《医学信息学》PPT课件.ppt

医学信息学 目录 第1章生物医学信息学概论第2章医学信息标准化第3章数据库与信息系统第4章医院信息系统第5章医学图像信息系统第6章实验室信息系统第7章护理信息系统第8章社区卫生信息系统第9章区域卫生信息平台第10章电子病历第11章医学数据获取与医学信号处理第12章临床决策支持系统第13章远程医疗第14章生物信息学第15章医学信息学的未来 第1章生物医学信息学概论 主要内容 医学信息学的发展史 医学信息学包含的范围 我们所说的医学信息学是一个广义的概念 其全称为生物医学信息学 包含 医学信息学生物信息学 医学信息学的发展史 20世纪初 美国首先出现医院标准化的浪潮1949年 欧洲首先出现第一家医学信息机构20世纪60年代诞生医学文献自动化检索系统1987年 成立国际医学信息协会 IMIA 医学信息学的简介 处理对象健康信息 医疗信息 护理信息 保健信息 实验信息 医学影像信息等研究内容健康以及生物医学信息的采集 存储 检索 利用相关设备和方法的开发等 生物信息学的发展史 19世纪末 英国学者创立生物测量学1981年 引入数学和计算方法研究生物信息学 分析生物学数据20世纪90年代 取得DNA测序 蛋白质分析 分子成像技术等突破 生物信息学的简介 研究内容生物信息的采集 存储 传播 分析和解释使用工具利用计算机对所研究的生物信息进行储存 检索和分析 医学信息学的学科性质与任务 医学信息学的学科构成 主体学科卫生信息学健康信息学支撑学科信息科学管理学等 医学信息学的学科性质 揭示疾病的本质阐明疾病发生和发展的规律寻找有效的防治措施达到消除疾病 保障健康的目的 医学信息学的四大功能 整合功能按照医学信息产生与发展的基本规律 对医疗实践及管理方面有关流程进行整合辅助功能使临床医疗技术向智能化 现代化发展拓展功能增强和拓展医护人员的信息提取 信息转化等能力决策功能极大地提高临床诊疗和健康信息管理的决策质量 医学信息学的发展趋势 医学信息学的发展重心 体现在临床信息管理领域 具体包括 电子病历医院信息系统 HospitalInformationSystem HIS 医疗概念的转化 过去 以医院为中心 疾病检查住院治疗未来 以患者为中心 早期预测家庭护理健康信息管理 我国医院信息管理的四个阶段 1 独立的门诊收费 住院费和药房管理系统 2 医院的局域网络 包括住院管理 门诊收费和药物管理和递送系统等 3 完整的医院信息系统 包括医院信息系统 HIS 医学图像存储与共享信息系统 PACS 实验室信息系统 LIS 护理信息系统 NIS 等 4 远程医疗 研究实施远程医疗的数字图像 如CT扫描 核磁共振和超声的CT诊断 医学信息学现阶段发展瓶颈 医学信息学领域的三大瓶颈 缺乏标准化和互操作性医疗信息涉及医疗 教育 医学科研 人才 物资等等多个方面 缺乏医学标准化词典 各个医疗机构及相关单位之间的信息无法共享软件系统缺乏同一架构许多开发人员并非专门从事医院信息系统开发 故不同公司之间的开发标准迥异 缺乏长远的眼光 不同系统间兼容性差医院管理模式不合理国内许多医院的院长由医学专家担任 而非专业的管理型人才 解决方案 开展跨国公共健康信息学合作2008年起 中国与美国开展了跨国公共健康信息学合作 共同探讨相关领域即将发生的变革以及相应应对策略软件方面 从定向开发向主动开发和经营转型未来十年 医学信息学将大力支持开放源码的方式 接受临床研究eSourse 电子信息 医院加大投资进行数字化建设尽快培养大量医疗软件开发人员 强化医疗信息化以及医院管理 开展高层次教育培训 第2章医学信息标准化 主要内容 2 1标准与标准化 2 1 1标准 2 1 2标准化 2 1 3标准化发展历程 2 1 4信息标准化 2 1 1标准 标准的定义 国家标准GB T20000 1 2002给 标准 下的定义 为了在一定的范围内获得最佳秩序 经协商一致制定并由公认机构批准 共同使用和重复使用的一种规范化文件 在此定义后有一条附注 标准宜以科学 技术和经验的综合成果为基础 以促进最佳共同效益为目的 标准的特性 标准是一种规范化文件 标准具有共同使用和重复使用性质 标准的制定必须有一定程序 经协商一致 并由公认机构批准 制定标准的目的是为了在 一定范围 内获得最佳秩序 2 1 2标准化 标准化的定义 标准化是为了在一定范围内获得最佳秩序 对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的行为规范的活动 标准化的特征明确的域惟一性与完整性权威性元数据与数据元元数据是对信息资源的规范化描述 它是按照一定标准 从信息资源中抽取相应的特征 组成的一个特征元素集合 数据元又称数据元素 是用一组属性描述定义 标识 表示以及允许值的数据单元 2 1 3标准化发展历程 古代的标准化古代标准化典范 古罗马战车近代工业标准化 国际标准日 10月14日信息时代标准化ISOIEO 2 1 4信息标准化 信息的表达 信息表的类标准是信息标准化的基础 也是最常见的 像分类编码类 名称和内涵的标准化 代码化 信息的交换是要解决不同的系统之间或不同的部门 企业之间对信息共享的问题 信息交换的标准往往比信息的表达要复杂 还有许多标准是规范信息处理流程的 这一类标准的制定常常对信息系统的开发与推广有着十分重要的意义 美国病人分类系统 diagnosisrelatedgrouping DRG 描述由某医院治疗的患者类型 虽然表现出来的是用代码来区别相关的疾病组 实际上 其本质是规定了一套信息处理的流程 逻辑与标准 2 2分类与编码 2 2 1基本概念 2 2 2分类与编码的基本原则 2 2 3分类与编码的方法 2 2 1基本概念 分类 classification 是为了某一目的 依据某一原理 采取一种分类准则 将依从这一准则的 具有共同属性和特征的信息归并在一起 并依从这一准则有序地排列 编码 coding 指定一个对象或事物的类别 如多轴分类 或者类别集合的过程 2 2 2分类与编码的基本原则 科学性系统性准确性惟一性冗余性结构化实用性可操作性 2 2 3分类与编码的方法 分类的方法线分类法 