基于EMR的高校社区医院智能信息平台

刘 军，段楚雷

(渭南师范学院a.数学与信息科学系;b.医院，陕西渭南714000)

基于EMR的高校社区医院智能信息平台

刘 军a，段楚雷b

(渭南师范学院a.数学与信息科学系;b.医院，陕西渭南714000)

以高校社区医院的智能化信息平台为研究内容，提出一种以电子病历为中心的解决方案，阐述了采用的系统框架及技术路线，探讨了基于XML模板的数字化病历、基于改进EQQ模型的药品订购和基于多维数据挖掘的主动保健咨询等关键技术.通过原型系统的运行，验证了所提方法的可行性和实用性.

社区医院;智能信息平台;数字化病历

0 引言

高校社区医院是以全科医生为中心的卫生服务机构，在校区这个服务对象和范围相对固定、慢性职业病患者比例较高、突发性公共卫生事件易发的特定区域中，如何在信息技术的支撑下，积极开展预防保健、医疗康复、健康教育、心理咨询等一体化的全科医疗服务，从而有效地提高师生的生命质量和健康水平，是摆在我们面前的一个重要课题［1］.近年来，国内HIS(Hospital Information System)在如何满足医院现有的门诊管理、住院管理、药品管理、财务管理和病案管理等需求上进行了大量的开发，但为高校社区医院量身定制的数字化、智能化、网络化的信息平台还有待进一步研究.

本文以高校社区医院智能化信息平台建设为目标，探讨一种以电子病历(Electronic Media Record，EMR)技术为基础，能改变高校社区医院的被动求诊服务模式，能提供教职工慢性疾病的自动警示、大学生常见健康问题的主动应答和常备药物的智能订购等功能的高校社区医院信息平台的系统框架、技术路线和关键技术.

1 系统设计

高校医院智能信息平台(University Hospital intelligent Information Platform，UHIP)的设计目标是开发一个能将电子病历信息与健康保健信息有机结合，能为高校师生提供全科医疗信息的网络化发布、智能化检索和可视化分析，能在Internet/Intranet环境下快速部署、稳定运行和灵活管理的一个实用性平台.

1.1 系统框架结构

UHIP系统主要服务于高校社区医院等行业用户，同时也能够向社区居民提供非密级的健康咨询和信息检索服务，其建设必须遵循标准化、数字化、智能化和网络化的原则.因此，一个基于MVC架构，具有可伸缩特性、易于部署和实施的混合客户端架构，应该是该平台设计的首选方案［2］.UHIP系统采用N层B/S架构模式，将系统分为表示层(用户界面层)、功能层(业务逻辑层)和数据层(数据服务层)、数据库层.开发平台采用了.NET Framework，可有效降低系统对客户机性能的要求，避免了在客户机上分发应用程序与版本控制的困难［3］，其框架结构如图1所示.

1.2 系统主要功能

从核心功能分析，UHIP平台包括电子病历(EMR)、健康咨询应答(HARS)、医学影像管理(PACS)、检验设备(LAB)和药品管理等子系统(如图2所示)，各模块主要功能如下所述:(1)电子病历(EMR)模块，用以实现以电子病历为核心的健康信息检索、统计及分析等功能;(2)健康咨询应答(HARS)模块，用以实现基于电子病历数据挖掘的主动保健咨询服务;(3)检验设备(LAB)模块，用以管理系统与电子病历接口，使检验数据能融合到电子病历中;(4)药品管理模块，用以实现库存药物过期提醒、季节性药物预定提醒等功能;(5)系统管理模块，用于实现数据备份、工作界面设置和用户访问控制等功能.

1.3 系统内部接口

UHIP平台采用以EMR为中心，融合HIS和PACS的系统接口设计方案［4］，如图3所示.通过系统数据接口，医生工作站可以方便地调阅师生和社区居民的健康档案，查看病人的健康状况、日常随访记录以及诊疗历史等相关信息.此外，通过在医生工作站建立一种接口调用机制，可实现当医师录入相关数据时实现HIS系统和社区系统之间的互动，从而及时地把师生在社区医院的诊断信息、用药信息和检查信息等内容传输到其健康档案中.

1.4 数据库设计

UHIP采用集中式数据库方案，社区居民的健康档案表、常见疾病及预防知识表、健康保健及营养知识表、用户的权限表和用户的资料表等信息储存在中央数据库中.其中，健康档案包括师生的基本信息、既往病史、体格检查、辅助检查，以及在社区医院就诊的历次检查及用药信息等内容.在此基础上，主治医生在病人就诊时可以通过其EMR清楚了解病人的各种状况，从而准确地做出诊断.

