医疗大数据中心,宏观开展全省市的医疗和健康管理工作；(2)以各级医保主管部门为主的病案首页数据采集需求,如湖北省医保和武汉市医保病案首页上传工作,要求各定点医疗机构上传患者病案首页信息等。目前各医院专业相关医疗质量信息数据通常采用纸质填报、邮件上报或者调研的方式进行。通过纸质或者邮件上报方式收集信息存在汇总整理困难，需要专门安排人员对资料进行整理录入，才能进行有效的分析和利用[9]。由于各个专业的医疗质量控制指标不相同，各个医院设置的医学专业也存在差异，进行收集数据的网络系统难以覆盖所有医院和所有专业，不利于对每个专业的数据进行有效的管理和利用。目前各级医疗相关大数据中心的建设工作大多以数据采集为主的初期阶段，将分散的、差异的数据按照大数据中心数据的建设标准和规范统一采集存储。医院主要面临两个方面的医疗数据上传需求：（1）以各省市卫生主管部门为主的大数据中心建设需求，如湖北省卫计委的人口健康大数据平台、四川省健康医疗大数据中心等，通过建立医疗大数据中心，宏观开展全省市的医疗和健康管理工作；（2）以各级医保主管部门为主的病案首页数据采集需求，如湖北省医保和武汉市医保病案首页上传工作，要求各定点医疗机构上传患者病案首页信息等[10]。传统的医疗数据的生命周期一般都集中在医院内部，即从数据产生到存储、从管理到应用都是在医院内部流转，但随着医疗相关大数据中心的兴建，集中在医院内部的数据逐渐被传输汇集到更高层面的数据中心中，数据上传就是指医疗数据院内流向院外传输至医疗相关大数据中心的过程。2系统分析2.1概况随着国家对医院数据的上传接口不断增加，每个接口都要去做出对应的程序。在传统的医院信息化发展过程中，医疗信息系统的建设需求大多是以满足医院业务发展为主要目标和任务的，医疗数据管理和利用主要集中在各医院内部，较少考虑到数据的院外上传和共享。设计开发一个工具，根据配置自动生成相应的上传功能，完成数据的上报、数据导入导出、自定义配置等常用接口的统一管理。医疗数据上传通用工具的建设有效地降低了医院业务系统的压力，大大节省医院信息开发成本，提高医院医疗数据信息的上报效率，为医院信息化建设的发展提供了有力的保障。本系统基于C/S架构，以VisualStudio2019为开发工具，采用了C#、.NET以及MicrosoftSQLServer2019等时下流行的技术实现数据上传通用工具的具体功能需求。C/S结构是两层结构，分别是客户端与服务端，客户端主要负责与用户进行交互，而服务端主要是对数据进行管理。其技术已经非常成熟了，C/S结构的特点主要是存储数据安全性高、与用户交互性强、响应速度快、能够处理大量的数据，能充分发挥客户端的处理能力。采用C/S结构时很多工作都是在客户端先处理，在反馈给服务器，效果就是其响应速度快。所以为了能够更好地满足医院医疗数据信息的上报效率，为医院信息化建设的发展提供了有力的保障。主要从三个阶段来实现数据上传：第1阶段往数据库中实现数据信息的导入。第2阶段实现数据格式转换，通过将数据库中的Excel文件转换成csv格式并打包成zip文件，供下一阶段的上传功能调用。第3阶段实现数据上传，将数据库的医疗数据实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传。并且可以自定义SQL语句查询自己想要的数据，实现数据上传，返回上传状态信息。2.2可行性分析2.2.1技术可行性分析数据上传通用工具——是采用以VisualStudio2019为开发工具，主要使用Windows窗体应用设计界面的一个基于C/S结构的数据上传工具。主要从三个阶段来实现数据上传：第1阶段实现数据信息的导入。第2阶段实现数据格式转换，通过将数据保存成csv格式并打包成zip文件，供下一阶段的上传功能调用。第3阶段实现数据上传，将数据库的医疗数据实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传。并且可以自定义SQL语句查询自己想要的数据，实现数据上传，返回上传状态信息。