电子病历系统的设计与实现软件工程专业

I电子病历系统的设计与实现电子病历系统的设计与实现摘摘 要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：关键词：电子病历；C/S 架构；.NetIIAbstractWith the daily improvement of the level of medical informatization, the continuous development and expansion of hospitals, the simple use of a record and storage method of paper and cards, is increasingly unable to meet the development needs of hospital medical records. Therefore, the hospital electronic medical record system was proposed under such a large development trend to change the existing management mode of the hospital and improve the comprehensive competitiveness of the hospital. This shows that the development and construction of hospital electronic medical records is undoubtedly a wise move on the road of comprehensive strength development of hospitals. This paper takes the hospitals electronic medical record workstation system as the research object, through the software development project demand analysis, overall design, detailed design, function realization and testing processes, under the development technology truss, the hospitals electronic medical record workstation system design and achieve.Firstly, the system development technology design is introduced, the research methods, key technologies and routes are introduced; the design principles and analysis of the hospital electronic medical record system are carried out; secondly, the system construction content requirements are analyzed, and the hospital electronic medical records are analyzed according to the development requirements. The business function of the system is designed to use the use case diagram of the system user. Subsequently, the overall design of the system is designed, the overall architecture is designed, the architecture function is decomposed, the application structure, process function and network structure content of the system are obtained, and then the hospital electronics are designed. The database of the medical record workstation software establishes the main application data tables to scientifically and reasonably handle the data storage mode and logic of the system. Finally, the system business functions are analyzed and designed, designed and analyzed, and the functions of the electronic medical record workstation system are programmed. The functional modules are designed according to the business needs: doctor workstation, nurse workstation, system template. Under