电子政务之医院信息系统总体设计

电子政务之医院信息系统总体设计

1/52学时：2了解(占30%)):基于网络络平台的的系统前前后台的的管理软软件设计计和系统统门户的的设计工工具和方方法。掌握(占30%)):系统功能能的模块块设计方方法。重点掌握握(占40%)):系统的数数据结构构分析、、数据库库设计的的原则和和方法以以及HIS中数据仓仓库的运运用。本章作业业：描述建设设和实施施HIS的一般步步骤。本章学习习目标：：第5章2/525.1系统设计计5.2数据库设设计5.3信息系统统的服务务器端与与客户端端应用本章主要要内容：：第5章3/525.1..1系统总体体结构设设计定位位5.1..2系统功能能分析5.1..3系统功能能模块5.1..4HIS的数据挖挖掘5.1系统设计计4/52目第5章第第1节1.HIS系统的结结构现代医院院信息系系统体系系结构的的选择基基本上是是组合式的,按照用户户的需求求和若干干系统优优化的原原则，把把系统划划分成物物理上和和结构上上相对独立立的子系系统；它们有有健壮的的系统特特性，但但在逻辑辑上又属属于同一一个大系系统，在在宽带网网、高性性能服务务器和一一体化软软件平台台的支持持下，可可使子系系统之间间实现无无缝的数数据交换换和功能能调用。。5.1..1系统总体体结构设设计定位位5/52目第5章第第1节2.系统开发发环境和和运行环环境选择择系统开发发环境和和运行环环境选择择要考虑虑以下3个问题：a.HIS的技术平平台与开开发工具具b.HIS的网络架架构c.信息系统统的软件件结构采用多层层分布式式体系结结构（包包括C/S两层结构构、B/S两层结构构、“客户层/中间层/数据层”三层结构构等）。。5.1..1系统总体体结构设设计定位位6/52目第5章第第1节(1)HIS的技术平平台与开开发工具具1)技术平台台：技术平平台是指指系统的的软件支支撑环境境，包括括网络操操作系统统、数据据库系统统、客户户机操作作系统。。网络操作作系统通常为WindowsNT、Windows2000Server、Linux等；数据库系系统通常为SQLServer2000、Oracle、SyBase、DB2、Caché等；客户机操操作系统统通常为Windows98、Windows2000Professional。5.1..1系统总体体结构设设计定位位7/52目第5章第第1节2)开发工具具：常用的的开发工工具有MSVisulaC+++、MSVisualBasic、MSC#、Delphi、PowerBuilder、OracleDeveloper、Java、.Net、PHP等。3)数据接口口：数据接接口可采采用BDE、DAO、ADO++OLEDB等，其中中ADO++OLEDB为微软公公司主推推的产品品，已成成为主流流。5.1..1系统总体体结构设设计定位位8/52目第5章第第1节(2)HIS的网络架架构HIS的通信技技术组成成部分，，HIS的主干网网络采用用光纤宽宽带网技技术，HIS局域网采采用数字字交换技技术，远远程医疗疗的主要要通信方方式采用用卫星、、无线通通信技术术，医生生工作站站则采用用固定联联网和移移动通信信技术。。HIS内网与外外网络联联结的架架构方式式，通过过防火墙墙外联城城域网（（或Internet）。参见见书130、131页的相关关示意图图。5.1..1系统总体体结构设设计定位位9/52目第5章第第1节(3)信息系统统的软件件结构采采用多层层分布式式体系结结构（包括C/S两层结构构、B/S两层结构构、“客户层/中间层/数据层”三层结构构等）。。同时为为了比较较好地解解决由于于系统改改造提升升或引进进新子系系统带来来的诸如如异构数数据库、、操作系系统等问问题，引引入信息息系统集集成平台台。参见见书132页的相关关示意图图。5.1..1系统总体体结构设设计定位位10/52目第5章第第1节1.门急诊管管理系统统业务概概述虽然各医医院的管管理模式式有所区区别，但但门诊的的业务流流程却极极为类似似。病人人在就诊诊的第一一步即进进行身份份登记，，系统可可以采用用发放诊诊疗卡的的方法，，把卡内内号码作作为病人人在医院院的唯一一标识。。身份登登记后进进行挂号号，等候候医生诊诊治。医医生为病病人诊病病有询问问病人病病情、体体检、诊诊断、开开具门诊诊医嘱等等环节，，病人根根据医嘱嘱前往收收费处交交费，根根据需要要病人完完成检查查、检验验、治疗疗和手术术等诊疗疗过程。。