本软件主要采用MicrosoftVisualStudio2019中的Windows窗体应用开发的，Windows窗体应用操作简单且是可视化开发，便于开发者提高效率。Windows窗体应用主要用于窗体的设计及在窗体添加一些可视化控件，以创建一个Windows应用程序。Windows窗体应用充分利用公共语言运行库的安全性。也就意味着很多功能都能通过Windows窗体应用来实现，包括在客户端上受信任的应用程序[11]。易于数据的显示、操作：应用程序开发过程中最常见的就是在设计的窗体上显示数据。Windows窗体提供了对数据库处理的全面支持。用户能访问数据库中的数据，且在设计的窗体上显示、操作数据。2.2.2经济可行性分析基于C/S结构的数据上传通用工具主要实现医疗数据在数据库中的导入导出、数据格式转换，实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传，以及用户自定义SQL语句查询所需的数据并实现数据上传，功能少，操作方便，所以开发的成本不高。系统开发所涉及到的C#语言都是开源的，作为学生，主要使用MicrosoftVisualStudio2019中的Windows窗体应用开发本系统，本次开发并不需要资金，主要的成本是时间，需要花费大量的时间学习并熟悉Windows窗体应用中的可视化控件应用。综上所述，本系统的开发在经济上是可行的。2.3需求分析2.3.1业务流程分析经过多次的调研，以及和校外指导老师、学院老师的沟通，清楚了整个业务流程以及用户的实际需求。以下内容为依据关键业务流程绘制而成的流程图，并将以此来进行业务流程分析。数据上传通用工具主要分为数据信息导入、数据格式转换、数据上传这三个模块。第1阶段实现数据信息的导入。第2阶段实现数据格式转换，通过将数据保存成csv格式并打包成zip文件，供下一阶段的上传功能调用。第3阶段实现数据包上传，将数据库的医疗数据实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传。图2-1为数据上传通用工具流程图。图2-1为数据上传通用工具流程图。2.3.2其他非功能需求(1)界面友好性：界面设计简洁美观，操作简单、易上手，满足用户的需求。(2)系统稳定性：一般情况下基本可以正常运行，没有bug。(3)系统安全性：系统数据的存储安全性搞，数据不易丢失。(4)系统兼容性：跟其它软件没有冲突。(5)系统响应时间：系统对用户做出的请求的相应时间不能超过三秒。(6)系统扩展性强：在未来科技不断发展、技术更新换代的过程中，可以利用新技术修改、完善系统，又不影响原有的系统功能。(7)系统易维护：系统在出现错误或问题的时候，能够很容易排除解决。3系统设计3.1设计目标随着国家对医院数据的上传接口不断增加，每个接口都要去做出对应的程序。在传统的医院信息化发展过程中，医疗信息系统的建设需求大多是以满足医院业务发展为主要目标和任务的，医疗数据管理和利用主要集中在各医院内部，较少考虑到数据的院外上传和共享。设计开发一个工具，根据配置自动生成相应的上传功能，完成数据的上报、数据导入导出、数据格式转换等常用接口的统一管理。医疗数据上传通用工具的建设有效地降低了医院业务系统的压力，大大节省医院信息开发成本，提高医院医疗数据信息的上报效率，为医院信息化建设的发展提供了有力的保障。主要分三个阶段来实现数据上传，第1阶段实现数据信息的导入。第2阶段实现数据格式转换，通过将数据保存成csv格式并打包成zip文件，供下一阶段的上传功能调用。第3阶段实现数据上传，将数据库的医疗数据实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传。并且可以自定义SQL语句查询自己想要的数据，实现数据上传，返回上传状态信息。3.2功能模块设计数据上传通用工具分为三个模块：数据信息导入、数据格式转换、数据上传。系统功能模块图见图3-1所示：图3-1功能模块图数据信息导入：从数据库导入所需的医疗数据。数据格式转换：设计开发一个数据信息转换程序，根据导入的数据生成csv格式数据，并打包成zip文件，以供上传。数据上传：将数据库的医疗数据实现Excel文件、CSV文件、ZIP文件上传。并且可以自定义SQL语句查询自己想要的数据，实现数据上传，返回上传状态信息。