the environment, programming realizes the system requirements. The various functions have completed the design and implementation of the electronic medical record system.The system realizes online collaborative management, around the browsing, querying and adding of electronic medical records, maintaining the electronic medical record data of IIIhospitals and other related management functions, realizing the informationization and digitization of electronic medical record management, and the digital electronic implementation of hospitals. Medical record management and planning have good practical value.Keywords: Electronic medical record; C/S architecture; .Net目录工程硕士学位论文IV目目 录录摘摘 要要 .I IABSTRACTABSTRACT .IIII目目 录录 .IVIV1 1 绪论绪论 .1 11.1研究背景与意义 .11.2 国内外现状分析 .31.2.1 国内发展概述及现状 .31.2.2 国外发展概述及现状 .41.3 论文拟解决问题 .51.4 论文组织结构 .52 2 电子病历系统关键技术电子病历系统关键技术 .7 72.1 B/S 结构与 C/S 结构.72.1.1 B/S 结构.72.1.2 C/S 结构.72.1.3 B/S 结构与 C/S 结构的比较.82.2 .NET开发平台 .82.3 SQL SERVER数据库 .93 3 电子病历系统需求分析电子病历系统需求分析 .10103.1 电子病历概述 .103.1.1 电子病历定义 .103.1.2 电子病历系统业务分析 .103.1.3 电子病历组成 .113.2 系统可行性分析 .113.2.1 技术可行性 .113.2.2 经济可行性 .113.3 系统功能需求分析 .123.3.1 系统用户 .123.3.2 系统功能 .1253. 4 系统非功能需求分析 .153.4.1 易用性 .153.4.2 安全性.153.4.3 可扩展性.153. 5 本章小结 .154 4 电子病历系统设计电子病历系统设计 .17174.1 系统设计目标 .174.2 系统设计原则 .184.3 系统总体结构设计 .184.3.1 系统架构设计 .184.3.2 网络架构设计 .194.4 系统功能设计 .204.4.1 医生工作站 .214.4.2 护士工作站 .224.4.3 系统模版管理.234.4.4 数据字典管理 .244.4.5 电子病历管理 .254.4.6 系统维护管理 .264.5 系统业务流程设计 .274.5.1 病历书写活动图 .274.5.2 病历查看活动图 .284.5.3 病历修改活动图 .294.5.4 用户管理和权限分配活动图 .304.6 数据库设计 .314.6.1 数据库概念设计 .324.6.2 数据库表结构设计 .354.7 本章小结 .375 5 电子病历系统实现电子病历系统实现 .38385.1 门诊病历书写功能 .385.2 住院登记功能 .385.3 护理记录功能 .395.4 病区病房管理功能 .405.5 药品字典管理功能 .411 绪论 工程硕士学位论文 65.6 本章小结.426 6 系统测试与验证系统测试与验证 .43436.1 系统功能测试 .436.1.1 测试方法 .436.1.2 测试用例 .436.2 系统性能测试 .456.2.1 测试方法 .456.2.1 测试用例 .456.3 本章小结 .467 7 总结和展望总结和展望 .47477.1 论文总结 .477.2 未来展望 .47致致 谢谢 .4949参考文献参考文献 .505011 绪论绪论1.1 研究背景与意义研究背景与意义目前，信息化技术正处于飞速发展阶段，医院的信息化管理水平也趋于完善，电子病历的发展迅猛1。电子病历能够给用户提供智能化、主动性强的服务，建立在医院各项事务活动信息化发展的基础之上。电子病历功能需要通过计算机实现入机间的信息交互，并结合信息传递、信息管理、数据存储、数据加工、数据采集与记录等环节来实现。大力推广电子病历系统符合临床医学现代化发展的要求，有利于提升医院的管理水平，也对患者信息异地共享、国家医疗保障等有重要作用2。计算机越来越普及的今天，其价格也越来越亲民，从而有机会在社会各个方面得到广泛使用，不仅实验室、机关单位等配备了计算机，而且学校、医院等也开始配备了计算机。现代医院伴随着社会的发展，也承担了越来越多工作量和责任，住院医生往往满负荷运作3。编写本程序最重要的目标就是为了解决医生撰写病历的问题，通过病历书写的方便化、清晰化以及规范化处理，让医务人员能够从病理人工书写中解放出来，集中精力给患者提供服务。传统病历对当今社会而言已然不再适用。医生书写极不规范，自己潦草令人难以辨认，不仅患者本人看得云山雾理，甚至其他医生也看不明白，容易导致误诊4。同时，传统病历存放要占据相当大的场所空间，无形当中也增加了医院的运营管理成本。