心电图数据分析综合系统设计和实现 医疗管理专业.docx

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1、摘要随着医疗信息化的发展，以网络为基础的信息管理系统的开发技术已经很成熟地应用到了医疗信息化领域。但是，患者就医问题依然严峻，如心电患者就医流程优化、心电信息的科学管理还有待进一步完善，因此研究开发医院心电图数据分析综合系统来改善患者就医水平具有十分重要的意义。本论文在描述医院心电信息管理需求分析和可行性分析基础上，给出系统设计以及系统实现方案。首先，分析目前医院心电检查流程现状，总结其中存在的问题与患者希望改进的地方。结合当前系统开发技术和软硬件条件给出系统的可行性分析与需求分析。其次，在需求分析的基础上，构建系统整体架构和数据模型。给出总体设计方案，规划心电图数据分析综合系统的功能模块，包

2、括预约叫号、心电图采集、心电图分析、临床Web浏览、查询统计等模块，并进行数据库的总体设计。再次，在总体设计的基础上给出具体的工作流程，采用J2EE框架进行系统开发。利用My SQL数据库工具，设计了患者信息表、科室信息表、心电采集设备信息表等。最后，给出系统的实施方案与设计方案，分析归纳并总结系统存在的不足与需要改进的地方。关键词：心电图；数据分析；JAVA;My SQL前随着计算机的普及以及国家信息化发展战略的提出，现代医院的工作离不开信息化手段的指导。在医院的各项业务中，心电检查项目是许多来院病人都要做的一个检查项目，传统意义的心电检查工作以纸质检查单为主，需要患者自行打印并携带至挂号医

3、生处进行查看对比，十分不便。在存储手段上也是以纸质存储为主，伴随着心电图数据的日益增多，对储存科室来说也面临着巨大的压力，因此设计一款针对心电信息网络化管理的信息系统，解决心电检查工作的流程优化和心电资料的存储和共享及其在科研、随访中的再利用等问题，对医院信息化建设的深入发展及完善具有十分现实的促进意义。我国信息化现在仍处于初始阶段，由政府部门带头开始的信息化改革，正是我们党对我国未来的发展战略进行的重要的指导，在政府部门的示范下，医院作为公众服务属性相当高的一个服务性部门，开展信息化手段的管理特别是专业科室的信息化管理，着手解决医院相关部门及患者头疼的一些问题正是顺应时代发展潮流的一项措施，

4、本文拟着手设计一套心电图数据分析综合系统，为医院建设心血管信息管理系统提供理论上的参考与技术支持。文献综述心脏对人体来说极其重要，在对心脏方面的疾病检测上有着特殊的意义。心电图作为心脏疾病检测的主要依赖途径，在近110年的光辉历程中不断发展、派生，使得心电图得到了更加广泛的应用，其功能也变得完善。医院的医生一般都是依靠心电图来进行临床医学上对心脏的诊断，随着心脏监测技术的发展，在心电图检查技术方面的医疗科技也得到不断的发展。一般情况下，是以对心脏的听诊为基础实现检测，依照心脏的电位的变化情况，通过墨笔记录，打印得出心电图，由心电图中的波形来进行病人身体的初步诊断，医生会再根据病例和病人的一些症

5、状来完成诊断，此方法被认为是较为准确的诊断方法。目前，心脏的远程针对性智能诊断越来越得到关注，其快捷、方便等特性为患者所依赖，主要是借助对心电图的图像处理技术完成疾病诊断。其图像获取一般通过摄像机获得，借助对摄像机标定完成也电图像的校正，获取心电图。王志顿等学者在基于对高斯模糊处理的技术基础上，探究出对私电图曲线的提取方法，采用高斯模糊、类别差分门限法（OTUS法）二值化算法分离背景网格和原始心电记录曲线，这一探索给心电图在其信息上的提取打下了非常好的基础。郭伟峰研究人员选择MATLAB语言尝试对心电图进行曲线追踪从而获得心电曲线M,在对心电图曲线提取上利用图像处理的知识进行研究，为后续对心电