UHIP系统的主要数据模式包括:(1)基本情况(档案号，姓名，性别，出生日期，身份证号，民族，文化程度，职业，工作单位，住址，联系电话，责任医师);(2)一般状况(档案号，体温，脉率，呼吸频率，血压，身高，体重，腰围，臀围，体质指数，腰臀围比值，认知能力，情感状态);(3)生活方式(档案号，饮食习惯，职业暴露习惯，主要负性生活习惯，体育锻炼情况);(4)住院医疗情况(档案号，病案编号，入院时间，出院时间，医疗机构);(5)主要用药情况(档案号，药物名称，用法，用量，用药时间，服药依从性);(6)既往史(档案号，外伤，手术，过敏史，传染病史，家族史);(7)预防接种史(档案号，名称，接种日期，接种机构);(8)健康指导(档案号，健康评价，健康处方，定期随访，建议复查，建议转诊，危险因素控制);(9)辅助检查(档案号，血糖，血常规，尿常规，肝功能，肾功能，血脂，凝血功能，心电图，B超，胸部X片，宫颈涂片);(10)中医体质辨识(档案号，平和质，气虚质，阳虚质，阴虚质，痰湿质，血瘀质，气郁质，特秉质);(11)特殊人群检查(档案号，口唇，颈静脉，哮鸣音，血红蛋白，足背动脉，呼吸困难，肺功能，6分钟步行距离，COPD，血氧饱和度);(12)库存药品(药品名称，类别，规格，批号，有效期，库存数量，价格，生产厂家，供货商，包装单位，发药单位);(13)门诊用药(门诊患者，药品名称，用药量，领药人，开方医师);(14)药品字典(品种，价格，单位，计量，特殊标志).

2 系统实现

2.1 电子病历系统

针对纸质病历易损，存在信息独占性、利用被动性等弊端，通过把纸质病历转换成数字化病历，并结合相应的心电图、脑电图、B超等医学影像数据，构建高校社区师生的多媒体数字化病历数据库，并以此为基础之设计和实现电子病历系统.与传统病历系统相比，EMR具有以下优点:(1)能够为临床医生检索病历信息，提供药物配制禁忌、医疗方法不当提示等辅助诊断功能;(2)能够实现对病人病情的整体性统计和分析，从而为健康咨询和药品订购系统提供基础数据;(3)能够提供电子图书、电子杂志及最新诊疗方法等相关信息;(4)能够规范病历的书写，使病历更规范化、标准化.UHIP平台的电子病历系统主要包括首页管理、病历追踪、质量控制等子系统.

图4 数字化病历系统的部分界面

2.1.1 病历首页管理

病历首页管理如图4(a)所示，包括病人基本信息、住院信息、诊断信息、手术信息、过敏信息、治疗费用、治疗结果、院内感染等内容，其主要功能包括:(1)支持灵活多样的检索方式，包括首页内容的查询、病历号查询、未归档病历查询，其中对病历号查询支持基于病人各种特征及其组合的模糊查询;(2)对检索结果有多种形式的显示或输出形式，包括病历首页、病人姓名索引卡、疾病索引卡、手术索引卡、入院病人登记簿、出院病人登记簿、传染病登记簿和肿瘤登记簿等;(3)能依据标准的疾病分类、手术分类代码处理一病多名问题;(4)具有基本的统计功能，包括疾病统计、科室统计、医师统计、病情分析等;(5)报告单自动生成功能，提供了符合卫生部有关规定的标准模板库.

2.1.2 病历追踪管理

病历追踪管理如图4(b)所示，包括借阅登记、预约登记、出库处理、在借查询和借阅情况分析等基本功能:(1)出库登记，包括门诊出库登记、住院出库登记、科研出库登记等;(2)通过病历库插件为临床医师提供标准病历图像库，可供诊断参考使用;(3)以可视化方式提供各种业务报表，支持表格嵌套，用以方便地制作表格病历;(4)支持修改痕迹保留，保留各级医生的修改痕迹，以备病案审核.

2.1.3 病历质量控制

病历质量管理如图4(c)所示，包括质控指标录入、单病历质量评价、分类质量评价、综合查询打印等基本功能:(1)时效控制机制，采用工作流模式自动提示医务人员按时、按质、按量完成病历书写，可有效避免病历文档的缺写、漏写和延时书写;(2)支持各种医学专用表达式(例如月经史、胎心、龋齿位置的公式表述);(3)支持病历文档三级检诊(三级审核)功能;(4)支持数据元素绑定、实现了多文档同步刷新; (5)支持输入数值合法性检查.

2.2 医疗影像信息系统

高校社区医院的医疗影像信息系统(PACS)规模虽小，但其功能、工作流程和影像诊断质量应符合DICOM和IHE(Integrating Healthcare Enterprise)有关医疗企业集成框架标准.根据IHE所定义和规范的信息交换和数据流程接口与操作，充分考虑高校社区医疗中心放射影像诊断的和运行模式，设计实现适合高校社区医院的PACS/RIS系统结构和数据流程［5］.