5.1..2系统功能能分析11/52目第5章第第1节2.门急诊系系统各业业务流程程细分及及功能分分析病人的就就诊过程程可以分分解为（（发卡））挂号分分诊、诊诊室叫号号接诊、、收费、、发药、、标本处处理等5个环节（（子系统统）。(1)门诊挂号号、分诊诊流程图图示分析析5.1..2系统功能能分析挂号流程示意图是否有卡？选择挂号类型指定医生？候诊队列刷卡或手工输入卡号否是否是选择医生系统自动根据一定的规则如各医生的候诊队列选择医生通过条件查询或作为新病人输入病人基本信息病人12/52目第5章第第1节5.1..2系统功能能分析挂号分诊流程示意图已挂号病人指定医生？自动分诊？未分诊病人队列系统根据规则自动分配医生否是否是接诊某医生离开？手工分诊是否相应的候诊病人队列候诊病人队列某医生的候诊病人队列太长？是否13/52目第5章第第1节(2)接诊在医生诊诊室接诊诊，首先先确认医医生在当当天的门门诊医生生出诊排排班计划划表中后后，在候候诊队列列中选择择头名病病人，叫叫号，对对已叫号号但还未未进人诊诊室的病病人再次次进行提提醒。病病人进人人诊室后后，即开开始就诊诊过程。。医生诊诊病后输输人处方方、检验验、检查查、治疗疗等各种种申请单单，书写写病历。。参见书书135页的图5-11医生接诊诊流程示示意图。。

5.1..2系统功能能分析14/52目第5章第第1节(3)门诊收费费病人就诊诊后即前前往收费费处交纳纳应付费费用，同同时流程程中必须须支持手手写处方方、检验验单、检检查单、、治疗单单和手术术单的病病人缴费费要求，，还应支支持病人人退费的的要求，，流程见见书135页图5-12门急诊收收费流程程示意图图。5.1..2系统功能能分析15/52目第5章第第1节(4)药房发药药病人缴费费后，药药房可自自动（也也可手动动选择））打印电电子处方方单（或或称为发发药单）），药剂剂人员配配完药后后通过屏屏幕显示示的方式式提醒病病人前来来取药。。病人取取药时，，药剂人人员把配配好的药药品与病病人提供供的诊疗疗通知书书核对无无误后把把药品交交给病人人，完成成发药工工作，同同时相应应的病人人信息在在屏幕上上消失。。流程见见书136页图5-13发药流程程示意图图。5.1..2系统功能能分析16/52目第5章第第1节(5)标本采集集在医生诊诊室生成成的电子子检验单单信息，，经交费费确认后后，在门门诊标本本提取处处将电子子验单的的内容打打印标签签或条形形码，然然后提取取患者的的标本，，将标签签或条形形码粘贴贴在标本本容器上上，交检检验科室室进行检检验处理理。检验验科室读读取标本本容器上上的条形形码或标标签，找找到与标标本对应应的电子子验单，，对标本本进行检检测、检检验。此此外，门门诊医生生可在系系统上查查询电子子验单的的信息及及检验结结果。给给病人指指定时间间去索取取检验结结果报告告，流程程见书137页图5-14标本采集集流程示示意图。。5.1..2系统功能能分析17/52目第5章第第1节基于上述述的门急急诊管理理系统的的业务流流程功能能分析，，该系统统应具有有下图所所示的功功能模块块：5.1..3系统功能能模块门诊系统功能流程图门诊子系统1门急诊挂号2门诊收费3药房发药4医生诊室5标本采集6发卡管理18/52目第5章第第1节1.门急诊挂挂号模块块门急诊挂挂号的主主要功能能是完成成门诊患患者挂号号信息的的登记以以及相关关的报表表统计与与查询的的工作。。它包括括：预约约挂号、、现场挂挂号和分分诊等流流程。主主要子功功能：①①系统维维护功能能②②挂号、、退号功功能③③分诊诊功能④④科室室报表。。5.1..3系统功能能模块19/52目第5章第第1节2.门诊收费费模块主要子功功能：①①系统功功能②②收收费操作作功能③查询功功能④④科科室报表表功能3.药房发药药模块药房发药药主要完完成对处处方的配配药、发发药、退退药等业业务操作作及对工工作量统统计的处处理。主主要子功功能：①系统维维护功能能②②药品品操作选选择功能能③查询功功能④④科室室报表功功能5.1..3系统功能能模块20/52目第5章第第1节4.医生诊室室模块主要子功功能：①①维护功功能②②患患者管理理功能③查询功功能④④系系统功能能。5.