4软件实现4.1相关技术4.1.1C/S架构Client-Server(C/S)结构即服务器-客户机，C/S结构是两层结构，分别是客户端与服务器，客户端主要负责与用户进行交互，而服务器主要是对数据进行管理。客户端通过局域网与服务器相连，接受用户的请求，并通过网络向服务器提出请求，对数据库进行操作。服务器接受客户机的请求，将数据提交给客户机，客户机将数据进行计算并将结果呈现给用户[12]。C/S体系结构如图4-1所示：图4-1C/S体系结构通过详细且细致的用户需求调查，系统采用基于C/S模式开发系统，C/S结构的特点主要是存储数据安全性高、与用户交互性强、响应速度快、能够处理大量的数据，能充分发挥客户端的处理能力[13]。采用C/S结构时很多工作都是在客户端先处理，在反馈给服务器，效果就是其响应速度快。4.1.2C#语言随着互联网的发展，Web应用是一个大趋势。为了更好地满足微博、应用程序开发的需求，2000年，C#编程语言由此诞生。C#编程语言是.NET平台的首选语言，基于面向对象思想[14]。C#编程语言是在C++的基础上升级的，与C++编程语言相比，其特点是安全性高、语法简洁、兼容性强、操作简单、支持快速开发，提高开发效率。4.1.3VisualStudio2019MicrosoftVisualStudio（简称VS）是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台。VisualStudio是最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境。最新版本为VisualStudio2019版本，基于.NETFramework4.8[15]。VisualStudio2019默认安装LiveShare代码协作服务，帮助用户快速编写代码的新欢迎窗口、改进搜索功能、总体性能改进；以及对包括WinForms和WPF在内的.NETCore3.0项目支持等[16]。4.1.4SQLServer2019MicrosoftSQLServer2019是一个关系型数据库管理系统，由微软公司推出的。它具有可扩展性好、使用方便、与相关软件集成程度高等优点。MicrosoftSQLServer2019是一个综合性的数据库平台，使用集成的商业智能(BI)工具提供了企业级的数据管理[17]。MicrosoftSQLServer数据库引擎为结构化数据、关系型数据提供了安全可靠的存储功能，使用户能够为业务构建和管理高可用性、高性能的数据应用程序。4.2关键技术4.2.1美化工具（IrisSkin）本系统的界面主要使用美化工具进行美化。IrisSkin是为MicrosoftVisualStudiodotNET开发的最易用的界面增强dotNET(WinForm)组件包。IrisSkin提供一个强大的组件SkinEngine，只需要添加引用IrisSkin，添加ssk文件到debug文件夹中，然后将SkinEngine控件移到设计的主From界面上，并在Load事件编写一行简单的代码，如图4-2所示，然后所有个人设计的Form界面，都会在系统运行时自动的进行换肤功能，也可以让系统程序轻易的恢复到原始的界面风格。图4-2引用美化工具代码4.2.2OpenFileDialog控件C#winform中的OpenFileDialog控件是一个打开文件对话框，主要用来弹出一个供用户选择文件的一个对话框。在本系统的开发中，实现选择文件导入到数据库中需要使用OpenFileDialog控件，且OpenFileDialog是一个类，需要实例化，实现代码如图4-3所示。在本系统的开发中，主要使用到OpenFileDialog中的Filter、FilterIndex、RestoreDirectory这三个属性。Filter（属性）：用来获取、设置当前客户端文件名，筛选出客户端的文件出现在对话框里。