基于UM L 的電子病歷設(shè)計(jì)

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        電子病歷(CPR)是醫(yī)療健康信息個(gè)性化發(fā)展的趨勢(shì)，也是信息化應(yīng)用向臨床發(fā)展的迫切要求。在國外，計(jì)算機(jī)的普及使電子病歷的研究發(fā)展到比較成熟的階段，但是也沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段國內(nèi)的電子病歷剛剛起步，在技術(shù)上還不成熟，缺乏行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)醫(yī)療信息系統(tǒng)的格式不盡相同，表現(xiàn)形式上局限于文字的處理，還沒有真正體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢(shì)，不利于信息的管理、傳遞與共享。因此電子病歷數(shù)據(jù)應(yīng)該在瀏覽器和應(yīng)用程序之間共享，雖然數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)這一要求，但是很難適應(yīng)病歷的結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化結(jié)合的形式，尤其當(dāng)需要長期保存這些數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫的容量以及效率都難以保證。

0 引言
 

1 UML建模分析
        UML是一種進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化語言，可以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的各個(gè)側(cè)面進(jìn)行可視化描述、構(gòu)造系統(tǒng)模型以及建立和維護(hù)各種所需的文檔，它是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大的建模語言。使用UML進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，可以加速開發(fā)進(jìn)程，提高代碼質(zhì)量，支持動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)需求，能促進(jìn)軟件復(fù)用，使系統(tǒng)功能層次清楚，角色任務(wù)明確，便于團(tuán)隊(duì)溝通，可以提高工作效率，保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。
        UML支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。UML通過三類圖形建立系統(tǒng)模型：用例圖、靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖(對(duì)象類圖、對(duì)象圖、組件圖、配置圖)和動(dòng)態(tài)行為圖(順序圖、協(xié)同圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖)，這些圖可以從不同的側(cè)面表現(xiàn)系統(tǒng)。運(yùn)用UML進(jìn)行面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析設(shè)計(jì)，其過程通常

由以下三個(gè)步驟組成：(1)需求分析：分析系統(tǒng)的角色及用例。(2)系統(tǒng)分析并抽取類。(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)類及其行為。
1)用例分析
        以臨床為中心的面向?qū)ο蟮碾娮硬v系統(tǒng)，包括管理子系統(tǒng)、PACS子系統(tǒng)、檢驗(yàn)／化驗(yàn)子系統(tǒng)、臨床信息子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)，其中臨床信息子系統(tǒng)是聯(lián)系其他子系統(tǒng)的紐帶。以下用UML詳細(xì)描述其建模過程。用例模型用于需求分析階段，它的建立是系統(tǒng)開發(fā)者和用戶反復(fù)討論的結(jié)果，表明開發(fā)者和用戶對(duì)需求規(guī)格達(dá)成共識(shí)。根據(jù)調(diào)研，臨床門診的電子病歷生成過程如下：病人掛號(hào)一調(diào)用醫(yī)保系統(tǒng)信息(有醫(yī)保，則調(diào)用基本信息，沒有醫(yī)保，

        則錄入病人的基本信息)一病人病情主訴一錄入一出診斷報(bào)告一打印門診病歷。病人掛號(hào)時(shí)應(yīng)先查詢此病人是否為新患者，若是，則查詢是否有醫(yī)保，調(diào)用醫(yī)?；拘畔?，并由HIS系統(tǒng)生成一個(gè)門診號(hào)；若沒有醫(yī)保，則加入病人的基本信息并由HIS系統(tǒng)生成一個(gè)門診號(hào)；否則，調(diào)用先前分配的門診號(hào)。用例圖由角色和其他用例組成。用例圖中的角色要求是系統(tǒng)中執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作的人或物。根據(jù)需求涉及的角色有兩個(gè)，分別是醫(yī)生和病人。他們執(zhí)行的動(dòng)作有，掛號(hào)、調(diào)用、交費(fèi)、主訴、錄入基本信息、給出初診結(jié)果。其中，掛號(hào)和調(diào)用動(dòng)作分別是由管理子系統(tǒng)和H IS系統(tǒng)的一些模塊完成的，而其余動(dòng)作由操作人員角色完成。再檢查需求，發(fā)現(xiàn)符合“系統(tǒng)需要與哪些其他系統(tǒng)交互，然后根據(jù)尋找用例的規(guī)則找“輸人患者信息”項(xiàng)，再根據(jù)規(guī)則找到“電子病歷數(shù)據(jù)庫管理”用例和打印病歷用例，據(jù)此畫出電子病歷生成的用例圖。
        依照這種方法，依次可設(shè)計(jì)出圖像處理、診斷報(bào)告、電子病歷數(shù)據(jù)庫管理和系統(tǒng)輔助管理等功能模塊的用例圖。用例圖是用來描述用戶需求，是給用戶看的圖。它只關(guān)注系統(tǒng)功能的高層形狀，而不關(guān)注系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。要描述每個(gè)用例的具體實(shí)現(xiàn)就要畫出用例的時(shí)序圖或協(xié)作圖。