2.3 主动保健咨询系统

通过建立高校社区的个人数字健康档案，借助空间数据库技术，存储师生的数字化医嘱、处方、检查报告、数字化医学影像(CR、DR、CT、MRI和超声波图像)等信息，并借助多维数据挖掘技术［6］提供数字化、个性化、主动式的全科医疗保健服务:(1)师生和社区居民可通过校园网查询自己的健康档案，并根据专家的建议到社区医院进行检查治疗;(2)社区医生可通过系统查询师生的健康状况，从而为特殊病患及时提供就诊、检查和护理服务;(3)通过在线应答子系统，为师生提供病情分析、生理和心理咨询等服务;(4)提供流行疾病和突发疫情警示服务，指导广大师生员工有效地进行预防和治疗.

3 关键技术

3.1 基于XML的病历属性管理

3.1.1 开放式属性类型的定义

本文将UHIP的数据模式视为一组模板，采用XML模板实现属性类型的定义.用户根据需要写出一个XML文档，接着将这个文档保存为一个模板，然后将该模板文件单独存放在数据库中的一个模板表中.具体实现方法为:将每个自定义属性定义为XML的一个元素，并为每个元素指定若干属性(Attributes):

AttrType:属性的类型，当前已经定义了3种:单行文本、下拉列表选择、多行文本. AttrName:属性的名称，如果要将属性显示在页面中，表现为相应控件前面的标签. AttrValue:属性的默认值，当用户输入或者选择新值时，它用来保存新值.

根据需要，还可以为元素增加子元素，保存额外的信息.用户自定义类型和页面上已经实例化了的控件的对应关系如图4所示.

3.1.2 开放式属性的修改如图5所示，开放式属性的修改可通过以下步骤实现: (1)根据模板动态生成控件

模板数据表中保存了所有类型模板的XML文本.当页面需要加载某个类别数据的属性时，系统首先找到这个类别的模板，然后根据模板的描述将所有相关属性在页面上动态生成.

(2)属性数据加载到页面控件

从属性数据表中读出要显示的属性，其形式为一个XML文本.通过对此XML文本进行解析，将相应的属性数据写入到页面的动态控件中.

(3)用户修改属性值

用户可以通过对页面的操作修改控件中的取值.

(4)将页面解析为XML文本并保存

当用户需要保存修改的结果时，先将页面中控件的取值分别填入模板XML文本相应的属性位置，再将这个XML文本保存在属性数据表中即可.

应用本文提出的这种方法，用户可以便捷地实现新属性的加入和无用属性的删除，扩充新类型也只需在模板表中增加新的模板即可.此外，由于不仅将每个属性的取值保存在XML文档中，而且还保存了属性的类别、备选项等附属信息，使得每个属性在Web页面中都可以具有丰富的表现形式.

3.2 基于改进EQQ的药品订购

经济订货批量模型(Economic Order Quantity Model，EOQ)是一种通过平衡采购进货成本和保管仓储成本来确定最佳的订货批量，从而实现最低总库存成本的方法，其目标是使所考虑物料的相关年总成本最小.针对高校社区医院药品订购、管理和使用的特殊流程，在假定其药品的年需要量为已知和稳定(或可以预测确定)的前提下，为避免常见EOQ模型存在的问题［6］，基于经济订货批量的库存控制理论［7］，本文提出一种改进的EOQ模型:

其中，QP为批量货物单价;A为安全库存;i为年利率，常数;D为年/季度需要量;Q为每次订货量;I为平均每次订货费;R为固定储存成本，常数;J为存货的年/季度单位储存成本(变动部分)，是库存在储备过程中所发生的一切变动部分费用，如出入储存设施时的装卸、搬运、验收等费用.

其中，Q*为药品批量订购数量最优解，N为每年或每季度订购次数，T为订购周期(天).

基于公式(1)和公式(2)，UHIP的分类药品订购触发器定义如下:

/* 触发器功能:实现药品过期警示和订购提醒.业务规则:(1)如果某类药品不存在库存或者库存低于设定的阈值A，则返回订购提醒订购信息Q*;(2)如果某类药品库存超过保质期，则返回药品销毁警示信息，并自动对［药品库存表］中对应规格药品的库存数量清0;(3)如果某类药品库存满足门诊用量，则自动对［药品库存表］中对应规格药品的库存数量更新.*/

IF EXISTS(SELECT NAME FROM SYSOBJECTS

WHERE XTYPE=‘TR’AND NAME=‘T_INSERT_门诊用药表’)