是依据某一属性或特征 逐层分解展开 形成分类体系 面分类法 是将所选定的分类对象的若干属性或特征视为若干个 面 每个 面 中又可分成彼此独立的若干个类目 混合分类法 是将线分类法和面分类法组合使用 以其中一种分类法为主 另一种做补充的信息分类方法 2 2 3分类与编码的方法 编码的方法数字编码 numbercodes 将一个未用过的数字给予一个新类别 编定此种类别的数字只能用在特定的类别 助记编码 mnemoniccodes 由一个或多个和类别有关的字符组成 这种代码编码容易 用户易于记忆 使用方便 阶层编码 hierarchicalcodes 对每个附加层次的细节进行延伸 阶层码在相关细节的层次和在相关的母阶层产生信息 并排码 juxtapositioncodes 是由区段 segment 所组成的合成码 每个区段提供相关类别的特征 组合码 combinationcodes 根据排序原则将不同的类别进行编码 并组合成一个编码的分类系统 加值码 valueadditioncodes 利用二进制法来加总代表不同的分类码 2 3 1医学信息标准的艰巨性 2 3 2医学信息标准的类型 2 3医学信息标准 2 3 1医学信息标准的艰巨性 医学信息面广量大 种类繁多 难以标准化 患者信息数量庞大 而且十分复杂细致 个性突出 形成极为复杂的海量信息 医学信息量化困难 它不同于工程信息 各变量的相互关系及变化规律难以用数学语言表达 自然语言标准化的困难 共享性突出 2 3 2医学信息标准的类型 医学信息的标准 医学信息交换的标准 医学信息处理与流程的标准 医学信息硬件与软件的标准 2 4医学信息学常用分类标准 2 4 1国际疾病分类ICD 2 4 2人类与兽类医学系统术语SNOMED 2 4 3诊断相关组DRG 2 4 4一体化医学语言系统UMLS 2 4 5国际社区医疗分类ICPC 2 4 6Read临床代码 2 4 7检测报告逻辑命名与编码系统LOINC 2 4 8医学主题词表MeSH 2 4 1国际疾病分类ICD 国际疾病分类 internationalclassificationofdisease ICD 是根据疾病的某些特征 按照规则将疾病进行分类 并用编码的方法来表示的系统 ICD发展简史ICD分类原理与方法ICD分类依据疾病的四个主要特性 即病因 部位 病理和临床表现 包括症状 体征 分期 分型 性别 年龄 急慢性 发病时间等 每一特性构成了一个分类标准 形成一个分类轴心 因此ICD是一个多轴心的分类系统 ICD的应用与意义 2 4 2人类与兽类医学系统术语SNOMED 人类与兽类医学系统术语 thesystematizednomenclatureofhumanandveterinarymedicine SNOMED SNOMED的结构SNOMED3 2版将全部术语分入11个独立的系统模块 module 中 即11个分类轴中 如表2 2所示 在每一模块中 术语按照它们的自然层次排列 并被分配一个5位或6位由字母和数字组成的代码 通过使用G 关键词 修饰词 模块 一些术语可以与另一些术语连接 以利于表达复杂内容或疾病现象 词条的索引排列是按照编码顺序 2 4 2人类与兽类医学系统术语SNOMED 表2 2SNOMED国际版的术语模块 2 4 2人类与兽类医学系统术语SNOMED SNOMED术语集示意图 2 4 3诊断相关组DRG 诊断相关组 diagnosisrelatedgroups DRG 是美国以住院病人医疗费用及住院天数作为主要影响因素的疾病群代码系统 专门用于美国医疗保险预付款制度的分类编码标准 DRG分类原理及方法DRG分类的应用与意义 2 4 4一体化医学语言系统UMLS UMLS unifiedmedicallanguagesystem 是美国国立医学图书馆自1986年起研究和开发的一体化医学语言系统 UMLS的组成超级叙词表 metathesaurus 语义网络 semanticnet work 专家词典 specialistlexicon 信息源图谱 informationsourcesmap UMLS应用与意义 2 4 5国际社区医疗分类ICPC 国际社区医疗分类 internationalclassificationofprimarycare ICPC 是由全科医生 家庭医生国立学院 大学和学会世界组织建立的分类法 它比ICD 9更全面和细化 不仅含有诊断编码 而且含有就诊原因 治疗原因和实验结果代码 ICPC是两轴系统第一个轴主要是面向机体各器官或系统的字母编码 第二个轴是医疗组成部分编码 2 4 5国际社区医疗分类ICPC ICPC第一轴向编码情况 2 4 5国际社区医疗分类ICPC ICPC第二轴向编码情况 2 4 6Read临床代码 Read临床代码 readclinicalcodes RCC 是英国全科医生JamsRead于20世纪80年代初个人开发 1990年为英国国家医疗保健部采用和进一步开发 RCC计划覆盖医疗卫生领域的所有范围 RCC使用5位字母数字代码 每一代码代表一个临床概念和相关的 首选术语 每一个代码可以与多个日常用语中使用的同义词 首字母缩写词 人名 简缩词等连接起来 并且这些概念以分级的结构顺序排列 每一层面的下一级表示更细分化的概念 2 4 7检测报告逻辑命名与编码系统LOINC LOINC logicalobservations identifiers namesandcodes 由美国印第安纳大学和犹他大学开发的关于临床实验室检验 检查报告 项目标识 名称 代码的标准 2 4 8医学主题主题词表MeSH 医学主题词表 medicaisubjectheadings MeSH 是由美国国家医学图书馆 NLM 开发和维护的 是一套专门为医学文献分类所设计的树状词汇系统 MeSH的组成字顺表树状结构表主题词变更表副主题词MeSH词条类型主题词款目词 2 5医学信息交换标准 2 5 1HL7 2 5 2DICOM 2 5 1HL7 HL7 healthleaveseven 是一种医疗卫生信息交换标准 它是基于开放式系统互联 