2)時(shí)序圖
        每個(gè)用例都有一個(gè)或幾個(gè)流程，每個(gè)時(shí)序圖表示用例的一個(gè)流程。因此要分析用例圖中的每個(gè)用例，詳盡地寫出它的事件流，然后根據(jù)用例流程的事件流畫出相應(yīng)的時(shí)序圖。要在這里指出的是，時(shí)序圖與協(xié)作圖顯示的是同樣的信息，可以相互轉(zhuǎn)換，只是表示方式不同。時(shí)序圖顯示控制焦點(diǎn)，它是按時(shí)間排序的，用于檢查邏輯流程；而協(xié)作圖顯示數(shù)據(jù)流，它著重于表現(xiàn)對(duì)象間相互關(guān)系。圖2是以臨床信息子系統(tǒng)中的用例“病人就診及電子病歷生成” 的時(shí)序圖。

2 基于UML的電子病歷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2．1 管理子系統(tǒng)
2．1．1 門診管理
       包括病人登記、門診醫(yī)生排班、門診掛號(hào)、門診醫(yī)生工作站、門診劃價(jià)收費(fèi)、門診藥房和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印等功能模塊。
2．1．2 住院管理
        包括住院病人管理、住院收費(fèi)管理、住院藥房管理、科室維護(hù)管理、住院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表打印等功能模塊。其中，住院病人管理提供病人人院、出院、轉(zhuǎn)院管理，床位管理，病程記錄，醫(yī)囑管理和手術(shù)管理等功能。
2．1．3 醫(yī)技管理
        包括檢驗(yàn)科、功能檢查科、病理科和放射科等醫(yī)技科室主要業(yè)務(wù)管理功能。功能包括檢查預(yù)約申請(qǐng)、檢查報(bào)告、單據(jù)查詢、科室管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印系統(tǒng)等功能模塊，用戶可根據(jù)需要挑選所需單據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出表格內(nèi)容。
2．1．4 藥品管理
        包括藥典和庫房管理兩大部分。藥典部分提供藥品基本信息和合理用藥監(jiān)測(cè)，同時(shí)判斷是否為醫(yī)保用藥，以及是否為毒麻貴重藥品等；系統(tǒng)還為醫(yī)生提供標(biāo)準(zhǔn)藥品處方，以及多功能處方查詢，從而最大限度節(jié)省醫(yī)院和患者雙方的時(shí)間。藥品庫房管理涵蓋門診藥房、住院藥房、藥庫、中藥房和特殊藥房等庫房的藥品進(jìn)銷存管理。
2．1．5 領(lǐng)導(dǎo)決策支持
        分為科室管理、人員管理、后勤物資管理、財(cái)務(wù)成本分析、病人動(dòng)態(tài)分析和營運(yùn)狀況分析等功能模塊。確保醫(yī)院和相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)可隨時(shí)掌控整個(gè)醫(yī)院或相關(guān)部門的營運(yùn)狀況，查詢醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)、數(shù)量指標(biāo)、管理指標(biāo)、藥品使用情況，查看各醫(yī)生或各部門的工作量，精確追蹤病人在整個(gè)診療流程所處的狀態(tài)，從而做出正確決策。
