基于UM L 的電子病歷設計

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        電子病歷(CPR)是醫(yī)療健康信息個性化發(fā)展的趨勢，也是信息化應用向臨床發(fā)展的迫切要求。在國外，計算機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)一的標準?，F(xiàn)階段國內的電子病歷剛剛起步，在技術上還不成熟，缺乏行業(yè)規(guī)范標準。各個醫(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)出網絡化的優(yōu)勢，不利于信息的管理、傳遞與共享。因此電子病歷數(shù)據應該在瀏覽器和應用程序之間共享，雖然數(shù)據庫可以實現(xiàn)這一要求，但是很難適應病歷的結構化與半結構化結合的形式，尤其當需要長期保存這些數(shù)據時，數(shù)據庫的容量以及效率都難以保證。

0 引言
 

1 UML建模分析
        UML是一種進行系統(tǒng)分析和設計的標準化語言，可以對復雜系統(tǒng)的各個側面進行可視化描述、構造系統(tǒng)模型以及建立和維護各種所需的文檔，它是一種定義良好、易于表達、功能強大的建模語言。使用UML進行系統(tǒng)分析和設計，可以加速開發(fā)進程，提高代碼質量，支持動態(tài)的業(yè)務需求，能促進軟件復用，使系統(tǒng)功能層次清楚，角色任務明確，便于團隊溝通，可以提高工作效率，保證系統(tǒng)設計的可靠性。
        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)結構圖(對象類圖、對象圖、組件圖、配置圖)和動態(tài)行為圖(順序圖、協(xié)同圖、狀態(tài)圖、活動圖)，這些圖可以從不同的側面表現(xiàn)系統(tǒng)。運用UML進行面向對象的系統(tǒng)分析設計，其過程通常

由以下三個步驟組成：(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)設計類及其行為。
1)用例分析
        以臨床為中心的面向對象的電子病歷系統(tǒng)，包括管理子系統(tǒng)、PACS子系統(tǒng)、檢驗／化驗子系統(tǒng)、臨床信息子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護，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)者和用戶反復討論的結果，表明開發(fā)者和用戶對需求規(guī)格達成共識。根據調研，臨床門診的電子病歷生成過程如下：病人掛號一調用醫(yī)保系統(tǒng)信息(有醫(yī)保，則調用基本信息，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告一打印門診病歷。病人掛號時應先查詢此病人是否為新患者，若是，則查詢是否有醫(yī)保，調用醫(yī)保基本信息，并由HIS系統(tǒng)生成一個門診號；若沒有醫(yī)保，則加入病人的基本信息并由HIS系統(tǒng)生成一個門診號；否則，調用先前分配的門診號。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)行某個動作的人或物。根據需求涉及的角色有兩個，分別是醫(yī)生和病人。他們執(zhí)行的動作有，掛號、調用、交費、主訴、錄入基本信息、給出初診結果。其中，掛號和調用動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，然后根據尋找用例的規(guī)則找“輸人患者信息”項，再根據規(guī)則找到“電子病歷數(shù)據庫管理”用例和打印病歷用例，據此畫出電子病歷生成的用例圖。
        依照這種方法，依次可設計出圖像處理、診斷報告、電子病歷數(shù)據庫管理和系統(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。它只關注系統(tǒng)功能的高層形狀，而不關注系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方法。要描述每個用例的具體實現(xiàn)就要畫出用例的時序圖或協(xié)作圖。

2)時序圖
        每個用例都有一個或幾個流程，每個時序圖表示用例的一個流程。因此要分析用例圖中的每個用例，詳盡地寫出它的事件流，然后根據用例流程的事件流畫出相應的時序圖。要在這里指出的是，時序圖與協(xié)作圖顯示的是同樣的信息，可以相互轉換，只是表示方式不同。時序圖顯示控制焦點，它是按時間排序的，用于檢查邏輯流程；而協(xié)作圖顯示數(shù)據流，它著重于表現(xiàn)對象間相互關系。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” 的時序圖。