opensysteminterconnection OSI 通信模式第七层 应用层 的医学信息交换协议 HL7的组成消息 message 区段 segment 字段 field 消息分隔符 delimiter 触发事件 triggerevent 表 table 2 5 1HL7 HL7的功能模块发送 接收模块 send receivemodule 转换模块 adaptormodule 应用接口模块 APImodule 资源模块 resourcemodule 对照模块 mappingmodule 2 5 2DICOM 医学数字成像和通信标准 digitalimagingandcommunicationsinmedlicine DICOM 是由美国放射学会 Americanco11egeofradiology ACR 和国家电子制造商协会 nationalelectricalmanufacturesassociation NEMA 为主制定的一个专门用于数字化医学影像传输 显示和存储的标准 第3章数据库与信息系统 主要内容 主要内容 3 1 1数据与数据管理 3 1 2数据管理技术发展历程 3 1 3数据库的数据模型 3 1 4数据库的类型 3 1 5数据库系统与数据库管理系统 3 1 6数据库应用开发流程 3 1 1数据与数据管理 数据是描述事物的符号记录 是数据库中存储的基本对象 也是数据库管理系统处理的基本对象 信息是关于现实世界事物存在状态或运动方式的反映 是经过处理的 能够反映现实世界状态及物理特性的数据 信息是数据的内涵 也是对数据的语义解释 数据处理是对数据进行采集 存储 检索 加工 变换和传输等处理的过程 数据 数据处理 信息 3 1 2数据管理技术发展历程 随着计算机硬件和软件的发展 应用中的数据管理需求逐步发生转变 数据管理技术的发展也经历了人工管理 文件系统和数据库系统三个主要阶段 人工管理阶段 20世纪50年代中期以前 文件系统阶段 20世纪50年代后期至60年代中期 数据库系统阶段 20世纪60年代后期开始 表3 1数据管理三个阶段的对比 3 1 3数据库的数据模型 数据模型是对客观事物特征的数据抽象 是严格定义的一组概念的集合 反映了事物与事物之间的联系 按照应用层次的不同 可以将数据模型分成概念数据模型 逻辑数据模型和物理数据模型三类 概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型 3 1 4数据库的类型 层次数据库是一种以层次数据模型为基础的数据库 采用树形结构模型来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系 在树形结构中 每一个节点表示一个记录 而各个节点之间的连线表示各个记录之间的关联 这种关联在层次模型中的双亲节点 上层节点 和子女节点 下层节点 之间只能是一对一和一对多的关系 每个记录用于描述实体集中的一个实体 它可以包含若干字段 用于描述实体的属性 在现实世界中 许多实体之间的联系本来就存在一定的层次关系 因此 使用层次模型描述现实世界中的数据关系是比较自然也比较直观 并且易于理解和表示 3 1 4数据库的类型 层次数据库的主要优点数据存取方便 且存取速度快 数据结构清晰 便于理解 数据修改和数据库扩展容易实现 检索关键属性十分方便 层次数据库的主要缺点结构呆板 缺乏灵活性 同一属性数据要存储多次 数据冗余大 如公共边 不适合拓扑空间数据的组织 3 1 4数据库的类型 网状数据库是一种以网状数据模型为基础的数据库 采用图模型来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系 每个节点表示一个记录 而各个节点之间的连线表示的是各个记录之间的关联 这种关联在网状模型中的双亲节点 上层节点 和子女节点 下层节点 之间可以是多对多的关系 一个上层节点可以有多个下层的子女节点 而一个下层节点也可以有多个上层的双亲节点 每个记录用于描述实体 它可以包含若干字段 用于描述实体的属性 与层次数据模型相比 网状数据模型的结构更加灵活 表达的关系也更加丰富 但是同时也带来了处理上的复杂性 3 1 4数据库的类型 网状数据库的主要优点能明确而方便地表示数据间的复杂关系 数据冗余小 网状数据库的主要缺点网状结构的复杂 增加了用户查询和定位的困难 需要存储数据间联系的指针 使得数据量增大 数据的修改不方便 指针必须修改 3 1 4数据库的类型 关系型数据库是一种以关系数据模型为基础的数据库 采用一系列由行和列组成的二维表 关系 来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系 一个关系可以用来描述一个实体及其属性 也用来描述实体之间的联系 每张关系表内部的各数据项之间可以存在一些关联关系 不同关系表的数据项之间也可以存在一定的关联关系 一个关系就是一个二维表 但不是任意一个二维表都能表示一个关系 二维表名就是关系名 二维表中的每一行称为一个记录或元组 二维表中的每一列称为一个字段或属性 属性的取值范围称为域 3 1 4数据库的类型 关系型数据库的主要优点建立在严格的数学概念基础之上 有关系代数作为语言模型 有关系理论作为理论基础 模型概念单一 规范化 数据结构简单 清晰 易懂易用 存取路径对用户透明 具有更高的数据独立性和更好的安全性 也便于维护 简化了程序员的工作 提高了开发的效率 关系型数据库的主要缺点路径透明也导致了查询效率相对较低 为了提高性能 需要进行查询优化 增加了编程难度 3 1 4数据库的类型 面向对象数据库是一种以面向对象数据模型为基础的数据库 全面支持对象 复合对象 封装 类 继承 重载 滞后联编 多态性等面向对象技术中的基本概念 利用类的概念来描述复杂的对象 利用对象中封装的状态和方法来模拟对象的基本属性和复杂行为 利用继承性来实现对象结构和方法的重用 面向对象数据库是类的集合 一组类可以形成一个类层次 一个面向对象数据库可能有多个类层次 在一个类层次中 一个类继承其所有超类的全部属性 方法和消息 