2．2 PACS子系統(tǒng)
        PACS子系統(tǒng)包括了影像采集、影像存儲(chǔ)、影像傳輸、分析診斷報(bào)告和統(tǒng)計(jì)功能等。醫(yī)學(xué)影像信息對(duì)醫(yī)學(xué)診斷與治療的重要性在于能給醫(yī)生和工作人員提供其業(yè)務(wù)必須的信息支持，也決定了一線診斷和治療的準(zhǔn)確、高效和靈活。(1)采用多種方式獲取影像，支持各種標(biāo)準(zhǔn)及非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字或模擬視頻接口圖像格式。設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)D ICOM及非標(biāo)準(zhǔn)D ICOM影像采集、視頻采集和膠片掃描采集等。(2)采用先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)，支持磁盤庫和光盤庫等多種存儲(chǔ)方式，系統(tǒng)采用雙機(jī)備份、異地備份和防火墻等多種安全體系，確保數(shù)據(jù)安全可靠。(3)采用獨(dú)特的圖像傳輸機(jī)制，達(dá)到調(diào)入圖像快速查詢的目的，可自定義各種模板并利用豐富的模板調(diào)用書寫生成檢查報(bào)告。(4)采用先進(jìn)的病案管理方式，輔助醫(yī)生在閱片后，進(jìn)行在線查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)圖文一體化報(bào)告，從而得出準(zhǔn)確的分析診斷報(bào)告。(5)統(tǒng)計(jì)用戶工作量、門診量、膠片量以及費(fèi)用信息。
2．3 檢驗(yàn)／化驗(yàn)子系統(tǒng)
        檢驗(yàn)／化驗(yàn)子系統(tǒng)包括檢驗(yàn)管理模塊、質(zhì)控管理模塊、檢驗(yàn)字典模塊和統(tǒng)計(jì)管理模塊等。檢驗(yàn)管理模塊支持生化、血球、血凝、蛋白、小便、血?dú)夂兔笜?biāo)等各種檢驗(yàn)儀器，并有開放式接口；質(zhì)控管理模塊具有檢驗(yàn)申請(qǐng)、自動(dòng)采樣、標(biāo)本核收、標(biāo)本審核和報(bào)告處理等功能。檢驗(yàn)字典模塊提供質(zhì)控標(biāo)本處理、質(zhì)控報(bào)告生成、自動(dòng)報(bào)警、質(zhì)控品管理、試劑管理、質(zhì)控項(xiàng)目管理和質(zhì)控儀器標(biāo)本參數(shù)管理等功能，提供檢驗(yàn)類別管理、檢驗(yàn)項(xiàng)目管理、檢驗(yàn)組合信息、樣本基本信息和檢驗(yàn)設(shè)備項(xiàng)目管理等功能。統(tǒng)計(jì)管理模塊提供工作量統(tǒng)計(jì)、檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)、檢驗(yàn)結(jié)果分析、檢驗(yàn)科室權(quán)限管理、設(shè)備項(xiàng)目管理和檢驗(yàn)耗材物流管理等功能。
2．4 臨床信息子系統(tǒng)
2．4．1 門診醫(yī)生模塊