2 基于UML的電子病歷系統(tǒng)的設計
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、門診醫(yī)生工作站、門診劃價收費、門診藥房和數(shù)據統(tǒng)計報表打印等功能模塊。
2．1．2 住院管理
        包括住院病人管理、住院收費管理、住院藥房管理、科室維護管理、住院數(shù)據統(tǒng)計分析和報表打印等功能模塊。其中，住院病人管理提供病人人院、出院、轉院管理，床位管理，病程記錄，醫(yī)囑管理和手術管理等功能。
2．1．3 醫(yī)技管理
        包括檢驗科、功能檢查科、病理科和放射科等醫(yī)技科室主要業(yè)務管理功能。功能包括檢查預約申請、檢查報告、單據查詢、科室管理和數(shù)據統(tǒng)計報表打印系統(tǒng)等功能模塊，用戶可根據需要挑選所需單據，系統(tǒng)自動彈出表格內容。
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，同時判斷是否為醫(yī)保用藥，以及是否為毒麻貴重藥品等；系統(tǒng)還為醫(yī)生提供標準藥品處方，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銷存管理。
2．1．5 領導決策支持
        分為科室管理、人員管理、后勤物資管理、財務成本分析、病人動態(tài)分析和營運狀況分析等功能模塊。確保醫(yī)院和相關部門領導可隨時掌控整個醫(yī)院或相關部門的營運狀況，查詢醫(yī)院的經濟指標、質量指標、數(shù)量指標、管理指標、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、影像傳輸、分析診斷報告和統(tǒng)計功能等。醫(yī)學影像信息對醫(yī)學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)務必須的信息支持，也決定了一線診斷和治療的準確、高效和靈活。(1)采用多種方式獲取影像，支持各種標準及非標準數(shù)字或模擬視頻接口圖像格式。設有標準D ICOM及非標準D ICOM影像采集、視頻采集和膠片掃描采集等。(2)采用先進的圖像壓縮技術，支持磁盤庫和光盤庫等多種存儲方式，系統(tǒng)采用雙機備份、異地備份和防火墻等多種安全體系，確保數(shù)據安全可靠。(3)采用獨特的圖像傳輸機制，達到調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用書寫生成檢查報告。(4)采用先進的病案管理方式，輔助醫(yī)生在閱片后，進行在線查詢、檢索、統(tǒng)計分析，實現(xiàn)圖文一體化報告，從而得出準確的分析診斷報告。(5)統(tǒng)計用戶工作量、門診量、膠片量以及費用信息。
2．3 檢驗／化驗子系統(tǒng)
        檢驗／化驗子系統(tǒng)包括檢驗管理模塊、質控管理模塊、檢驗字典模塊和統(tǒng)計管理模塊等。檢驗管理模塊支持生化、血球、血凝、蛋白、小便、血氣和酶標等各種檢驗儀器，并有開放式接口；質控管理模塊具有檢驗申請、自動采樣、標本核收、標本審核和報告處理等功能。檢驗字典模塊提供質控標本處理、質控報告生成、自動報警、質控品管理、試劑管理、質控項目管理和質控儀器標本參數(shù)管理等功能，提供檢驗類別管理、檢驗項目管理、檢驗組合信息、樣本基本信息和檢驗設備項目管理等功能。統(tǒng)計管理模塊提供工作量統(tǒng)計、檢驗結果統(tǒng)計、檢驗結果分析、檢驗科室權限管理、設備項目管理和檢驗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

        包括候診病人排隊隊列處理、門診處方錄入、門診病歷書寫、檢驗申請下達與檢驗結果查閱、檢查申請下達與檢查結果及報告查閱、手術與治療申請下達處理、病人人院申請下達處理、個人協(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)囑下達處理，病案首頁、住院病歷、病程記錄、出院記錄書寫，手術申請?zhí)幚砼c手術資料書寫，會診信息處理，檢查申請下達與檢查結果及報告查閱，病歷歸檔與待歸檔處理，出院病人隨訪跟蹤處理，監(jiān)護設備信息實時監(jiān)控，個人醫(yī)囑與病歷模板定義功能。
2．4．3 住院護士模塊
        包括床位管理、病人人出轉院管理、醫(yī)囑校對及執(zhí)行處理、入院病人評估、常規(guī)護理記錄、危重特護記錄、手術護理記錄、監(jiān)護設備信息實時監(jiān)控與記錄、手術器械及敷料點數(shù)管理、個人護理病歷模板定義功能。
2．4．4 病歷質量管理
        包括病歷完成情況及時提醒、病歷質量控制信息提示、病歷書寫情況環(huán)節(jié)控制、病歷書寫質量實時檢查、病案終末質量分析與評分統(tǒng)計、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、病人費用信息實時掌控、預后趨勢智能評分、時間趨勢分析、自動數(shù)據挖掘、臨床數(shù)據采集設計與分析功能。
2．4．6 知識庫
        包括國際疾病分類(ICD10)、藥品、檢查和手術等資料信息查詢、疾病與癥狀對應關系查詢及其維護、醫(yī)院感染診斷標準查詢、疾病輔助診療查詢及維護、檢驗圖譜查詢、中國藥典查詢，以及合理用藥分析及支持。
2．5 系統(tǒng)維護
        包括數(shù)據庫維護、系統(tǒng)輔助管理，以及技術支持與開發(fā)等。數(shù)據庫維護主要是對電子病歷系統(tǒng)中數(shù)據庫進行維護和升級，保證各個模塊的正常訪問；系統(tǒng)輔助管理包括：用戶、角色、權限與密碼的維護管理，臨床診療項目維護，系統(tǒng)數(shù)據字典設置與維護，病歷模板綜合管理，全套病歷打包與導出，以及常用詞、默認值、特殊符號的維護；技術支持與開發(fā)包括：表單、界面設計、醫(yī)療業(yè)務工作流的設計與維護，以及無線移動設備支持等功能，同時提供用戶管理、字典維護和系統(tǒng)初始化功能。

3 系統(tǒng)的實現(xiàn)
        電子病歷系統(tǒng)的對象是與人體相關的醫(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。它要求及時處理大量信息，網絡傳輸信息要準確快速，因此在病歷書寫設計上完全符合《病歷書寫基本規(guī)范》要求的開放式三層架構。它通過ICD 一10、HL7和D I2COM等標準來進行規(guī)范， 同時采用了分布式數(shù)據庫管理，用多媒體分布式數(shù)據庫來具體實現(xiàn)。信息的輸入和引入采用手工錄入、外部數(shù)據庫、掃描和專用端口(DICOM接口、檢驗儀器串口等)進行導入，實現(xiàn)與外部系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的無縫集成，其安全性高、擴展性強。信息的輸入和輸出(顯示／打印)采用全結構化病歷，通過自定義最小元素及由用戶自行設計病歷模板，靈活方便的模板定義及應用，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，包含有文本內容顯示(純文本／格式文本顯示)、電子表格、數(shù)據表、圖像、視頻、檢驗報表、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在醫(yī)院主服務器和各科室的計算機上進分布式存貯。
4 結論
        設計了一個面向對象的電子病歷系統(tǒng)模型，并采用了UML進行了建模分析。經過應用實驗，驗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。目前，全世界的醫(yī)療部門機構都致力于醫(yī)院的信息化建設，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)，具有非常深遠的研究意義和巨大應用價值。
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