面向对象数据库的来源主要分为两大类扩充关系数据模型的对象关系数据库 在面向对象语言中嵌入数据库功能或者从底层直接开发并实现的面向对象数据库系统 3 1 4数据库的类型 面向对象数据库的主要优点具有表示和构造复杂对象的能力 封装和信息隐藏概念提供的模块化机制 封装 继承和类层次概念提供的软件重用机制 通过滞后联编等概念得到系统扩充能力 面向对象数据库的主要缺点缺乏通用数据模型 缺乏理论基础 缺乏友好的用户界面与环境 缺乏有力的查询优化技术 3 1 4数据库的类型 XML数据库是一种以XML数据模型为基础的数据库 以节点 元素 属性 备注等 和节点间的相互关系为基础来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系 通过对节点 元素 属性 备注等 的标记进行相关操作来实现对数据的操作 XML数据库主要有三种类型 在原有数据库系统上扩充对XML数据的处理功能 使之能适应XML数据存储和查询需要的能处理XML的数据库 以XML文档作为基本的逻辑存储单位 以自然的方式处理XML数据 并且针对XML的数据存储和查询特点设计专门的数据模型和处理方法的纯XML数据 综合上述两种XML数据库特点的混合XML数据库 3 1 4数据库的类型 XML数据库的主要优点能够有效管理半结构化数据 提供了对标签名称的操作 也提供了对路径的操作 能够清晰表达数据的层次特征 便于对层次化数据进行操作 XML数据库的主要缺点数据冗余度高 不仅占用大量的磁盘空间 还会给操作文件带来困难 数据访问速度不高 检索效率低下 对XML数据的插入 删除和更新等操作的支持不够完善 3 1 4数据库的类型 NoSQL数据库是非关系型的 分布式的 开源的和水平可扩展的新一代数据库系统 放弃了关系模型和SQL语言 具有模式自由 支持简易复制 简单的API 最终的一致性 非ACID 和大容量数据等特点 NoSQL数据库采用数据模型主要包括 Key Value键值对数据模型 Document数据模型 Column数据模型 典型的NoSQL数据库主要包括 GoogleBigtable ApacheCassandra ApacheHbase MongoDB CouchDB 3 1 4数据库的类型 NoSQL数据库的主要优点系统的动态可扩展性好 操作逻辑简单 具有快速的读写能力 开源软件 低廉的使用成本 NoSQL数据库的主要缺点不提供SQL 增加了系统的开发和维护成本 提供的功能有限 不支持事务等特性 处于起步阶段 产品成熟度不高 3 1 5数据库系统与数据库管理系统 数据库系统数据库系统是引入了数据库的计算机系统 是计算机软硬件和数据资源共同组成的系统 数据库系统一般由数据库 数据库管理系统 应用程序和用户几个部分组成 按照数据库服务器的部署方式 可以将数据库系统分为单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户 服务器 浏览器 应用服务器 数据库服务器等几个体系结构 3 1 5数据库系统与数据库管理系统 数据库管理系统是定义 建立 管理 使用和维护数据库的大型软件 不仅实现了数据库的统一管理和控制 还保证了数据库的安全性和完整性 提供数据定义语言与数据操作语言 以便用户定义数据库的模式结构与权限约束 以及实现数据的追加和删除等功能 主要功能包括数据定义数据操作数据库运行管理数据组织 存储与管理数据库的保护数据库的维护通信 3 1 6数据库应用开发流程 1 系统规划阶段系统规划的任务是分析应用系统开发的必要性和可行性 明确应用系统的基本功能 规划人力资源调配 拟定设备配置方案 对系统的开发 运行 维护的成本做出估算 预测系统效益的期望值 写出详尽的可行性分析报告和数据库应用系统规划书 3 1 6数据库应用开发流程 2 需求分析阶段分析系统用户的实际应用需求 了解用户业务状况 根据用户的实际需求给出恰当设计 重点是调查 收集与分析用户在数据管理中的信息要求 处理要求 安全性与完整性要求 用数据字典和数据流图描述出用户的数据需求和数据处理过程的要求 需求分析的过程大致可分成三步 需求信息的收集需求信息的分析 整理需求信息的评审 3 1 6数据库应用开发流程 3 概念设计阶段概念模型设计的任务是在需求分析结果的基础上 对用户的需求进行综合 归纳与抽象 形成一个数据库的概念模型 并给出描述 概念模型不依赖于任何具体的计算机系统 反映了系统信息需求的概念结构 例如 在采用关系型数据库时建立实体 关系图 或者在采用面向对象的数据库时建立对象的类图 3 1 6数据库应用开发流程 4 逻辑设计阶段任务是将概念模型转换为计算机中DBMS所支持的数据模型 如关系模型或对象模型等 定义出符合标准化命名要求的数据库表和字段 再根据用户的处理要求和安全性考虑 建立出必要的视图 view 逻辑设计的过程如下 设计模式与子模式 编写应用程序设计指南 编写物理设计指南 3 1 6数据库应用开发流程 5 物理设计阶段物理设计的任务是在逻辑数据模型的基础上 为应用系统选取一个最合适的物理结构 包括物理数据库结构 存储记录格式 存储记录位置分配及访问方法等 物理设计的过程如下 存储记录结构设计 存储空间分配 访问方法设计 物理设计性能评价 3 1 6数据库应用开发流程 6 系统编码及调试阶段系统编码及调试的任务是建立数据库并编制系统应用程序代码 先进行系统的初步调试 再进行系统的联合调试 系统通过联合调试后 进行数据库应用系统的试运行 系统调试的过程如下 建立数据库结构 根据逻辑设计和物理设计结果 建立数据库结构 调试准备 数据库结构建立后 装入实验数据 使数据库进入调试运行阶段 调试运行 试运行应用程序 对相关功能进行调试与测试 系统运行准备 装入实际初始数据 为系统运行提供数据 制定数据库的重新组织方案 故障恢复规范和安全规范 3 1 6数据库应用开发流程 7 系统运行及维护阶段数据库应用系统经过系统调试和成功试运行后 即可开始投入正式运行 在数据库系统运行过程中 需要继续对它进行评价 调整与修改 主要工作包括 数据库性能监视 分析和改进 数据库备份和恢复 数据库安全性和完整性控制以及数据库结构的重新构造等 