电子病历系统的设计与实现

目录 工程硕士学位论文摘要随着医疗信息化水平的逐日提高，医院的不断发展与扩大，单纯采用纸张和卡片的一记录和存储方式，越来越不能满足医院病历的发展需求。所以医院电子病历系统便在这种大的发展趋势下所被提出来，以改变医院现有的管理模式，且提高医院的综合竞争力。由此可见医院电子病历的发展与建设，无疑是医院综合实力发展道路上的明智之举。本文以医院的电子病历工作站系统作为研究对象，通过软件开发工程的需求分析、总体设计、详细设计、功能实现与测试等流程，在开发技术榫架下，对医院的电子病历工作站系统进行设计与实现。首先，进行系统的开发技术方案设计，介绍了研究的方法、关键技术与路线；进行医院电子病历系统的设计原则与分析；其次，分析了系统的建设内容需求，针对开发要求，分析医院电子病历系统的业务功能，设计了系统用户的用例图；随后，对系统进行总体设计，设计了总体架构，将架构功能分解，得到系统的应用架构、流程功能、网络结构的内容，接着设计了医院电子病历工作站软件的数据库，建立了各个主要的应用数据表，科学、合理地处理系统的数据存储方式与逻辑。最后，分析与设计了系统业务功能，面向设计与分析内容，编程实现电子病历工作站系统功能，根据业务需要设计功能模块为：医生工作站、护士工作站、系统模版，在环境下，编程实现了系统需求的各个功能，完成了电子病历系统的设计与实现。该系统实现了网上协同管理，围绕着电子病历的浏览、查询、添加进行，维护医院电子病历数据及其它相关管理等功能，实现了电子病历管理的信息化与数字化，对医院实施的数字化的电子病历管理与规划，具有较好的实际价值。关键词：电子病历；C/S架构；.NetAbstractWiththedailyimprovementofthelevelofmedicalinformatization,thecontinuousdevelopmentandexpansionofhospitals,thesimpleuseofarecordandstoragemethodofpaperandcards,isincreasinglyunabletomeetthedevelopmentneedsofhospitalmedicalrecords.Therefore,thehospitalelectronicmedicalrecordsystemwasproposedundersuchalargedevelopmenttrendtochangetheexistingmanagementmodeofthehospitalandimprovethecomprehensivecompetitivenessofthehospital.Thisshowsthatthedevelopmentandconstructionofhospitalelectronicmedicalrecordsisundoubtedlyawisemoveontheroadofcomprehensivestrengthdevelopmentofhospitals.Thispapertakesthehospital'selectronicmedicalrecordworkstationsystemastheresearchobject,throughthesoftwaredevelopmentprojectdemandanalysis,overalldesign,detaileddesign,functionrealizationandtestingprocesses,underthedevelopmenttechnologytruss,thehospital'selectronicmedicalrecordworkstationsystemdesignandachieve.Firstly,thesystemdevelopmenttechnologydesignisintroduced,theresearchmethods,keytechnologiesandroutesareintroduced;thedesignprinciplesandanalysisofthehospitalelectronicmedicalrecordsystemarecarriedout;secondly,thesystemconstructioncontentrequirementsareanalyzed,andthehospitalelectronicmedicalrecordsareanalyzedaccordingtothedevelopmentrequirements.Thebusinessfunctionofthesystemisdesignedtousetheusecasediagramofthesystemuser.Subsequently,theoveralldesignofthesystemisdesigned,theoverallarchitectureisdesigned,thearchitecturefunctionisdecomposed,theapplicationstructure,processfunctionandnetworkstructurecontentofthesystemareobtained,andthenthehospitalelectronicsaredesigned.Thedatabaseofthemedicalrecordworkstationsoftwareestablishesthemainapplicationdatatablestoscientificallyandreasonablyhandlethedatastoragemodeandlogicofthesystem.Finally,thesystembusinessfunctionsareanalyzedanddesigned,designedandanalyzed,andthefunctionsoftheelectronicmedicalrecordworkstationsystemareprogrammed.Thefunctionalmodulesaredesignedaccordingtothebusinessneeds:doctorworkstation,nurseworkstation,systemtemplate.Undertheenvironment,programmingrealizesthesystemrequirements.Thevariousfunctionshavecompletedthedesignandimplementationoftheelectronicmedicalrecordsystem.Thesystemrealizesonlinecollaborativemanagement,aroundthebrowsing,queryingandaddingofelectronicmedicalrecords,maintainingtheelectronicmedicalrecorddataofhospitalsandotherrelatedmanagementfunctions,realizingtheinformationizationanddigitizationofelectronicmedicalrecordmanagement,andthedigitalelectronicimplementationofhospitals.Medicalrecordmanagementandplanninghavegoodpracticalvalue.Keywords:Electronicmedicalrecord;C/Sarchitecture;.Net目录[42]。该测试方法利用的是软件内部处理与结果分析办法，对于系统状态动态分析，在软件测试过程中，根据软件系统的用例测试，测试用户验证功能，电子病历的添加功能，电子病历的修改功能，电子病历信息的护理记录功能和电子病历的科室添加功能，对主要功能进行测试。6.1.2测试用例（1）系统登录功能测试在电子病历信息的添加界面，测试的用户在界面上录入电子病历的相关数据信息，之后操作界面上的按钮进行添加操作，数据被顺利地输入到数据库中，测试结果表明，结果通过测试，满足工作要求测试电子病历工作站系统的登录功能，运行界面上显示了提供给用户登录的窗口，测试过程中，将自身的登录信息先进行输入，确认信息输入正确后，操作下面的“登录”按键，界面程序将分析是否存在该用户信息，验证其用户的身份，测试显示如果登录信息操作正确，将打开电子病历工作站系统的主界面，反之，系统自动弹出错误界面，通过该测试得出结论系统测试成功。完全满足软件系统的登录要求，如表，如表6.1所示。表6.1电子病历添加功能测试名称电子病历添加功能测试参与角色用户用例名称DZBL_Login测试输入：在系统登录界面输入登录信息预期结果：如果信息存在于数据库，则成功登录，否则出现登录报错实际输出：登录至电子病历系统账户主界面响应时间：操作响应时间为0.6s，基本符合要求（2）电子病历添加功能测试在电子病历信息的添加界面，测试的用户在界面上录入电子病历的相关数据信息，之后操作界面上的按钮进行添加操作，数据被顺利地输入到数据库中，测试结果表明，结果通过测试，满足工作要求，如表6.2所示。表6.2电子病历添加功能测试名称电子病历添加功能测试参与角色医生用例名称DZBL_Insert测试输入：在系统上点击“新增病人”按钮预期结果：界面程序判断输入信息是否符合数据规范，数据添加成功，否则出错实际输出：程序判断输入正确，该组数据被成功添加到数据库响应时间：操作响应时间为0.78s，基本符合要求（3）电子病历修改功能测试在电子病历信息的修改界面，测试的用户在界面上修改电子病历的相关数据信息，之后操作界面上的按钮进行保存操作，数据库中原有的记录被更新，测试结果表明，结果通过测试，满足工作要求，如表6.3所示。表6.3电子病历修改功能测试名称电子病历修改功能测试参与角色医生用例名称DZBL_Update测试输入：在打开的电子病历上点击“修改”按钮预期结果：界面更改相应的数据，数据修改成功，否则出错实际输出：程序提示保存成功，修改的数据被成功更新至数据库响应时间：操作响应时间为0.34s，基本符合要求（4）电子病历护理记录添加功能测试在电子病历信息的护理记录功能界面，测试的用户在界面上选中一名病人，为其增加护理记录，数据被顺利地输入到数据库中，测试结果表明，结果通过测试，满足工作要求，如表6.4所示。表6.4电子病历护理记录添加功能测试名称电子病历修改功能测试参与角色护士用例名称HLJL_Insert测试输入：在护士工作中中点击“护理记录单”按钮，选中一名病人，点击“增加”按钮，输入相应体温、脉搏等数据预期结果：界面程序判断输入信息是否符合数据规范，数据添加成功，否则出错实际输出：程序判断输入正确，该组数据被成功添加到数据库响应时间：操作响应时间为0.56s，基本符合要求（5）电子病历科室添加功能测试在电子病历的系统管理功能界面，测试的用户点击“科室设置”按钮，添加一个新的科室，数据被顺利地输入到数据库中，测试结果表明，结果通过测试，满足工作要求，如表6.5所示。