尽管还有一些人觉得纸质病历的实物感能够给人带来安心，但是，纸质病历在事实上在当今恰恰是无法给人带来真正的安全。举例而言，若一名患者因为发生车祸而昏迷，并且病历在外地，当医生对其进行急救时需要掌握患者病史，如果只有纸质病历，那么异地的邮寄不仅庥烦，耽误病情治疗，而且由于传统病历的占地原因所以很少会进行备份。不仅如此，信息化程度不断提高的今天，传统病历的缺陷正在不断凸显5：第一，传统病历的成本较高。一般传统病历要耗费几十张 A4 纸，而即使是中小型医院，每天也大概要使用几十份病历，这就是几千张纸张，并且丢失病历的患者不在少数，由于病历价格便宜，患者经常要补买病历，由此使得消耗更大。在应用了电子病历之后则可以有效避免该问题。因为电子病历能够实现无纸化办公，不但能够降低运行管理成本，同时还能够起到环保的效果。第二，耗费大量的人力。传统病历从开具到归档，中间要历经多个程序，而每个程序要有专人负责管理。在归档之后还要有专门人员负责日常管理，包括查重与保存等工作，从而耗费了大量的人力资源。第三，査询不便。病历保存的价值就是以供医学临床研究之用，而传统病历无法建立信息索引，只能依靠人工查找，难度很大，因此增加了资料查询的成本，医生们也因为这种查询成本而慢慢放弃对传统病历的使用，减小对研究的热情，这对于医学的发展而是极其1 绪论 工程硕士学位论文 2不利的。第四，书写病历速度慢，出错率高，而且由于医生书写速度过快字迹太潦草，使得病患或其他医生无法正确从病例中获取信息。第五，需要占用大量空间，纸质材料的病历的存放需要实体空问，随着时间积累起来的病历数量会不断变大，从而对场地的需求也会增大，这对原本就属于稀缺资源的医院而言是一个巨大的挑战。第六，不够安全。纸质病历需要专员来维护其安全，一旦防护措施出了差错，就会造成病历信息的损坏，纸质病历不仅容易被篡改，而且由于环境湿度等原因容易发霉和遭到虫蛀，并且还可能发生病历遭窃的现象。传统纸质病历的安全性十分脆弱。因此，尚处于发展完善阶段的电子健康病历能够克服传统病历的缺陷为人们的健康保驾护航。从这个意义上看，电子病历的重要性则十分明显6：第一，构建电子病历系统能够推动计算机信息技术往临床方向发展。针对医护人员而言，电子病历系统能够很好地协助其进行开展日常工作。电子病历系统不仅具有便捷的输入方式，而且内建标准化的病历模板，医生只要在模板里面对照填写即可，使得病历书写速度得到显著提高。同时，电子病历系统可以对医嘱进行自动的处理，无需通过护士转抄，从而能够减信息传递层级达到降低出错概率:病历电子化使得医生能够直接通过网络，随时随地地查看病患的相关情况，方便医生的即时诊疗:电子病历系供信息快速查询功能，使医生能够迅速通过查询到的信息，结合本身的专业知识和经验对病情进行诊断。第二，为医院管理服务。相较于传统医疗管理信息的滞后性而言，电子病历系统能够一改平时对于平均住院日，日平均门诊量等汇总数据的低效，实现实时的反馈，从而让医院的管理层能够得到迅速的反馈并采取即时的措施。通过对医院诊疗情况统计数据的实时显示，医院进入了边医疗边采集的时代，从而为医院的现代化管理寞定了重要的基础。同时，电子病历系统拥有部分的智能功能，能够对病人用药状态、医院治疗情况等进行实时推送，并能够通过数据针对患者身体基本情况作出准确的分析诊断。第三，能够随时随地查询获得患者的相关信息。伴随着网络信息技术的快速发展，使得远程医疗已经从概念变成了现实。电子病历在远程医疗的推进中能够起到很好的辅助作用。通过网络技术，异地病人的信息能够以电子病历的形式被传送到当地医生手中进行共享，达到远程会诊的目的。进行远程医疗的前提条件，是能够将患者基本信息进行异地共享，而电子病历系统则能够很好的予以满足。通过电子病历系统还使得病人在转院的时候方便地将其信息在系统中流转，从而实现相关信息的绑定服务，并且完成异地同步更新。第四，给医疗管理提供服务支持。基于国家医疗发展而言，电子病历的价值作用也是非常明显的。电子病历系统可以构成原始数据库，电子病历系统不仅能够为卫生管理部门制定相关政策法规提供数据依据，而且能够在大规模疫情爆发时，用于提供各地医疗资源的实施监测平台，从而让疫情中心能够更好地对疫情发展情况以及社会的防御抵抗状况做出准确的评估。并且对于社会医疗保险制度来说，通过构建电子病历系统还可以给医保政策的制定与调整提供重要的信息依据7。并且能3够通过这些原始数据来制约一些不合理的条约和政策。1.2 国内外现状分析国内外现状分析1.2.1 国内发展概述及现状国内发展概述及现状我国的电子病历系统研究与发展比国外发达国家落后了三十多年8，很大程度上受限于我国社会的整体信息技术水平不高，发展较晚。随着医院信息化的不断进步，规范化管理电子病历也进入了信息化潮流。在我国，为加速实现项目数字化管理、管理现代化的过程，自 20 世纪 90 年代末开始，全面深人地应用现代信息技术，在电子病历管理业务系统的各个领域，即在国家的统一规划和组织下， “电子病历管理信息化”9的提法对于电子病历管理数字化管理的改革来说，信息化被提到目前的工作当中，社会发展与信息技术的关系越来越紧密。1994 年在第六届医药信息大会上，卫生部首次提出了电子病历系统的建设目标和要求，计划在二十世纪末，在部分医院中实现完整的电子病历系统。在 1999 年，少数信息化水平较高的医院开始试运行实验性的电子病历系统，依托计算技术实现网上记录患者病历，记录诊断信息，开具化验、检查单，记录检查信息，查询和统计患者的病历以及信息等。2002 年出台的全国卫生信息化发展规划纲要（2003-2010） 中指出，全国的三级医院在构建医院信息管理系统的基础上，要重点加强以电子病历、数字化医学影像等技术为代表的临床信息系统构建。