        包括候診病人排隊(duì)隊(duì)列處理、門診處方錄入、門診病歷書寫、檢驗(yàn)申請(qǐng)下達(dá)與檢驗(yàn)結(jié)果查閱、檢查申請(qǐng)下達(dá)與檢查結(jié)果及報(bào)告查閱、手術(shù)與治療申請(qǐng)下達(dá)處理、病人人院申請(qǐng)下達(dá)處理、個(gè)人協(xié)定處方與病歷模板定義功能。
2．4．2 住院醫(yī)生模塊
        包括醫(yī)囑下達(dá)處理，病案首頁、住院病歷、病程記錄、出院記錄書寫，手術(shù)申請(qǐng)?zhí)幚砼c手術(shù)資料書寫，會(huì)診信息處理，檢查申請(qǐng)下達(dá)與檢查結(jié)果及報(bào)告查閱，病歷歸檔與待歸檔處理，出院病人隨訪跟蹤處理，監(jiān)護(hù)設(shè)備信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，個(gè)人醫(yī)囑與病歷模板定義功能。
2．4．3 住院護(hù)士模塊
        包括床位管理、病人人出轉(zhuǎn)院管理、醫(yī)囑校對(duì)及執(zhí)行處理、入院病人評(píng)估、常規(guī)護(hù)理記錄、危重特護(hù)記錄、手術(shù)護(hù)理記錄、監(jiān)護(hù)設(shè)備信息實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄、手術(shù)器械及敷料點(diǎn)數(shù)管理、個(gè)人護(hù)理病歷模板定義功能。
2．4．4 病歷質(zhì)量管理
        包括病歷完成情況及時(shí)提醒、病歷質(zhì)量控制信息提示、病歷書寫情況環(huán)節(jié)控制、病歷書寫質(zhì)量實(shí)時(shí)檢查、病案終末質(zhì)量分析與評(píng)分統(tǒng)計(jì)、病歷分型管理與分析功能。
2．4．5 信息檢索
        包括病人健康信息查閱、病人費(fèi)用信息實(shí)時(shí)掌控、預(yù)后趨勢(shì)智能評(píng)分、時(shí)間趨勢(shì)分析、自動(dòng)數(shù)據(jù)挖掘、臨床數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)與分析功能。
2．4．6 知識(shí)庫
        包括國際疾病分類(ICD10)、藥品、檢查和手術(shù)等資料信息查詢、疾病與癥狀對(duì)應(yīng)關(guān)系查詢及其維護(hù)、醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)查詢、疾病輔助診療查詢及維護(hù)、檢驗(yàn)圖譜查詢、中國藥典查詢，以及合理用藥分析及支持。
2．5 系統(tǒng)維護(hù)
        包括數(shù)據(jù)庫維護(hù)、系統(tǒng)輔助管理，以及技術(shù)支持與開發(fā)等。數(shù)據(jù)庫維護(hù)主要是對(duì)電子病歷系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)，保證各個(gè)模塊的正常訪問；系統(tǒng)輔助管理包括：用戶、角色、權(quán)限與密碼的維護(hù)管理，臨床診療項(xiàng)目維護(hù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典設(shè)置與維護(hù)，病歷模板綜合管理，全套病歷打包與導(dǎo)出，以及常用詞、默認(rèn)值、特殊符號(hào)的維護(hù)；技術(shù)支持與開發(fā)包括：表單、界面設(shè)計(jì)、醫(yī)療業(yè)務(wù)工作流的設(shè)計(jì)與維護(hù)，以及無線移動(dòng)設(shè)備支持等功能，同時(shí)提供用戶管理、字典維護(hù)和系統(tǒng)初始化功能。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        電子病歷系統(tǒng)的對(duì)象是與人體相關(guān)的醫(yī)療信息，包括一些文字信息和圖形圖像信息等。它的信息量大，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來與一般以文字信息為主的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)不太一樣。它要求及時(shí)處理大量信息，網(wǎng)絡(luò)傳輸信息要準(zhǔn)確快速，因此在病歷書寫設(shè)計(jì)上完全符合《病歷書寫基本規(guī)范》要求的開放式三層架構(gòu)。它通過ICD 一10、HL7和D I2COM等標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)范， 同時(shí)采用了分布式數(shù)據(jù)庫管理，用多媒體分布式數(shù)據(jù)庫來具體實(shí)現(xiàn)。信息的輸入和引入采用手工錄入、外部數(shù)據(jù)庫、掃描和專用端口(DICOM接口、檢驗(yàn)儀器串口等)進(jìn)行導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的無縫集成，其安全性高、擴(kuò)展性強(qiáng)。信息的輸入和輸出(顯示／打印)采用全結(jié)構(gòu)化病歷，通過自定義最小元素及由用戶自行設(shè)計(jì)病歷模板，靈活方便的模板定義及應(yīng)用，能極大提高病歷書寫效率，并支持表格、文本及表格與文本混合等多種錄入方式，包含有文本內(nèi)容顯示(純文本／格式文本顯示)、電子表格、數(shù)據(jù)表、圖像、視頻、檢驗(yàn)報(bào)表、歷史跟蹤曲線圖和狀態(tài)圖等。信息傳輸和存貯通過高速局域網(wǎng)在醫(yī)院主服務(wù)器和各科室的計(jì)算機(jī)上進(jìn)分布式存貯。
4 結(jié)論
        設(shè)計(jì)了一個(gè)面向?qū)ο蟮碾娮硬v系統(tǒng)模型，并采用了UML進(jìn)行了建模分析。經(jīng)過應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這一電子病歷系統(tǒng)模型的可行性和合理性。電子病歷是醫(yī)院信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，全世界的醫(yī)療部門機(jī)構(gòu)都致力于醫(yī)院的信息化建設(shè)，因此，作為醫(yī)院信息化系統(tǒng)(HIS)重要組成部分的醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)(CPR)，具有非常深遠(yuǎn)的研究意義和巨大應(yīng)用價(jià)值。
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