表6.5电子病历护理记录添加功能测试名称电子病历科室添加功能测试参与角色系统管理员用例名称KS_Insert测试输入：在系统管理界面点击“科室设置”按钮，接着点击“新增”按钮，输入科室号、科室名称、选择科室分类等信息，点击保存预期结果：界面程序判断输入信息是否符合数据规范，数据添加成功，否则出错实际输出：程序判断输入正确，该组数据被成功添加到数据库响应时间：操作响应时间为0.27s，基本符合要求6.2系统性能测试6.2.1测试方法电子病历工作站系统，其性能测试主要是围绕着系统运行的最大并发用户数、的使用率、内存的使用率以及系统的响应时间进行。将利用性能测试软件，获取系统运行时，不同的访问用户数下系统的运行参数，通过参数的分析，体现出系统的最大并发用户数量。此外，利用压力性能测试软件，进行系统压力测试。压测的目的是为了观察当前系统的负载能!压测的结果一般情况可以通过吞吐量与并发数的比例来观察，吞吐量与并发数呈正相关关系，在一定并发数的情况下，吞吐量越高，说明系统性能越好。6.2.1测试用例（1）系统饱和性能测试使用饱和测试软件，釆用不断增加多用户并发登录数量的方式，测试出系统允许的最大并发用户，如果达到某个值系统崩演无法运行，则说明该值为系统的最大并发用户数量，执行值指的是内存使用率。系统饱和性能测试的结果如表6.6所示。表6.6系统饱和性能测试结果用户数（人）并发数最小值最大值平均数系统运行情况101016.27%27.23%23.453%正常10010029.232%41.98%35.76%正常20020035.23%47.09%41.092%正常30030045.32%61.44%56.2%正常40040062.24%89.02%79.32%无法运行该测试是通过工具LoadRunner测试完成的，LoadRunner工具可以录制系统操作的场景，然后通过设置并发用户的数量同时操作录制的片段，当并发用户达到上限时工具会无法运行，此时的并发用户数即为系统最大的访问数量。测试结果表明，在测试到并发数400时，系统失去了应该有的运行状态，系统瘫痪了。在保证系统稳定安全运行的前提下，无法满足400人并发使用的情况，因此，为了保证系统能够流畅使用，最好限制并发用户数为300人左右。（2）系统压力测试以下表6.7是以新增病历为例进行具体压力测试，用到的压力测试工具是JMeter。其中vUser是指虚拟用户或者说并发用户。TPS指的是指每秒系统能够处理的事务总量。表6.7系统压力测试表场景性能指标服务器CPU使用情况vUserTPS（次/S）响应时间（ms）APPDB新增病历1008645029%26%20015653232%30%30027861941%37%400890>400087%78%vUser数量从100增加到300的过程中，响应时间随之略微增加，这表示系统压力不大，基本达到了预定目标。而当vUser数量到达400时，响应时间大于4000ms，出现基本无响应的现象。整个压测的过程中TPS比较平稳，内存有增大趋势、但最终也可回收成功，基本无内存溢出现象的发生。以上分析结果说明，压力测试基本通过。6.3本章小结本章选择软件测试环境，确定软件测试办法，测试与验证电子病历工作站系统，制定软件测试指标。对电子病历管理软件，进行功能性的用例测试，给出结论，重点测试了电子病历信息的查询功能；性能测试围绕着软件运行环境进行，在制定测试场景后，重点测试了系统是否能满足长时间运行、响应速度，并发数量等性能方面的要求，实验结果表明，主要的性能指标基本得到实现，反映了所设计、实现的系统，其主要参数都满足测试指标，闭环了整个软件工程的开发流程。7总结和展望7.1论文总结本文根据我国一般医院的具体院情，严格执行相关软件开发流程，在开发前进行严密的需求分析，不断细化各个功能点。同时结合现有的国内外研究情况，在性能和功能方面制定科学的标准。获取目前医院电子病历的相关需求，以数字化建设为目标，不断整合新的理念，最终以高标准建设出满足业务需求的电子病历系统。本文基于C/S架构，.Net开发技术手段设计开发了电子病历系统，通过管理与统计功能，有效地促进医院的管理效率，发挥着重要作用，对系统中的各项技术以及模块的实现过程进行了阐述，主要研究工作和结果总结如下：（1）根据各个技术的优缺点，选择相关技术路线;现有的软件开发技术较多、较杂，如何能够采用低成本且符合要求的开发平台，也是软件设计的一项重要工作，本文在比较各种开发平台的基础上，最终选定了.NET开发平台进行项目编码工作。（2）深入进行需求分析，把各个功能细节充分挖掘出来。本文所构建的工程项目信息管理系统，在翻阅了大量的文献资料，综合比较了部分现有产品的基础上，了解业务实际需求，最终制定除了符合现实规范和需求的系统分析书。针对电子病历管理的实际情况，阐述了该电子病历管理业务的基本要求和用户用例状态。（3）设计了系统架构和网络架构，根据架构分解，得到电子病历工作站系统的功能应用模块，分别对电子病历工作站系统的主要业务进行设计。接着，设计了电子病历系统软件的数据库，建立了各个主要模块的应用数据表。（4）面向设计与分析内容，编程实现电子病历系统功能，将在医院的区域网络下，发运行主要的业务处理模块，设计并实现了与医院相关的电子病历管理业务功能界面，且在环境下，编程实现了该电子病历工作站系统所需求与设计的功能，完成了电子病历工作站系统的全部的设计与实现内容研究。