数据库正式投入运行后 运行维护阶段的主要工作 维护数据库的安全性与完整性 监察系统的性能 扩充系统的功能 主要内容 3 2 1信息与信息系统 3 2 2信息系统的发展历程 3 2 3信息系统的进化过程 3 2 4信息系统的类型 3 2 5信息系统的开发方法 3 2 1信息与信息系统 信息是关于现实世界事物的存在状态或运动方式的反映 它是人与客观世界之间的一种媒介 对管理和决策产生直接的影响 信息具有如下主要特征 事实性时效性不完全性等级性变换性价值性 3 2 1信息与信息系统 信息系统是由计算机硬件 网络和通讯设备 计算机软件 信息资源 用户和规章制度共同组成的 以处理信息流为目的的人机一体化系统 信息系统也可以看作是一系列相互关联的可以收集 输入 操作和存储 处理 传播 输出 信息并提供反馈机制 反馈 以实现其目标的元素的集合 3 2 2信息系统的发展历程 1 集中数据处理第一台用于商业目的的计算机是在1954年安装的 标志着信息系统的开始 2 面向管理的数据处理在1965 1979年间 集中式的数据处理扩展到能为管理和作业活动提供辅助信息 建立了分离的信息系统部门 远程终端也引入到系统中 不仅财务部门的管理者涉及到信息控制问题 采购 人事 市场 工程 研究与开发 生产作业等其他部门的管理者也涉及这个问题 因此 信息系统被专门设计成能供不同职能部门的管理者使用的系统 以便其做出更好的决策 3 2 2信息系统的发展历程 3 分布式终端用户计算信息系统的下一个重大突破是分布式信息控制 即部分或全部的计算机的逻辑功能在中央主计算机之外实现 在第三阶段 管理者变成了终端用户 个人计算机变得非常普及 第二阶段的信息系统部门演变成了第三阶段的信息支持中心 4 交互网络系统重点是建立和实现终端用户间的联络 借助于交互网络 管理者的计算机可以与其他计算机进行通讯联系 从而形成了电子邮件 电视会议和企业间的互联等 3 2 3信息系统的进化过程 诺兰模型信息系统专家诺兰通过对200多个公司 部门发展信息系统的实践和经验的总结 提出了著名的信息系统进化模型 即诺兰模型 1 初始阶段初始阶段 计算机刚进入企业 且只作为办公设备使用 基于计算机的应用非常少 通常只用来完成一些报表统计工作 甚至大多数时候被当作打字机使用 2 扩展阶段企业对计算机有了一定了解 想利用计算机解决工作中的问题 IT应用需求开始增加 企业对IT应用产生了兴趣 对开发软件热情高涨 IT建设投入大幅度增加 3 2 3信息系统的进化过程 3 控制阶段企业IT建设更加务实 对IT的利用有了更明确的认识和目标 一些职能部门内部实现了网络化 4 统一阶段在增强控制的基础上 企业开始重新进行规划设计 建立基础数据库 并建成统一的信息系统 企业的IT建设开始由分散和单点发展到成体系 5 数据管理阶段企业高层意识到信息战略的重要 信息已经成为企业的重要资源 企业的信息化建设也真正进入到数据处理阶段 6 成熟阶段经过逐阶段的发展和进化 信息系统已经可以满足企业各个层次的需求 从简单的事务处理到支持高效管理的决策帮助 3 2 4信息系统的类型 数据处理系统运用计算机处理信息而构成的系统 主要功能是将输入的数据信息进行加工整理 计算各种分析指标 将信息转换为人们易于接受的形式 并将处理后的信息进行有序存储 随时通过外部设备提供给信息使用者 管理信息系统以人为主导 利用计算机硬件 软件和通信设备以及其他办公设备 进行信息收集 传输 加工 储存 更新和维护 以企业战略竞优 提高效益和效率为目的 支持企业高层决策 中层控制 基层运作的集成化人机系统 3 2 4信息系统的类型 决策支持系统辅助决策者通过数据 模型和知识 以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统 是管理信息系统向更高一级发展而产生的先进信息管理系统 专家系统内部含有大量的 某个领域内的专家水平知识与经验的智能计算机程序系统 能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题 办公自动化系统采用Internet Intranet技术 基于工作流的概念 利用计算机技术手段提高办公的效率 进而实现办公自动化处理的系统 3 2 5信息系统的开发方法 完善的信息系统具有以下四个标准 确定的信息需求 信息的可采集与可加工 可以通过程序为管理人员提供信息 可以对信息进行管理 具有统一规划的数据库 3 2 5信息系统的开发方法 1 结构化方法结构化方法是应用最为广泛的一种开发方法 该方法把整个系统的开发过程划分为若干阶段 然后一步一步地依次进行 前一阶段是后一阶段的工作依据 每个阶段又划分详细的工作步骤 顺序作业 每个阶段和步骤都有明确详尽的文档编制要求 各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过建立各自的软件文档和对关键阶段和步骤进行审核及控制实现的 3 2 5信息系统的开发方法 结构化方法具有如下优点遵循用户至上原则 严格区分工作阶段 每个阶段有明确的任务和取得的成果 强调系统开发过程的整体性和全局性 系统开发过程工程化 文档资料标准化 结构化方法的优缺点优点是理论基础严密 在系统建立之前就已经充分了解和理解了用户需求 缺点是开发周期长 文档 设计说明繁琐 工作效率低 3 2 5信息系统的开发方法 2 原型法原型法的基本思想与结构化方法完全不同 原型法认为在很难一下子全面而准确地提出用户需求的情况下 不要求一定要先对系统做详细的调查与分析 而是本着开发人员对用户需求的初步理解 先快速开发一个原型系统 然后通过反复修改来实现用户的最终需求 原型应当具备如下特点 实际可行 具有最终系统的基本特征 构造方便 快速 造价低 原型法还可以进一步划分为抛弃型原型和进化型原型 3 2 5信息系统的开发方法 3 面向对象方法基本思想包括客观事物是由对象组成的 对象是对原事物的抽象 对象由属性和操作组成 属性反映了对象的数据信息特征 操作用来定义改变对象属性状态的各种操作方式 对象之间的联系通过消息传递机制实现 