标本采集集模块主要功能能：①根根据医生生初诊需需要，填填写电脑脑技诊验验单，交交患者进进行相关关检验，，转入技技诊子系系统。②复诊，，医生可可以查询询检验结结果作出出诊断。。5.1..3系统功能能模块21/52目第5章第第1节随着医学学信息技技术的发发展，以病人为为中心，，以电子子病历为为基础的的第三代代医院信信息系统统正日益完完善，电电子病历历不仅包包括了病病人纸张张病历的的全部内内容，而而且储存存了病人人的全部部医疗信信息，包包括病人人病史、、各种检检验检查查的诊断断以及各各种诊疗疗内容等等资料，，形成海海量的数数据库。。如何从这这些数据据中提取取对单位位决策分分析有用用的信息息，是医院院决策管管理人员员所面临临的一个个课题。。人们逐渐渐尝试对对OLTP的数据进进行再加加工，形形成一个个综合的的、面向向分析的的环境，，以便更更好地实实现知识识提取、、数据挖挖掘和决决策支持持。5.1..4HIS的数据挖挖掘22/52目第5章第第1节1.数据挖掘掘数据挖掘掘DM(DataMining)技术是近近年来新新兴起的的信息技技术，已已成为数数据分析析和决策策支持分分析的一一个重要要手段。。数据挖挖掘也称称为数据据库中的的知识发发现(KnowledgeDiscoveryinDatabase，KDD))，是从大量数数据中提提取出可可信、新新颖、有有效并能能被人理理解的模模式的高高级处理理过程。一般在在研究领领域中，，称之为为数据库库中的知知识发现现，在工工程领域域则称之之为数据据挖掘。。数据挖掘掘技术的的目标就就是要智智能化和和自动化化地将数数据转换换为有用用的信息息和知识识。数据挖掘掘技术包包括三个个主要部部分:算法和技技术、数数据、建建模能力力。5.1..4HIS的数据挖挖掘23/52目第5章第第1节2.常用数据据挖掘技技术：①统统计分析析类–以统计模模型、数数学模型型分析描描述数据据的统计计特征；；②知知识发现现类–神经网络络、决策策树、遗遗传算法法、规则则发现、、关联顺顺序等；；③文文本挖掘掘和Web挖掘类–非结构化化信息和和互联网网上信息息的挖掘掘算法；；④其其他–分类系统统、可视视化系统统、空间间数据挖挖掘（GIS支持）、、分布式式数据挖挖掘（基基于分布布式数据据库的））、粗糙糙集理论论。5.1..4HIS的数据挖挖掘24/52目第5章第第1节3.常用的数数据挖掘掘工具有有：SQL2000中的AnalysisServices、Excel中的IDA。“AnalysisServices”是SQLServer2000中的一个个高效能能工具，，它有两个重重要的功功能：1）建立和和使用数数据仓库库（DataWarehouse）。2）进行数数据挖掘掘（DataMining）。5.1..4HIS的数据挖挖掘25/52目第5章第第1节4.数据挖掘掘包括以以下步骤骤：①预预处理数数据②搜搜索或或选择模模型③评评价输输出结果果④生成成结果报报告和解解释结果果报告。。5.1..4HIS的数据挖挖掘数据源数据仓库数据预处理模型搜索评价输出结果生成结果报告调整数据挖掘过程26/52目第5章第第1节5.2..1数据库设设计简述述5.2..2数据库需需求分析析5.2..3数据库设设计及使使用工具具5.2..4数据库仓仓库的构构建5.2数据库设设计27/52目第5章第第2节信息系统统归根结结底是数数据处理理系统，，它是以数据库库为核心心的，它必必须面对对三个基本本要求：海量的的数据存存储、准准确快速速的数据据检索和和查找、、安全高高效的数数据维护护。这些些都要求求数据库库的数据据结构有有合理的的设计。。从工程程设计的的角度出出发，数据库设设计的过过程分成成3个性质不不同的主主要阶段段：①概概念设计计②逻辑辑设计③③物理实实现。医院信息息系统的的数据库库设计是是根据HIS的需求，，通过对对HIS的数据建建模，进进而设计计HIS数据库的的逻辑模模型，最最后建成成HIS数据库。。5.2..1数据库设设计简述述28/52目第5章第第2节1.医院信息息的特点点：(1)种类繁多多(2)数据量大大，取值值范围广广(3)数据利用用率高(4)存放分散散(5)实时性强强。所以以，在医医院信息息处理过过程中必必须符合合及时、、准确、、适用和和通畅的的要求。。2.门急诊子子系统用用户特点点：病人数数量多，，病人种种类多。。