（5）对系统进行功能和性能的用例测试，重点测试了电子病历管理的信息查询、添加等功能；性能测试围绕着软件运行环境进行，在制定测试场景后，重点测试系统是否能满足长时间运行、响应速度，并发数量等性能方面的要求，结果表明，系统符合用户访问的压力指标，功能运行稳定。本文立了电子病历系统，执行电子病历管理与维护功能，从一定程度上提高了医院的电子病历管理的集中化与信息化。在该电子病历工作站系统的平台上，能够将医院的电子病历管理业务，进行模式化、系统化的管理，对促进该医院的电子病历管理数字化的快速发展，具有一定价值。7.2未来展望由于本人精力有限以及时间仓促，本系统还有一些后续工作有待处理，主要包括以下几个方面：（1）提供移动端的解决方案：现如今已经进入了移动互联网时代，满足移动端使用人员的需求是大势所趋。因此，在后续的开发中，有必要建设一套基于移动端的医院电子病历系统。（2）病历信息的加密传输：电子病历系统中存在了大量的文本信息，这些信息关乎患者隐私，因此在病历传输过程中影像文件的压缩和加密有待研究。（3）系统日志的完善：本系统为了快速搭建，在设计的时候没有过多的考虑系统日志，系统日志不完善，如果系统出现问题，将会很难进行排查，因此有必要对系统日志模块进行重构。参考文献李新超,孟月莉,刘立煌,等.我国电子病历的应用现状[J].中华医学图书情报杂志,2016,25(8):15-18.李朋,蹇奕苹,肖兵,等.基层医疗机构电子病历数据标准符合性测评研究[J].中国卫生信息管理杂志,2016,13(1):61-64.高兴,张成普,裴冬梅.以电子病历为核心的门诊信息化系统的设计与实现[J].现代医院管理,2016,14(2):69-72.王昊.由传统病历向电子病历平稳过渡的探讨[J].中国医院管理,2012,32(3):40-40.屠鸣谦,任婷.电子病历与传统病历的比较[C]//中国医院协会病案管理专业委员会第二十三届学术会议论文集.2014.池玲聪.电子病历的现状与发展趋势[J].电子技术与软件工程,2017(4):108-108.徐凤英.医院档案管理中电子病历的有效应用研究[J].办公室业务,2018(5).陈金雄.我国电子病历的发展与展望[J].中国医疗器械信息,2009,15(2):1-4.张兆国,薛万国,包鹏飞,等.建设基于XML技术电子病历系统的核心价值[J].中国数字医学,2009,4(2):10-14.张鹏,袁可,陈文文.基于Mambo的CMS的电子商务平台实现[J].农业网络信息,2007(1):52-54.医院电子病历工作站系统的设计与实现[D].大连理工大学,2016.张仁辉,王晓明.电子病历管理系统的设计与实现[J].微计算机信息,2009,25(3):267-269.褚俐.基于WEB技术的电子病历管理系统的设计与实现[D].电子科技大学.肖翊轩.电子病历管理系统的设计与实现[D].电子科技大学.娄海容.国外电子病案现状及前景[J].现代医院,2003,3(1):73-75.NisanbayevY,NaH,LimD,etal.Designinganelectronicmedicalrecordssystemusingdesignpatterns[C]//InternationalConferenceonInteractionSciences:InformationTechnology.2009.Vilar,G.,Boudoux,C..Themedicalinformationmanagementsystem(SIGIM)-elaborationofanelectronicpatientrecord[P].EngineeringinMedicineandBiology,2002.24thAnnualConferenceandtheAnnualFallMeetingoftheBiomedicalEngineeringSocietyEMBS/BMESConference,2002.ProceedingsoftheSecondJoint,2002.WengM,HuangL,FengC,etal.Electronicmedicalrecordsystembasedonaugmentedreality[C]//InternationalConferenceonComputerScience&Education.IEEE,2017.ZhaoXJ.DesignandRealizationofNetworkTeachingSystemBasedonB/SStructure[J].Computer&Modernization,2010.张佳.基于C/S架构的门诊医生工作站系统研究与设计[J].信息与电脑(理论版),2017(21):81-83.吴大刚,肖荣荣.C/S结构与B/S结构的信息系统比较分析[J].情报科学,2003,21(3):313-315.武苍林.B/S与C/S结构的分析与比较[J].智能计算机与应用,1999(5):42-43.RahmelD.NetFramework:Programmer'sReference[J].UnixSystemsLaboratoriesat&T,2002,40(2):K65–K68.Lam,HoangQ..NETframeworkessentials[M].2003.MichawlOtey,PaulContea,Otey,etal.SQLServer2000开发指南[M].清华大学出版社,2002.闫旭.浅谈SQLServer数据库的特点和基本功能[J].价值工程,2012,31(22)