消息传递的方式是通过消息传递模式和方法所定义的操作过程来完成的 对象可以按属性来归类 借助类的层次结构 子类可以通过继承机制获得其父类的特性 对象具有封装的特性 一个对象就构成一个严格模块化的实体 在系统开发中可被共享和重复引用 达到软件 程序和模块 复用的目的 第4章医院信息系统 主要内容 主要内容 4 1 1概论 4 1 2相关概念 4 1 3基础知识 4 1 4设备和仪器 4 1 1概论 医院信息系统是在医院管理和医疗活动中进行信息管理和联机操作的计算机应用系统 是现代化医院必不可少的基础设施与技术支撑 国外医院信息系统的发展 20世纪60年代 美国开始医院信息系统的研究 20世纪70年代 美国医院信息系统的研究已经进入大发展时期 同期日本开始医院信息系统的开发和应用 20世纪70年代中期到80年代 欧洲开始发展医院信息系统 4 1 1概论 我国医院信息系统的发展 大体经历三个阶段 医院独立应用阶段 部门级或方面级的应用阶段 目前正在发展的阶段 4 1 2相关概念 医院 hospital 对群众或特定的人群进行治病 防病的场所 备有一定数量的病床设施 相应的医务人员和必要的设备 通过医务人员的集体协作达到对住院或门诊患者实施科学的和正确的诊疗目的的医疗事业机构 信息系统 informationsystem IS 以提供信息服务为主要目的的数据密集型 人机交互的计算机应用系统 医院信息系统 hospitalinformationsystem HIS 利用计算机软硬件技术和网络通讯技术等现代化手段 对医院及其所属各部门的人流 物流和财流进行综合管理 对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集 存贮 处理 提取 传输和汇总 并加工生成各种信息 从而为医院的整体运行提供全面的 自动化的管理及各种服务的信息系统 4 1 3基础知识 信息获取和利用 利用计算机和网络通讯设备收集 存储 传递 分析 处理包括临床和管理的所有信息 原始数据和信息的收集主要是在各项业务处理的第一线 收费窗口库房医生工作站医技科室数据采集的核心问题是准确 便捷 及时和完整 信息的存储和共享 任何人 授权者 在任何时候处于任何地方都可以对任何内容 许可 获取及时 准确的信息 医院信息系统应该具备完善的信息存储和共享的功能 措施和制度 以便医院宝贵的数据资源能够得到很好的利用 4 1 4设备和仪器 一个完整的医院信息系统应该具备 独立的服务器 server 客户端 client 客户端向服务器发出请求 服务器按照一定的调度策略完成请求并返回结果 服务器端可以通过网络向一个或者多个客户端提供服务 服务器端的数据库服务器主要提供数据存储功能 也可通过触发器和存储过程提供部分应用逻辑 出于系统安全性考虑 往往另外配备有备份服务器 面向对象的数据库应用系统开发工具 例如PowerBuilder等 主要内容 4 2 1构造与系统结构 4 2 2功能 4 2 3组成 4 2 1构造与系统结构 医院信息系统是适合各种类型医院使用的医院计算机网络管理信息系统 具备完整的信息录入 修改 删除 查询 统计 打印 备份 恢复的功能和通用性 实用性 易学易用 安全性 可扩展性的特点 医院信息系统的目标 支持医院各科室的事务处理 为管理者提供决策依据 为医生技术交流提供方便渠道 并支持医护工作者临床业务 处理患者的临床医疗信息 辅助诊疗 实现信息资源共享 堵截财物流失 提高医院整体效率 提高医院的工作效率 健全医院的管理制度 避免医院药品和资金的大量流失 对医院信息进行更合理 更有效的管理 4 2 1构造与系统结构 医院信息系统是一个典型的数据库应用 可以概括为用户界面 商业逻辑和数据访问这三种基本任务 即可划分为用户界面层 逻辑层和数据层 用户界面层是人机接口 用户和应用程序的交流在该层完成 通过界面层 用户可完成获取数据 输入数据 修改数据 删除数据等一系列操作 逻辑层是界面层和数据层的桥梁 它响应界面层的用户请求 执行任务并从数据层提取数据 然后将必要的数据传送给界面层 从而实现界面层与数据层之间的交互 数据层一般用于实现数据存取和操作管理工作 它响应逻辑层的请求 产生数据请求结果 然后逻辑层对此结果进行有针对性的处理 4 2 1构造与系统结构 第一层为数据层 是由数据库管理节点组成 第二层为逻辑层 也叫中间层 它的主要任务是处理商业逻辑或与应用有关的计算 中间层既是第一层的客户端 也是第三层的服务器端 第三层是用户界面层 负责完成与用户之间的交互和计算 界面层 逻辑层 数据层 数据库 4 2 2功能 完备的医院信息系统应尽量满足下列要求 系统的开放性和标准性 系统的稳定性和可靠性 系统的安全性和可管理性 系统的灵活性和扩充性 系统的实用性和经济性 系统的易维护性和方便性 4 2 2功能 一个良好的医院信息系统应该注意具备以下几个功能 能够实现整个医院的信息彻底数字化 改变传统的依靠文件 胶片等发送信息的传递方式 实现无纸化办公 无胶片化办公 达到管理费用降低 机构减员增效的功能 能够加快信息流通速度 方便医院与医院之间 医院与患者之间等的信息共享 提高医院整体的运行效率 有利于医院决策层及时 准确地把握医院的运营状况和发展趋势 及时调整经营策略 合理制定医院的发展计划 可以借助于IC卡 实现挂号 看病 付费等功能 并可与医保结合 达到方便患者就医的目的 4 2 3组成 一个医院信息系统大体由六个子系统组成 各个子系统具备各自特殊的功能而又相互依存 都在医院信息系统中扮演各自重要的角色 门诊管理子系统 门诊管理子系统由门诊挂号管理 门诊划价收费 门诊药房管理统一组成 三者相互关联 整齐合一 坚持 以患者为中心 为患者服务 的理念 实现了门诊业务的流畅运营以及合理分配 解决了门诊患者长时间等待等问题 药品管理子系统 药品管理子系统主要包括药房管理子系统和药库管理子系统 药品管理子系统的主要功能是建立医院所用药品的进 销 存的统计信息 提供医院正常运营所需全部药品信息 4 2 3组成 住院管理子系统 主要由住院处管理 住院划价收费 病房管理组成 它们相互联系 协同工作 为患者提供优质快捷的服务 