FilterIndex（属性）：用来获取、设置文件对话框中当前选中的索引，默认索引值为1。RestoreDirectory（属性）：用来获取、设置一个值，该值指示对话框在关闭前是否恢复到原来的目录。图4-3选择文件导入到数据库中部分代码4.3软件的实现4.3.1登录界面登录界面是本系统的入口，用户需要在本页面输入账户密码，在输入完账户密码后，点击“登录”按钮后，如果密码和账户匹配即可进入系统。登录界面如图4-4所示。图4-4登录界面4.3.2注册界面注册界面是本系统新用户用来注册自己账号的界面，用户需要在本页面输入用户名、密码、新密码，在输入完用户名、密码、新密码后，点击“注册”按钮后，即可注册账户，可根据新注册的账户登录系统。注册界面如图4-5所示。图4-5注册界面4.3.3首页首页界面是本系统的主界面，页眉最上方为数据库切换、自定义SQL上传、退出；主界面主要实现数据的导入、上传等。点击“数据库切换”可以更换其他的数据库进行操作，如图4-6所示；点击“自定义SQL上传”可以进入写SQL语句查数据并上传数据的界面，如图4-7所示；点击“退出”可以退出系统。第二行页眉上有数据导入、数据上传。在数据导入界面中，可以实现Excel、CSV文件的导入，如图4-8所示；在数据上传界面中，可以实现Excel文件上传、将Excel文件转换为CSV文件后上传、将Excel文件转换为CSV文件并打包成ZIP文件后上传，如图4-9所示；图4-6数据库切换图4-7自定义SQL上传图4-8数据导入图4-9数据上传4.3.4自定义SQL上传自定义SQL上传主要是实现用户根据自己所想要的数据，自己编写SQL语句查询数据并实现数据上传，如图4-10所示。图4-10自定义SQL上传5软件测试5.1测试环境数据上传通用工具是基于C/S架构开发的，因此其测试只需要在任意一个客户端上具有VisualStudio2019开发工具、SQLServer2019数据库以及Microsoftoffice2019即可进行测试。5.2测试方法软件测试是用手动或自动的方式运行或检测软件系统的工程，目的是验证该软件系统是否满足用户的需求，或弄明白实际结果与用户想要的预期结果之间的差距[18]。找出系统程序中的错误、进行相关验证并评估软件的质量。最后，将高质量的软件系统交付给用户。而软件测试的基本方法主要包括黑盒测试、白盒测试、性能测试、功能测试等[19]。本次测试的主要目的是测试该软件功能是否能正常运行，所以本次测试采取黑盒测试方法来进行测试。检查系统的功能是否能正常的运行，主要是测试软件界面和软件功能[20]。本次测试的数据主要从数据库中获取，当登录的用户名与密码与数据库中的数据不匹配时，则提示用户名、密码错误；测试数据导入主要通过点击“导入”按钮是否能将客户端上的Excel、CSV文件导入并保存在数据库中；测试数据格式转换主要将数据库中的Excel文件是否能转换为CSV、ZIP文件；测试数据上传主要通过点击“上传”按钮看能否将数据库中的数据上传到客户端上。数据上传通用工具测试的项目有：（1）用户登录模块：用户登录。（2）用户注册模块：注册用户。（3）数据导入模块：将医疗数据导入数据库。（4）数据格式转换：将数据库中的数据的数据格式转换为CSV格式，并打包成ZIP文件。（5）数据上传模块：可实现Excel、CSV、ZIP文件上传，以及用户自定义SQL语句查询所需的数据并实现数据上传。！参考文献[1]马灿.国内外医疗大数据资源共享比较研究[J].情报资料工作,2016(03):63-67.[2]FrostJMM.PatientsLikeMethecaseforadat-centeredpa-tientcommunityandhowALSpatientsusethecommunitytoinformtreatmentdecisionsandmanagepulmonaryhealth[J].ChronRespirDis,2009:6(4):225-9.[3]杨佳泓,张建国,母晓莉,于广军.国际区域医疗信息共享系