近些年来，各大与医学有关的软件公司积极与试点的医院合作，了解其对电子病历系统的使用需求，开展系统的研究与开发工具。但从目前的发展水平来看，与国外发达国家还有不小的差距1011。 国内的一些文献方面，张仁辉，王晓明（2009）12采用数字签名技术、加密技术、时间戳技术、散列函数和角色访问控制等安全技术,结合 ASP 技术和 Microsoft Access数据库进行设计和实现一个电子病历管理系统。该系统实现了病历内容的机密性、完整性、不可否认性和认证性等安全特性,具有病人网上注册、挂号、查看病历、医生网上书写病历及签名、病历加密等功能。褚俐（2011）13建设一个基于 WEB 技术的电子病历网站。该网站采用基于 B/S 的三层设计模式,利用 ASP.NET 和 SQL 数据库相结合技术,整个网站包括实现用户注册登录、常见病情的分类查询和就医指导、每个病人历次病情的统计、医院药品价格网上公布、流量统计、留言、友情链接等功能模块,病人可以根据自己的情况在电子病历网站进行登记以及相关查询等服务。肖翊轩（2012）14讨论了 XML 在电子病历领域的各项用途，依托 HL7/CDA 标准，完成电子病历描述结构的设计。采用 XML 记录的病历降低了对计算机硬件以及数据格式的依赖程度。通过内容加密实现了电子病历的机密性；应用数字签名保证其完整性，由此构成了电子病历的安全基础。李波（2017）15设计基于 B/S 结构开发电子病历管理系统1 绪论 工程硕士学位论文 4满足医院发展具体要求，深入分析 B/S 架构,根据系统设计原则设计相应的功能模块，并配备合理的数据库，确保数据库快速实现连接。设计的电子病历管理系统能快速录入、查询病案数据，能实现可靠存储病案数据等功能，对医院及时掌握某个病案具有重要辅助作用。1.2.2 国外发展概述及现状国外发展概述及现状电子病历在国外的起步较早，经过多年的发展，取得了较好的成果。早在上个世纪的六十年代，美国的麻省总医院就开始研制与开发电子病历系统，并投入了实际的使用中。到了九十年代初，美国的国家科学院医学研究所发表了一篇研究报告，在对近四十年的医学发展进行分析与总结的基础上，提出了电子病历系统是医疗保健的基本技术的观点，并对其各个方面进行了论述，并针对发展过程中有可能会出现的问题提出了很多建议。同一时期，在法国的马赛召开了第一届国际健康卡系统会议，在该会议研究与探讨了电子病历在全球范围内的发展问题。而第二年，多媒体电子病历系统Viewscope 由西门子公司研发成功并投入生产。而亚洲的发达国家日本，在上世纪九十年代中期成立了专门的机构，由政府拨款，投入了大量的财力和物力来开发电子病历系统。本世纪初，时任美国总统的布什，在众议院的年度国情咨文中，把建立电子病历系统的建设目标确定为进一步避免医疗事故、进一步降低费用、进一步提高医疗水平，并提出了到 2014 年，绝大多数的美国人都应能够使用电子病历系统。此外，美国计划以电子病历系统中的信息为基础，构建国家健康信息体系。在英国，早在2005 年，其卫生部就与一家公司签署了一份合同，投入 55 亿英镑，计划到 2015 年构建一套覆盖全国的电子病历系统，实现基于网络的诊疗、处方一体化处理。目前在国外，大部分发达国家的电子病历系统都做到了方便的全图形化界面，能够很容易的观察到病人的基本状态和医嘱执行情况，大大提高了医疗质量和工作效率。病史分类清晰，维护管理方便，检查单、会诊单、治疗单、注射单、手术单及用血申请等单据全部整合到医嘱系统中，实现了对病人的一切诊疗活动都以医嘱系统为中心。医生仅需要医嘱系统，摒弃了传统的开单模式。对病人信息的详细记录包括基本信息、住院信息和护理信息等。基本信息中除了病人个人信息之外，还包括生活习惯、饮酒状况、饮食嗜好、宠物饲养状况、吸烟状况等。输入方式多样化，结构清晰，有方便的提示信息，可有效防止医疗差错。在国外，一些著名学者对于电子病历系统进行了研究，在研究过程中也取得了一定的成就。Y Nisanbayev et al.（2009）16认识到信息系统（IS）的重要性一直在稳步增长，通过使用各种 IS，大多数意味着对数据和大量数据存储进行复杂操作的操作正在自动化，开发有效的 EMR 系统将大大提高医生的工作绩效，并为实际的患者治疗而不是文书工作腾出更多时间。由此，Y Nisanbayev et al.使用设计模式和各种 UML 设计5技术来为电子病历系统提出易于扩展和可重用的设计。Vilar, G et al.（2002）17创建电子病历（EPR） ，为了实现这一目标，采用三层架构的技术，将用户的表示、基本原理和数据库分开，并使用 XML（可扩展标记语言）进行系统中患者的医疗数据的传输。提高医疗保健领域内的服务质量和服务质量。Minghui Weng（2017）18提出了基于增强现实的电子病历系统（EMRS） 。 该系统由服务器，Android 设备和数据手套组成。通过该系统，我们可以显示更多的病理信息，不仅可以帮助医患沟通，还可以用于医学教学。在临床应用中大大提高医院的工作效率和医疗质量。1.3 论文拟解决问题论文拟解决问题对电子病历而言，其主要的内容就是大量的各类数据，就像一个数据仓库一样，把数据按照一定逻辑进行整理，有序排列，从而为使用者的查询做好准备。在数据库里面存储的数据信息都是与患者健康相关的，包括基本信息、体检报告、诊疗记录以及健康状况等。如果病患下去前往医院就诊，则通过互联网，主治医生就能够从电子病历系统中查询到这个病患的所有相关信息，可以节省很多重复问诊的时间，既方便了医生，又方便了患者，从而提高了看病的效率，节约了看病的时间。并且，电子病历系统所具备的智能化功能，也可以给主治医生制定诊断治疗方案提供支持。由此可见，电子病系统的普及应用能够为医生和病患带来双赢的结果。电子病历系统能够大大提供医院的工作效率与管理效率。