提高了工作效率 人力资源管理子系统 人力资源管理子系统实现人事业务规范化管理 主要包括招聘录用管理 教育培训管理 绩效考核管理和薪酬管理 后勤管理子系统 后勤管理子系统实现医院后勤规范化管理 主要包括财务管理 设备管理和物资管理 系统管理子系统 系统管理子系统主要为系统管理员提供管理系统的功能 并为以后系统的扩展提供一定的接口 主要内容 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 4 3 2主要技术 4 3 3实现 实施策略 4 3 4问题与对策 4 3 5应用与效益 4 3 6管理与发展 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 门诊管理子系统 门诊管理子系统是医院信息系统中的最重要组成部分 直接对患者进行诊断 治疗 门诊水平的高低和服务质量的好坏直接影响医院的形象 门诊子系统流程图 患者到挂号处挂号 建立门诊病历 门诊患者携带门诊病历到门诊医生处就诊 门诊医师为就诊患者开出医嘱 患者携医嘱在收费处缴费 现金或者刷卡 医保患者也可以通过医保卡刷卡缴费 于已经缴费的患者 系统检查确认无误后 通知药房 患者去药房拿药 患者领取药品后即可离开医院或住院治疗 如果系统检查出有问题 需要做进一步检查 并重新就诊 直到系统检查确认无误后 通知药房 患者去药房拿药 患者领取药品后即可离开医院或住院治疗 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 药品管理子系统 药品信息管理在医院信息系统中是非常重要的 药品管理子系统的各项功能给整个医院信息系统的正常运行提供了良好的保障 药品管理子系统流程图 当门诊或住院药房得到用药的需求后 将需求发送给药品库房 库房首先判定所发的需求是取药还是退药 然后由药品管理员进行相应的处理 如果是退药的请求 则直接修改相应的库存信息即可 如果是取药 根据所需的药品数量判定药房现有的药品数量是否满足需求 若满足需求 则进行药品调配 如果不能满足需求 则需要通知采购部门 向相应的药品厂家购买药品 再进行药品的调配 药品管理子系统主要包括药房管理子系统和药库管理子系统 药品管理子系统的主要功能 建立药品的进 销 存的信息 提供财务统计所需的全部数据 能够根据医院需要对药品调价或按入库批次调价 全面实施药品总量控制 能够提供库存信息 有计划地制定进货计划 避免伪劣药品入院 为管理人员及时提供准确 详尽的药品账目及购药资金周转情况 药品管理子系统功能结构图 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 住院管理子系统 住院管理子系统是医院信息系统的重要组成部分 主要由住院部管理子系统 住院划价收费子系统 病房管理子系统组成 住院管理子系统流程图 患者首先到住院部进行登记 住院部根据患者的病情将患者分配到相应的病房 由相应病房的护士负责日常的护理工作 如果患者需要进行手术 则在进入相应的病房后 支付手术所需要的费用 手术结束后返回病房 在进行相应的检查之后 才能结算出院 如果患者不需要进行手术 检查后需要去住院部药房取药 记账结算后即可办理出院手续 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 人力资源管理子系统主要由招聘录用子系统 教育培训子系统 绩效考核子系统和薪酬管理子系统组成 招聘录用子系统业务流程图 招聘录用子系统招聘与选拔是制约医院人力资源管理工作效率的瓶颈所在 由于招聘岗位的不同 人力需求数量与人员要求的不同 医院的招聘分为内部招聘和外部招聘 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 教育培训子系统业务流程图 教育培训子系统 培训是对员工潜在能力的挖掘 员工的培训和发展也是医院应尽的责任 有效的培训可以减少医疗事故 降低用人成本 提高工作效率和经济效益 现有的培训体系主要包括新职工岗前培训 医生 技术人员的培训 护理人员的培训 中层以上管理人员的培训 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 绩效考核子系统业务流程图 绩效考核的重要性 影响医院的竞争力 作为人事决策的指标 有助于更好地进行员工管理 绩效考核子系统 绩效考核是人力资源管理的重要环节 涉及员工的调任 升迁 加薪等重大决定 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 薪酬管理子系统业务流程图 薪酬管理主要由五部分组成 基本工资效益工资岗位工资附加工资特殊贡献及特殊津贴 薪酬管理子系统 薪酬管理是激励员工卓有成效地工作 达成组织目标的主要手段 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 后勤管理子系统 财务管理子系统 通过会计核算 分析 监督 预测等功能完成医院所有财务的管理 门诊财务管理住院财务管理员工财务管理辅助财务管理设备管理子系统 解决医院正在使用和计划购进的大 中 小型设备等固定资产的管理和经济核算问题 设备信息管理设备生产商管理设备库存管理物资管理子系统 对医院运转过程中所需的低值易耗品的购入 领用 库存和价格等进行管理 4 3 1模型的总体规划 设计 接口 系统管理子系统 系统管理子系统负责整个医院管理系统的管理和维护 系统表管理系统人员信息管理系统权限管理门诊数据管理住院数据管理药品数据管理人力资源数据管理后勤数据管理 4 3 2主要技术 PowerBuilder开发工具PowerBuilder是一个面向对象的数据库应用系统开发工具 能够开发功能强大的多个数据库的应用系统 PowerBuilder是一个用来进行客户端 服务器开发的完全的可视化开发工具 支持使用一种可视的直观的方式来创建应用程序的用户界面和数据库接口 PowerBuilder具有与多个数据库连接并进行检索的能力 数据库管理可使用SQL结构化查询语言进行 能从大多数流行的关系数据库管理系统中存取数据 