因此，，在数据据库需求求分析中中必须注注意在其其中运作作的数据据元素的的交织关关联的关关系。5.2..2数据库需需求分析析29/52目第5章第第2节数据库概概念设计计及使用用工具在数据库库需求分分析的基基础上，，通过数数据建模模，建立立表达现现实世界界环境的的数据模模型，它它包含对对象以及及它们之之间的相相互关系系。在概概念设计计阶段：：第1步就是调调查用户户对数据据库的使使用要求求；第2步是进行行数据分分析；第第3步是概念念结构设设计。在进行概概念设计计时，通通常使用用实体-关系图（（E-R图）进行行实体抽抽象分析析。参见见下页的的医院员员工、病病人、处处方的E-R图。5.2..3数据库设设计及使使用工具具30/52目第5章第第2节5.2..3数据库设设计及使使用工具具医院员工、病人、处方的E-R图医院员工药品病人部门隶属开配药获取药31/52目第5章第第2节2.数据库逻逻辑结构构设计及及方法将数据库库概念模模型转换换为数据据库逻辑辑结构，，实现了了从实体体到逻辑辑模型的的映射，，确保了了当两个个或更多多的表合合并时，，实现表表之间的的关系，，称这个个过程为为数据库库逻辑结结构设计计。逻辑辑设计阶阶段包含含识别记记录类型型(本质上来来讲是实实体到表表的映射射)，识别记记录中的的字段(列和数据据类型定定义等)，识别任任意数据据相关性性，标准准化数据据库和识识别关键键字等主主要任务务。在进进行逻辑辑结构设设计时，，通常将将实体-关系图进进行实体体到表的的转换。。5.2..3数据库设设计及使使用工具具32/52目第5章第第2节3.数据库结结构的实实现在进行完完整数据据库的逻逻辑设计计以后，，就是数数据库的的物理设设计，或或叫做数数据库的的物理实实现。物物理设计计首先是是根据设设计的数数据库的的结构和和以后的的数据量量、查询询和更新新的频率率来决定定选用哪哪个数据据库管理理系统，，如：MicrosoftSQLServer、Oracle、IBMDB2和SYBASE等。然后后根据具具体的数数据库管管理系统统来完成成数据库库的物理理实现。。5.2..3数据库设设计及使使用工具具33/52目第5章第第2节数据仓库库与医院院信息系系统中的的OLTP、OLAP和DSS(1)数据仓库库的概念念数据仓库库是面向向主题的的、综合合的、不不同时间间的、稳稳定的数数据集合合，用于于支持经经营管理理中的决决策制定定过程。。也就是是说，数数据仓库库是一个个处理过过程，该该过程从从历史的的角度组组织和存存储数据据，并能能集成地地进行数数据分析析。数据仓库库除了具具有传统统数据库库管理系系统的共共享性、、完整性性、数据据独立性性外，还还具有一一致性、、面向主主题、历历史性、、只读性性等特征征。5.2..4数据库仓仓库的构构建34/52目第5章第第2节(2)医院信息息系统的的OLTP、OLAP和DSS三层结构构模型HIS对信息流流的处理理，可抽象为三三个基本本层次，即业务系统统层、知知识管理理层和决决策支持持层。第一层是是联机事事务处理理（On-LineTransactionProcessing,,OLTP），从信信息流的的角度讲讲，这一一层次子子系统的的主要作作用是全全面地收收集信息息，信息息的收集集应该是是最小粒粒度的，，为以后后建设上上两个层层次的子子系统奠奠定基础础。从HIS建设的先先后顺序序上，应应当首先先建设这这一层次次子系统统。从面面向的用用户角度度来说，，OLTP面向医院院窗口部部门，为为病人（（顾客））服务，，用于事事务处理理和简单单的查询询，要求求实时性性强；从从系统的的信息处处理角度度看，主主要任务务是采集集数据，，要求信信息的来来源广泛泛、全面面。35/52目第5章第第2节第二层是是联机事事务分析析（On-LineAnalysisProcessing,,OLAP）。OLAP将面向管管理和市市场，为为管理者者服务，，用于较较复杂的的数据分分析；从从数据的的内容和和类型来来说，OLAP管理大量量历史数数据，提提供汇总总和聚集集机制，，数据粒粒度较大大；从信信息处理理功能看看，OLAP用于分析析数据，，通过数数据挖掘掘，支持持知识发发现，并并找出隐隐藏的模模式和关关联，构构造分析析模型，，进行分分类和预预测，并并用可视视化工具具提供分分析结果果。