使得医院的收费管理也得到了加强，提升了医院的现代化水平。但是，就目前的情况上看，在医院与社保之间或医院之间进行患者信息的共享或数据交换还难以实现，医院信息系统由于缺乏科学的管理理念与统一的开发应用标准，其效果较差。另外，由于电子病历涉及授权签名的问题，而我国法律发展相对滞后，短期内还无法解决电子病历法律地位不明确的问题综上所述，本系统拟解决的关键问题如下:1.必须保证电子病历的信息安全性，对于任何系统而言，信息安全性都处于首要地位。电子病历系统集成了多个信息系统，其中涉及到了病人的具体信息，因此，要求确保电子病历系统的信息安全。电子病历系统的安全性除了要求本身信息不泄露之外，还需要保证信息不被破坏、人为篡改等，以保证患者信息不被不恰当使用。另外，还需要对医护人员、患者及其他相关人员做好保密工作。2.构建电子病历系统结构框架。在患者前往医院就诊的过程当中，一般会留下多项个人信息。针对这部分信息，在存储方式上存在较大差异。部分信息存储于数据库，而部分信息则已文档的形式存储，要实现所有信息的归总，必须建立病历数据模型。3.构建抽象模型，将系统各项子功能密切衔接和分离。4.实现患者信息的计算机化。5.实现对所有可跟踪的病患入出转动态表的保存，以解决医院的病人管理以及医疗动态统计在数据处理上的一致性问题。6.实现相关授权人员(医生、医护人员、授权1 绪论 工程硕士学位论文 6用户等)对医疗过程中的账单查询功能。7.支持医疗保险、大病统筹等相关的费用管理需求。1.4 论文组织结构论文组织结构本文各章的主要内容如下:第一章为绪论，主要介绍了系统的研究背景及国内外的现状，根据具体情况提出了本论文的研究方向和研究重点，对全文进行了总体介绍，最后介绍了论文的整体组织结构。第二章介绍了相关技术路线及主要技术。简要的描述了在信息系统研发的过程会使用到的一些知识点和技术。第三章是系统可行性研究与需求分析。根据医院的实际需要，对系统进行完备的需分析，充分挖掘潜在的用户需求点，是本章的工作重点。第四章描述了医院电子病历工作站系统总体架构，对功能架构、业务流程和数据库进行设计。第五章医院电子病历工作站系统详细设计，介绍系统可以实现的主要功能，使需求软件工程化。 第六章介绍了对系统进行功能测试与性能测试。72 电子病历电子病历系统关键技术系统关键技术2.1 B/S 结构与结构与 C/S 结构结构迄今常见的互联网信息化方式有 B/S ( BrowserlServer)和 C/S C ClientlServer)模式，下面将分别阐述这两个结构。2.1.1 B/S 结构结构B/S 架构的全称为 Browser/Server，即浏览器/服务器结构19。Browser 指的是 Web浏览器，极少数事务逻辑在前端实现，但主要事务逻辑在服务器端实现，Browser 客户端，WebApp 服务器端和 DB 端构成所谓的三层架构。B/S 架构的系统无须特别安装，只有 Web 浏览器即可。B/S 架构图如图 2.1 所示。图 2.1 B/S 架构图B/S 架构中，显示逻辑交给了 Web 浏览器，事务处理逻辑在放在了 WebApp 上，这样就避免了庞大的胖客户端，减少了客户端的压力。因为客户端包含的逻辑很少，因此也被成为瘦客户端。2.1.2 C/S 结构结构C/S 架构是一种典型的两层架构，其全程是 Client/Server，即客户端服务器端架构，其客户端包含一个或多个在用户的电脑上运行的程序，而服务器端有两种，一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是 Socket 服务器端，服务器端的程序通过 Socket 与客户端的程序20。2 电子病历系统关键技术 工程硕士学位论文8C/S 架构也可以看做是胖客户端架构。因为客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，作为客户端的部分需要承受很大的压力，因为显示逻辑和事务处理都包含在其中，通过与数据库的交互（通常是 SQL 或存储过程的实现）来达到持久化数据，以此满足实际项目的需要。其架构图如图 2.2 所示。图 2.2 C/S 架构图2.1.3 B/S 结构与结构与 C/S 结构的比较结构的比较B/S 结构的客户端无需安装，有 Web 浏览器即可。可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制实现多客户访问的目的，交互性较强21。C/S 结构界面和操作可以很丰富，安全性能可以很容易保证，实现多层认证也不难，并且由于只有一层交互，因此响应速度较快22。相较于 B/S 结构， C/S 的安全性更强，相应速度更快，适合医院电子病历系统的安全性需求，本文医院电子病历系统工作站将采用 C/S 架构模式进行开发。2.2 .Net 开发平台开发平台相比于之前的 ASP 语言，在二十一世纪初，Microsoft 公司就提供了基于 Open 互联网协议与标准技术的.NET 开发平台23，这种平台技术通过一种新的方法把通信工具与计算机联系起来，构建成一种具有较强的平台适应性，能够运行在所有的计算机平台上的组件技术。.NET 在 WEB 开发方面具有很强的优势，因为它提供了提供了很多控件、协议、事件处理机制和 web 开发所需要的类库等，大大简化了开发的工作复杂程度，提高了开发效率通过对.NET 开发平台技术的应用，从中可以获取以下几点优势24：（1）程序代码可重用性高，.NET 不像 php j sp 等语言那样，php jsp 代码与9HTML 代码混合在一起，而是很好的实现了代码和内容完全隔离，具有非常高的可重用性，不同的页面能够使用相同的代码段，节省了很多编码量，易于维护;效率高，ASP.NET 基于.NET Framework 平台，首次运行后，此后无需再编译便可直接运行，所以它的运行速度和运行效率相比以前解释性语言提高很多。