各种应用程序也可以独立于关系数据库管理系统 PowerBuilder开发环境由一系列集成的图形画板组成 应用开发人员通过简单的鼠标操作即可设计 建立 交互检验和测试客户端 服务器应用程序 4 3 2主要技术 SQLServer2000关系数据库系统一个多用户的关系数据库系统 能够为复杂环境下重要商业应用提供一个强大有力的客户端 服务器平台 SQLServer2000数据平台的主要功能 开发和部署可伸缩应用程序 用于数据仓库和企业范围内数据集成的数据抽取 转换和装载功能 联机分析处理 全面的报表解决方案 可创建 管理和发布传统的 可打印的报表和交互的 基于Web的报表服务 提供丰富的管理工具 为数据库引擎 数据抽取 转换和装载等提供与MicrosoftVisualStudio相集成的开发工具 4 3 2主要技术 统一建模语言UML为软件系统的产品进行详述 形象化 构建 文档化的一种语言 UML是一种标准的图形化建模语言 它是面向对象分析与设计的一种标准表示 UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统 具有很宽的应用领域 数据仓库和数据挖掘数据仓库技术包含数据获取 数据存储 数据访问三个部分 数据挖掘就是从存放在数据库 数据仓库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的 新颖的 潜在有用的 最终可理解的模式的非平凡过程 三层客户端 服务器结构 4 3 3实现 实施策略 门诊挂号子系统流程图 门诊挂号管理 对门诊患者进行挂号或者预约挂号处理 门诊挂号门诊工作量统计门诊挂号结算挂号财务结算报表查询 门诊管理子系统 用于门诊挂号 就医 取药等管理 包括挂号管理 门诊划价收费管理 门诊药房管理等 4 3 3实现 实施策略 门诊划价收费管理流程图 根据价表自动划价 提供划价收费 退费管理 结账处理 结账查询 收据查询 费用查询 账户查询等功能 特点 能够支持各种收费划价模式 操作简单 响应时间快 能够实现收费划价一体制 能够提供统一的价表管理 能够与门诊药房子系统连接 能够与门诊挂号管理相关联 共享患者信息 门诊划价收费管理 患者在门诊医生处就诊结束 根据医生开据的取药或检查单据到门诊进行划价缴费 4 3 3实现 实施策略 门诊药房管理流程图 门诊药房管理子系统的主要任务 窗口发药 病房发药 退药等 按照药库的管理模式对药房进行管理 如药品的入出库 盘存等 对药品消耗信息 药房库存及收支信息进行综合的统计查询 门诊药房管理子系统 用于门诊药房完成对药品的科学化 规范化管理 4 3 3实现 实施策略 药品管理子系统 与住院 门诊管理子系统等互联 做到系统资源共享 定期对药品 制剂进行综合测评 药房管理子系统 门诊药房管理用于门诊中西药房药品管理 包括药品入库 药品调拨 药品发药管理 药品库存查询管理 药品有效期管理 处方查询等 住院药房管理用于住院部药房的药品管理 药品出入库管理 药品采购计划管理 药品库存与盘点管理 药品出库管理 药品有效期管理等 药库管理子系统 药库管理 药品调整 药品数据查询 4 3 3实现 实施策略 住院药房药品出入库流程图 4 3 3实现 实施策略 药库管理子系统药品入库流程图 药库管理子系统 用于中 西药库药品管理 建立整个医院信息系统共享的药品字典 目录 药品入库 药品出库 药房退药 药品退库 药品计划 库房盘点 有效期查询管理 药品信息查询等 药库管理药品调整药品数据查询 4 3 3实现 实施策略 住院部管理子系统流程图 住院部管理子系统 主要包括患者入院登记功能和患者出院管理的功能 入院登记主要功能包括患者基本信息录入 住院号分配及基本信息的查询与修改 住院号具有唯一性 住院号与患者之间是一一对应的关系 住院部管理子系统能够无缝链接医保系统 支持医保患者单独结算或批量结算 出院结算功能只需输入住院号 即可自动计算出患者总费用 同时可以查询并打印各项目费用 经过审核后办理出院手续 住院管理子系统 分为住院部管理子系统 住院划价收费管理子系统和病房管理子系统 4 3 3实现 实施策略 患者入院登记实现流程图 患者出院功能实现流程图 4 3 3实现 实施策略 病房管理子系统流程图 病房管理子系统 通过输入患者住院号 可调出患者基本信息 完成给患者分配房间床位 转换科室 出院释放床位 出院诊断和费用信息处理等 病房医嘱查询功能实现流程图 4 3 3实现 实施策略 教育培训功能模块图 教育培训管理子系统主要功能有 完成员工的国内外进修申请审批 备案等 完成医务人员继续教育学分记录 完成护理人员基本培训记录 完成管理人员培训记录 4 3 3实现 实施策略 绩效考核功能模块图 绩效考核管理子系统主要功能有 基础设置绩效考核方案考核实施考核沟通考核结果管理 4 3 3实现 实施策略 薪酬管理子系统的主要功能 定义薪酬项目的计算方式 并计算每月处理数据 计算税金 根据考勤信息调整员工的薪酬 生成薪酬明细表和统计分析 与财务管理系统相连 自动完成相应处理 将员工薪资 福利按职位 部门 人员等信息进行统计分析 并与培训 招聘模块结合 计算出每位员工的实际人力成本 4 3 3实现 实施策略 财务管理功能示意图 财务收费的途径主要包括 挂号收费 检查收费 处方收费 住院收费 治疗手术收费 护理收费 财务收费处一般有三个 挂号处 门诊划价收费处 住院划价收费处 财务管理子系统 4 3 3实现 实施策略 系统表管理子系统管理系统相关的数据库表 功能如下 字典类别维护 字典维护 服务器维护 子系统报表时间维护 系统操作员登录系统流程图 4 3 4问题与对策 现有的医院信息系统存在的问题和解决对策 我国医院信息系统普及程度不高 积极发展城镇医疗事业 推进新农合医疗 信息标准化建设滞后 在一定范围内采用统一或尽量相似的医院信息系统 医院信息系统后续服务难以保障 为今后软件的升级留有良好的接口 重视程度不够 加大医院信息系统建设的投入力量 加快医院信息化的步伐 缺乏复合型人才 大力加强高校和医院的联合合作 加大人才引进力度 医院信息系统缺乏数据和系统的安全管理