DROP TRIGGER T_INSERT_门诊用药表

GOCREATE TRIGGER T_INSERT_门诊用药表ON门诊用药表FOR INSERT AS

BEGIN TRANSACTION

－－检查数据的合法性:医师开出的药品是否有库存

IF NOT EXISTS(SELECT库存数量FROM药品库存表WHERE药品名称IN(SELECT药品名称FROM INSERTED))

BEGIN

RAISERROR(“提醒!该药品不存在库存，请立即订购.”，16，1)/*返回订购提示

ROLLBACK/*回滚事务

RETURN

END

IF EXISTS(SELECT库存数量FROM药品库存表WHERE药品名称IN(SELECT药品名称FROM INSERTED)AND库存数量＜=A))

BEGIN

RAISERROR(“提醒!该药品库存小于安全值，请及时补充订购.”，16，1)/*返回错误提示

UPDATE药品库存表SET库存数量=库存数量+Q*

WHERE药品名称IN(SELECT药品名称FROM INSERTED)

ROLLBACK/*回滚事务

RETURN

END

IF EXISTS(SELECT库存数量FROM药品库存表WHERE药品名称IN(SELECT药品名称FROM INSERTED)AND DateDiff(＇d＇，有效期，datetime())＜=0))

BEGIN

RAISERROR(“警告!该药品库存已超过有效期，请及时处理.”，16，1)/*返回错误提示

UPDATE药品库存表SET库存数量=0

WHERE药品名称IN(SELECT药品名称FROM INSERTED)

ROLLBACK/*回滚事务

RETURN

END

DECLARE@药品名称VARCHAR(40)

SET@药品名称=(SELECT药品名称FROM INSERTED)

DECLARE@用药量DECIMALSET@用药量=(SELECT用药量FROM INSERTED) UPDATE药品库存表

SET库存数量=库存数量－@用药量WHERE药品名称=@药品名称

COMMIT TRANSACTION

GO

4 结语

在UHIP平台建设过程中，本文提出并探讨了基于XML模板的电子病历属性管理，基于改进EQQ模型的智能药品订购，基于多维数据挖掘的师生健康问题的自动应答等关键技术.在这些关键技术的支撑下，我们将逐步建立一个数字化、智能化、实用化的高校社区医院智能信息平台，从而进一步推动高校社区医院积极开展预防保健、医疗康复、健康教育、心理咨询等一体化的全科医疗服务，有效地提高师生的生命质量和健康水平.

［1］陆维嘉.社区卫生服务的综合信息系统建设探讨［J］.医学信息(上旬刊)，2010，(9):85－86.

［2］李书章，刘国祥，吴昊，等.数字化医院建设思路与实践［J］.解放军医院管理，2004，11(2):108－110.

［3］葛瑶，李晓风，王辉.基于.NET分布式系统的模式研究［J］.计算机工程与设计，2008，29(5):1049－1054.

［4］Pearson P，Procter S，Wilcocksen J，et a1.The process of hospital discharge for medical patients:amodel［J］.Journal of Advanced Nursing，2004，46(5):496－505.

［5］孙蕴，李英亭，要文娟，等.PACS在清华大学社区医院中的应用［J］.Health Medicine Research and Practice，2009，(2): 73－75.

［6］Zhu Tie-wen，Zhou Zhi-nong，Jing Ning.Managingmethod of Spatial data in Relational Database Management Systems［J］.软件学报，2002，13(1):8－14.

［7］张友慧，刘伟，常子杰.利用周期订货法进行药品库存控制管理［J］.天津药学，2005，17(2):72－73.

［8］戴道明，程刚，杨善林.考虑资源约束和变质期的订货批量与定价的联合决策［J］.系统工程理论与实践，2009，17(1): 81－89.

［责任编辑 牛怀岗］

Abstract:To satisfy the special requirements of open management and intelligent query on the university community hospital information platform，a solution based on electronic medical record technology is proposed.After elaborated the design and implementation of the system，an openmethod of electronicmedical recordmanagementbased on XML template technique is proposed.In addition，the improved economic order quantitymodel is used to achieve intelligent ordermedicines and themultidimensional data mining technique is used to achieve active health consultation service.An application case of the prototype system validated the feasibility and practicality of the proposed methods.

Key words:community hospital;intelligent information platform;electvonicmedia record

Research on the Intelligent Information Platform of University Community Hospital Based on EMR

LIU Juna，DUAN Chu-leib
(a.Department of Mathematics and Information Science; b.University Community Hospital，Weinan Teachers University，Weinan 714000，China)

TP391

A

1009—5128(2011)02—0057—06

2011—01—13

陕西省教育厅科研计划项目(2010JK532);渭南师范学院科研项目(10YKS013，11YKZ020)

刘军(1973—)，男，陕西大荔人，渭南师范学院数学与信息科学系副教授，工学硕士.研究方向:智能信息处理、三维可视化.