（2）代码量级别，php 等解释性语言对所有要实现的功能通过编写代码来实现，但是.NET 只须预先定义相关类，就可多次自动调用实现。（3） .NET 提供了丰富并且实用性较高的组件，使得.NET 程序的具有较高的标准配置，增强了程序的稳定性和安全性，今后的升级和运维工作也相对简单方便。（4）一般小企业的信息管理系统非常适合利用.NET 技术进行开发，不仅能够做到系统稳定，效率高也是其一个较大的优势。（5）另外，Visual Studio 中所提供的.NET 开发环境，在当前 windows 应用程序开发中具有很高的流行度。2.3 SQL Server 数据库数据库微软公司研发的 MSSQL 数据库与 VS 开发平台高度揉合，是一款基于 Windows操作系统下的关系型数据库管理系统。其支持标准统一的结构化查询，支持数据库的备份与还原，提供系统级别的 OLAP 分析，同时也支持事务，存储功能等功能。相比于早前的 SQL2005 版本，SQL2008 在数据查询、处理能力有了较大的提升，整体性能表现优异2526。一些值得提及的新增特性有支持在 SQL 结构化查询语言中嵌入高级语言，数据库具有更好的安全性和可靠性，对 XML 的支持更强。一该数据库管理软件的主要特点如下所示：（1）管理方便。微软的产品一向容易使用，操作方便，同样 SQL SERVER 继承了其一贯的风格特点。它集成了许多的管理 API 和管理工具，供用户调用或使用，对数据库操作提供了完备的支持。 （2）具有较高的稳定性。SQL SERVER 提供良好的容灾能力和备份功能，确保用户数据的相对安全，达到了企业级使用标准。（3）伸缩性较好。伸缩性表现在 SQL SERVER 提供当前数据库中非常优先的一些设计思想，比如说表区分格能力和完美支持 32 位与 64 位机器的无缝切换等。（4）数据库镜像技术。当数据库发生故障时，MSSQL 数据库采用镜像技术能够迅速将系统数据库转换到备用数据库上，并且能够保证数据的基本一致性，容灾能力较强（5）具有更强的文本索引能力。当需要全文查询数据库中的文本时，速度考虑的重点，SQL Server 2008 在全文索引和搜索性能上与 SQL Server2005 有了很大的提高。3 电子病历系统需求分析 工程硕士学位论文103 电子病历系统需求分析电子病历系统需求分析3.1 电子病历概述电子病历概述3.1.1 电子病历定义电子病历定义所谓电子病历的定义是指采取计算机信息技术，将病人的就诊信息和个人健康信息建立为电子档案，并通过计算机存储系统进行保存，从而实现病历信息的信息化管理27。电子病历是当代科学技术水平不断发展的产物，利用电子文本文档、音频、视频、图像等电子存储形式作为介质与载体，对患者的基本必须信息和就医过程中产生的各类形式的医疗信息进行存储，以改善传统医疗过程中医疗信息分散分布、不易集中管理的现状。还有一个定义为:电子病历是具有记录功能的工具，能够输出被调取的数据，能够对内部数据进行基于一定逻辑的归类于管理。在功能与作用这一点上，电子病历除了能够对病人的就医情况进行记录以外，还能够实现对一位病人长期乃至终身就以信息的记录，这项功能意义深远。患者可长期管理个人终身健康和各种医疗行为，包括患者信息变更的全过程。电子病历系统是一个综合系统，它利用电子文本文档、多媒体文件等存储介质与载体对患者的医疗数据进行记录，并将其保存在医院等医疗机构的服务器或患者所持有的医疗卡之中，与传统的纸质病历相比拥有无可比拟的优势。电子病历系统逐渐成为当前医院信息化管理系统的重要角色28。电子病历与传统病历对病人信息的简单叠加不同，是系统性、结构型的病历。3.1.2 电子病历系统业务分析电子病历系统业务分析电子病历系统是以病人为中心构建的一套软件系统，它将患者的基本信息、诊疗信息、用药信息等多个方面的数据汇集到一起，以电子病历这一实体作为载体，有利于对信息的生成、传输、存储以及共享29。电子病历系统不是一个独立的系统，而是与医院管理信息系统相结合的，电子病历系统中的很多数据信息来源于医院管理信息系统，同时，该系统也是其他应用系统的基础，如全国医疗社会保险系统等，电子病历系统是医院加快信息化建设的必经过程。电子病历为两个部分的内容，一是电子病历本身，该部分保存着以患者为单位的所有信息数据，二是对电子病历进行管理的系统，这部分内容主要是实现对电子病历的数据采集、存储、共享等功能。电子病历系统与医院管理信息系统联系紧密，但又不相同。电子病历系统从信息管理信息系统中获取所需的患者信息以及诊疗数据，而这一过程可被视为电子病历的数据采集与生成过程。但医院管理信息系统构建的主要目的是以为了满足自身的业务发展需求，其各个分系统对于电子病历信息的输入是不工程硕士学位论文 电子病历系统的设计与实现11完整的，也没有一套完善的体制与流程实现对电子病历的管理；而电子病历系统是专用于实现对电子病历的管理，它是以患者为中心构建的系统，它可以将医院管理信息系统对于电子病历不完备的操作统一到一种模式下，并定义一整套完整的操作机制，实现对电子病历的管理。3.1.3 电子病历组成电子病历组成传统的纸质病历中记录着患者的基本信息、每一次患病的症状信息、各类检查结果信息、医院的诊断信息、用药信息、手术记录信息、护理情况信息、康复情况信息等。这些信息来源于不同的诊疗环节30。而在医院管理信息系统中，以上这些信息由系统中不同的功能模块调用和输入，而对于数据的存储形式，既包括普通的结构化数据库记录信息，也包括以文本形式存储的文件，还包括以图像或者视频格式存储的信息，如影像等。利用计算机对患者的病历进行数字化处理和管理，就要将不同的信息按照统一的格式进行处理，以利于信息的存储与传递。