5.2..4数据库仓仓库的构构建36/52目第5章第第2节第三层是是决策支支持（DecisionSupportSystem,DSS），DSS的设计目目标是通通过建立立基于数数据仓库库的OLAP和数据挖挖掘，实实现对面面向主题题的就某某领域问问题趋势势做出未未来的预预测，以以便决策策者能够够根据大大量事实实数据进进行正确确的决策策和判断断。5.2..4数据库仓仓库的构构建37/52目第5章第第2节(3)DSS的新技术术数据仓库库和OLAP技术及数数据采掘掘技术为为克服传传统DSS存在的问问题提供供了技术术上的支支持。目前数据据仓库在在HIS中的应用用可以说说是大势势所趋，，以病人人为中心心对门诊诊、住院院、急诊诊等主题题进行数数据分析析、趋势势预测的的应用，，以管理理为中心心对库房房、核算算、财务务、人事事等领域域进行数数据分析析、趋势势预测的的应用，，都将有有可能在在数据仓仓库（DataWarehouse，DW）上用用数据挖挖掘（DataMining，DM）方法实实现。5.2..4数据库仓仓库的构构建38/52目第5章第第2节2.HIS中数据仓仓库的设设计原则则(1)数据采集集原则：：数据的的采集需需经过校校验数据据、数据据清洗、、转换数数据等步步骤。设设计数据据仓库系系统通常常都需要要对业务务数据库库的原始始数据进进行采集集，把数数据从业业务数据据库系统统中迁移移到数据据仓库系系统中。。5.2..4数据库仓仓库的构构建39/52目第5章第第2节(2)体系结构构原则以一所大大型综合合医院HIS的综合查查询子系系统设计计体系结结构为例例来说明明：采集集进入数数据仓库库的数据据分别来来自不同同的业务务数据库库，这些些数据都都通过DTS((DataTransformationServices，数据传传输服务务)进行数据据验证、、数据清清洗、数数据转换换从而使使数据达达到高质质量，有有价值，，然后将将这些数数据插入入到根据据主题需需要而设设计的事事实表中中；数据据采集部部分是通通过开发发人员编编写的DTS包在每天天0时自动执执行采集集任务，，事实表表所采集集的范围围由主题题确定，，如门诊诊主题可可包括门门诊收费费、门诊诊医生效效益、门门诊医生生工作量量、门诊诊医疗质质量、门门诊挂号号、门诊诊西药处处方、门门诊中草草药处方方、门诊诊中成药药处方、、门诊其其他项目目收费等等等。40/52目第5章第第2节(3)DTS包设计原原则：应针对对每个主主题设计计一个采采集数据据的DTS包，然后后最终组组成一个个自动执执行的包包，执行行周期设设置为每每天凌晨晨0时，需要要强调的的是在采采集门诊诊住院数数据之前前需要对对作为数数据仓库库维表的的字典表表数据进进行同步步，因为为事实表表的维度度字段与与维表存存在外键键关系。。为了避避免插入入数据时时外键冲冲突，对对维表数数据必须须及时同同步。5.2..4数据库仓仓库的构构建41/52目第5章第第2节3.建造数据据仓库的的开发过过程(1)确定主题题，明确确管理对对象的可可描述属属性(2)定义事实实数据表表和元数数据表（（维度表表）(3)数据的加加载（抽抽取筛选选、清理理、综合合）(4)数据分析析、知识识挖掘5.2..4数据库仓仓库的构构建42/52目第5章第第2节4.数据仓库库的一般般结构(1)总体框架架结构：：三层层基本结结构：环环境支持持层→管管理层→→基本功功能层。。(2)基本功能能层结构构：数数据源→→数据准准备→仓仓库主体体→数据据集市→→使用。。(3)管理层结结构：①①数据管管理②②元元数据管管理(4)环境支持持层结构构：①数数据传输输②②仓库库基础5.2..4数据库仓仓库的构构建43/52目第5章第第2节5.已有的数数据仓库库工具(1)Oracle9i面向数据据仓库的的基础工工具(2)数据仓库库的分析析应用工工具(3)SQL2000面向数据据仓库的的工具(4)Delphi6.0面向数据据仓库的的工具5.2..4数据库仓仓库的构构建44/52目第5章第第2节5.3..1信息系统统的软件件系统体体系结构构5.3..2服务器端端和客户户端应用用设计与与运行5.3信息系统统的服务务器端与与客户端端应用45/52目第5章第第3节随着软件件技术的的发展，，信息系系统的平平台体系系结构已已经从过去单单用户发发展到今今天的文文件／服服务器（（F／S）体系、、客户机机／服务务器（C／S）体系和和浏览器器／服务务器（