一般来说，电子病历包括门诊（普通门诊、急诊）病历和住院病历（包括住院医生写的病历和护士写的病历） 。3.2 系统可行性分析系统可行性分析在医院建设电子病历工作站系统，根据医院当前的局域网络，是完全可以的，其络规模满足了运行该软件的条件。而根据前面背景研究，开发电子病历工作站系统，一方面是面临实际需求的紧迫性。同时，在当前的环境与条件下，也是可行的，这主要取决于实现电子病历工作站系统的资源和条件。电子病历工作站系统，在开发的可行性分析上，要根据实际的医院条件进行考察，通过对医院的考察，得出电子病历管理方面十分的不完备，因此，迫切的需要开发出新的，适应于现代电子病历工作站系统。3.2.1 技术可行性技术可行性电子病历工作站的信息管理 系统对开发技术要求较高，开发技术的可行性，是否能够满足系统提出的要求。分析当前的开发软件，也就是电子病历工作站系统，而这类系统可以在开发技术下设计，利用 SQL Server 数据库进行开发，这些技术都是比较成熟的，且成本较低 。3.2.2 经济可行性经济可行性经济性是每一个项目的开发基础，对于该医院的电子病历工作站系统，其实施开发与研究的前提，首先是要解决系统的经费来源，本项目经费来源于医院本身。电子病历工作站系统的设计与实施，将一定程度上提高电子病历管理的经济效益。对于电子病历工作站系统的开发，由于其技术与管理的可行性程度，一定程度上将开发的成3 电子病历系统需求分析 工程硕士学位论文12本降低了，从项目研究的财力、物力、人力的角度来看，系统的开发在经济上，具有较好的可行性。3.3 系统功能需求分析系统功能需求分析3.3.1 系统用户系统用户从一个完整的电子病历体系来看，主要需要使用到本系统的用户简单可以归纳为以下几类：（1）系统管理员：具有增加用户、删除用户、重置密码、给人员设置菜单的权限； （2）医生：录入、删除、修改病历信息，重置自己密码，修改个人信息，查阅自己录入的病历，查阅功能，打印病历等功能。（3）护士：病人体温录入，护理信息录入，日常界面，重置自己密码，修改个人信息，查阅功能等功能。3.3.2 系统功能系统功能由上一小节已经分析出，整个系统分为三类人员。不同的人拥有不同的权限。所有人员都有一般性的功能，比如修改自己的个人信息，登录功能等。但也有很多差异化的功能，主要体现出权责分离。这四种系统角色所设计的功能具体如下所示：（1）医生医生是电子病历系统的主要参与者。医生通过电子病历系统录入患者的病症、检查的结果信息、诊断信息、处方信息、复查与复检信息等。医生希望电子病历系统提供的功能包括：1) 病历数据信息查询功能：电子病历系统应能够根据医生输入的条件，在数据库中查询并返回符合条件的病历信息结果。返回的信息所展现的方式包括文字、图像、视频等内容，而这些信息都应能够通过某种方式保存到实体上，如打印等。2) 病历数据输入功能：这是电子病历的基本功能，输入的数据既包括文字信息，也包括影像信息。输入的方式应有多种，包括键盘输入、扫描仪输入、第三方信息管理系统导入等。其中键盘输入的信息主要是文字信息，扫描仪输入的信息大多是一些检查化验单等图像信息，而第三方信息管理系统导入的信息主要是由医院管理信息系统、医学影像管理系统等现有信息系统导入的数据信息。3) 病历统计功能。可以根据不同的条件和要求对电子病历进行统计，从而了解和掌握目前的工作量、用药情况、患者的分布情况等信息，动态跟踪患者的康复工程硕士学位论文 电子病历系统的设计与实现13情况。（2）护士护士是住院病历系统的主要参与者，供通过信息化的系统，为护士们提供一体化文档书写、浏览、打印等功能的综合型护士工作平台，从而实现方便护士填写相关护理记录，减轻其工作量的目标。主要用于临床护士对当前病区在院病人进行体温单、护理记录单、护理文档的书写，以及对医生文档、HIS 医嘱的查阅。护士希望电子病历系统提供的功能包括：1) 医嘱查阅功能：医师开出医嘱后，护士应及时、准确、严格执行医嘱，不得擅自更改。如发现医嘱中有疑问或不明确处，应及时向医师提出，明确后方可执行医嘱由责任护士核对执行；责任护士执行医嘱后，在医嘱执行单上签署执行时间和姓名。2) 护理记录单书写功能：护理记录单的书写是护理工作中经常遇到的一项工作，在医疗纠纷频发的形势下，具有法律效力的护理记录单，其重要性毋庸置疑。护士每天都要反复进行同一项护理操作，要对患者病情进行监测和观察。因此，电子病历中由护士书写的护理记录单应该记录患者病情的动态变化，例如患者入院时存在的症状，如心悸、心前区疼痛等，在住院期间缓解了或者加重了都应该做记录。体温升高给予物理降温以后要记录体温的变化情况。3) 护士工作站：查看负责管理护士站病人入院，病人医嘱核对，床位管理，护病人详细就医信息查询，护理病等全面的护理工作。主要完成住院病人号在院期间的工作，是实现住院无纸化办公的必要功能。（3）系统管理员电子病历系统的管理员主要负责对电子病历系统的维护、权限分配、数据维护与管理等工作。电子病历系统不同于一般的信息系统，其权限的控制要求较为严格，不允许用户自己注册，而只能由系统管理员进行分配和权限控制。电子病历系统中的病历数据是系统的核心，由系统管理员负责数据备份。系统管理员希望可以通过系统查看当前系统中所有用户的情况以及权限，能够注册新成员并分配权限，能够对数据库中的数据进行维护，如备份等操作。根据以上的分析，不同参与者的业务用例图如图 3.1 至图 3.3 所示：3 电子病历系统需求分析 工程硕士学位论文14图 3.1 医生用例图图 3.2 护士用例图图 3.3 管理员用例图工程硕士学位论文 电子病历系统的设计与实现153. 4 系统非功能需求分析系统非功能需求分析系统的非功能性需求指那些非专门的系统行为，不包含与系统的功能需求当中，但又由于客户要求而存在的需求。因而非功能性需求也是在软件设计开发的整体环节中至关重要的一环，这部分工作质量的高低同样能够影响软件开发最终的合格度。电子病历系统之中的非功能性需求主要有以下三点:3.4.1 易用性易用性 电子病历系统终归是由医务人员来具体操作的，因而与其他软件系统相同，易用性是其非常重要的一个特征。这其中包括简洁实用的界面设计，顺应逻辑、操作简单的功能菜单工具设计，接近日常应用的文本处理工具和多媒体处理工具的操作方式，这都能够显著提升电子病历系统的易用性。3.4.2 安全性安全性利用信息技术对患者的病历进行管理，可大幅提供管理的效率，同时为患者提供更为全面的医疗服务，但在这一过程中也存在着一些问题，特别是当患者的所有诊疗信息都存储于数据库后，品造成数据量增加，同时对数据的安全性也提出了更为严格的要求。电子病历中存储着患者的隐私信息，而电子病历和使用者包括医生、患者以及医院的管理人员，不同角色的使用者应具有对电子病历不同的访问与操作权限。因此，在电子病历系统中应根据使用者身份的不同实行不同的权限控制，患者对于病历只具有查阅的权限，医生对于病历只能进行添加，而不能修改上一次的记录，医院的管理员对于电子病历只具有维护的权限。电子病历中的记录一经提效，任何人无法对其进行修改。每一次对电子病历的操作，都应记录到操作日志中，以备后期查证，日志记录应包括时间、内容、操作类型以及操作人的身份信息等，从而保证数据的安全性。此外，还应从技术手段的角度对数据库进行安全性保护，如安装网络防火墙，阻止非法的数据访问与修改等，同时做好数据的备份。3.4.3 可扩展性可扩展性系统是否可扩展以及可扩展性程度的高低，是评判系统性能的另一个重要出发点。一个合格的电子病历文书系统，不仅要能够与当下医院中存在的医院信息管理系统(HIS)进行数据通信、资源共享等基础功能，还应当与更多的医学、社会学相关的系统形成功能性的对接，在保护患者隐私信息不受侵犯的前提下，从外部获取有益信息的同时，与外部系统共享一定的信息，例如将某种特定疾病的年龄、性别、地域分布共享给科研、社会机构，有利于医学专家及社会学专家们进行更加有针对性的研究，促进社会进步。3 电子病历系统需求分析 工程硕士学位论文163. 5 本章小结本章小结本章为电子病历工作站系统的软件需求，首先对电子病历系统进行一个介绍，分析了该电子病历的业务，在多方位的系统业务下，描述了电子病历的建设目标和具体业务；其次，从技术可行性和经济可行性两个方面阐述设计并实现电子病历系统的可行性；接着分析系统的基本功能，阐述需要将电子病历软件建立在多层次的架构上，才能满足实际应用要求，并针对不同用户角色所承担的电子病历工作站业务，设计了用例图；最后从易用性、安全性和可扩展性三个方面分析系统非功能需求，完成了系统分析。工程硕士学位论文 电子病历系统的设计与实现174 电子病历系统设计电子病历系统设计4.1 系统设计目标系统设计目标开发电子病历系统的目标，是基于“以患者为中心”的出发点，为减轻医生、护士等医务工作人员的工作量，提高他们的工作效率，便于医院对工作人员的工作进行管理和整合。业务平台在业务价值链必须要全面涵盖从医疗业务管理、客户关系管理到供应链管理的基本需求；管理链上要全面涵盖从业务管理、知识协作管理、到决策管理的日常业务需求。通过对要开发的系统进行全面的调研与分析，全方位进行系统基础的构建，与基础的医疗信息管理系统相结合，利用一切可利用的信息来源，实现医疗信息的多渠道共享；这既有利于医生、护士等医务工作人员准确获得患者的信息，进而进行更加有针对性的医治工作，也有利于医疗机构之间的信息互利互通，加快社会的进步。通过内部严格标准的制定，实现对系统分类信息标准的一致化，所有就医信息都在病历中按照统一的标准得以体现，能够降低医疗工作中误诊、错误率的发生。通过电子病历系统的构建，实现对医院自身所有涉及医疗信息的数据进行集中化保存与管理，医院管理者可以随时对医务工作人员的工作进行查看、评估和监管，以利于及时发现问题与解决问题。电子病历系统建立的根本目标是让病人获得更好的医疗服务、快速摆脱病痛恢复健康，途径是为医务工作人员提供方便、舒适的服务，以提高其工作的效率与准确率。通过对患者的整体信息进行整合、分化与定向分析，医务工作者尤其是患者的主治医师可以借此制定出更加准确地诊疗方案。根据上述设计原则和业务需求，将系统设计目标具体细化为以下几个方面：（1）病历书写用我们所熟悉的 WORD 模式，书写自由，文字、表格、段落、纸张灵活控制；（2）病历的目录清晰，病历目录和病人关联, 方面建立和检索；（3）病历的建立有任务提醒：必要的文档、时间性文档、或医疗事件提醒；（4）病历的内容有是病人信息的，病历建立会自动调入病人信息；（5）特殊医学字符、病人信息在书写病历时，可以用拖放形式快速调入，病历中的元素输入可以让医生选择的输入；（6）灵活的病历模板调用。还有大量的分科的典型病历、小模板提交参考；（7）病历内容的下划线提供多种下划线的类型、能按照段落行间距自动适应、和病历边框的控制；文档整齐美观；（8）以多窗口打开不同业务病历文档、方面查看在调阅或参考；4 电子病历系统设计 工程硕士学位论文18（9）病人病历跟管理医生或转科或交班医生、其他医生或调阅时不可修改；（10）病历书写分级控制；创建、修改电子病历访问规则，根据业务规则对用户自动临时授权的功能，满足电子病历灵活访问授权的需要；（11）病历内容结构化存储，元素可以编辑和选择方式输入，起到规范医学用词用语；（12）病历建立时可以从模板中建立，病历方档又可以保存为下次使用的病历模板；（13）提供在住院病历记录中插入来自于系统内部或外部的疾病知识资料库相关知识文本的功能；（14）提供常用术语词库辅助录入功能，术语词库包括症状名称、体征名称、疾病名称、药物名称、手术名称、