6、曲线提取做贡献，但在预处理过程中曲线出现断点、干扰等现象，在对曲线的修复与提取上并不能保证不失真，最主要的是不能将私电曲线中的有效信息转化为数字的形式进行储存。1绪论1.1 选题背景心电图是临床上非常实用的一种无创伤检查手段，是记录心脏活动简单实用的方法，而心电网络是医院最重要的检查组成部分，它包括了心电图类各种检查项目不在DICCM标准以内，与放射检查、核医学检查、超声检查、内镜内检查、病理检查共同组成了医院医疗检查体系，一直以来，是医院不可或缺的重要组成科室。随着医疗信息化进程的不断深入，医院对信息化建设的需求也越来越强烈，医疗信息共享成为信息化的首要目标，而在这一进程当中，放射、超声、内

7、镜、核医学等影像检查走在了前列，率先实现了医疗影像的数字化集中存储与发布共享，为临床提供了快速有效的辅助工具。但不足的是，作为医学检查中较为基础的心电及电生理检查，却与此信息化进程不相适应，对于心电信息的采集、存储、处理还在沿用单机工作，单机输出的工作模式。没能用信息化手段提升电生理检查的作业品质与工作效率。1.2 系统研究意义心电图数据分析综合系统是由移动心电检查仪与心电工作站结合在一起，心电检查病历集中存储，实现数据的全院共享，并通过自有的传输技术，实现远程的数据共享与会诊。医院使用心电图数据分析系统有以下几点积极意义：首先是提升对病人的服务质量。实施心电图网络系统后，能够提高病人检查服务

8、的质量，每次进行心电图检查后都能得到最专业的心电医生给出的诊断结论,改变了原有病区医生自己诊断的现状，提高诊断质量与效率。同时，所有病人的心电图都实现了永久存储，方便多次检查的对比分析，更好地为病人服务。第二是提高医院整体效率。以前心电报告由人工传递，时间长、效率低，建立心电网络系统后，心电数据采集后，临床医生立刻经网络得到患者的波形信息图文一体的诊断报告，及时作出诊断，从而极大限度地缩短了患者的就诊时间，提高了整个医院的运转效率。第三是使医院信息化程度提高，能实现医生在网络上协同工作的能力。实现院内网络会诊，实现医院心电检查的网络化和无纸化。医生在网络上会诊，减少医生在院内奔波。大大节省了医

9、生诊疗的时间，使患者得到更好的服务。1.3 国内外研究状况医院数字化在国外已经使用多年，心电图网络技术早已运用。国外医院网络化虑比较早，在心电图设备购买的时候就考虑到网络连接问题，所以通常使用的是一家厂商的心电图设备，较早的实现心电检查的网络化工作模式。但是在我国，心电检查作为医院常规的检查之一，其信息化建设没有引起人们足够的重视。通常，医院在信息化以前就已经购买了多个品牌的心电图机，而各个厂家的心电图机传输和存储模式不同，有的心电图机并没有数字化接口。接口问题成为心电图采集数字化的一大难题。我省乃至我国的大多数医院，心电图检查仍然是单机采集、单机打印模式。信息化医疗的今天，心电电生理类检查不

10、能实现网络共享、不能获取患者申请信息，不能进入PACS、不能连接进入电子病例，不能使用电子签章、不能实现电子扣费、不能网络查询，医院需要改变这种模式。1.4 主要研究内容第1章，绪论部分。主要介绍了课题的选题背景，国内外研究现状以及本文主要内容和研究方法等。第2章，相关技术介绍。是对完成此课题，开发相应系统所用的相关开发工具及开发语言和数据库类型的简要介绍。第3章，系统需求分析。此阶段对系统的功能需求与系统设计要求做了详细分析。第4章，系统设计。此阶段设计了系统的结构框架，完成了系统的E-R图、数据库信息表及数据库的设计。第5章，系统实现。是对系统相应模块流程实现的介绍与各模块实现的展示界面。

11、第6章，系统测试。是系统的调试、实施阶段，介绍了系统开发完成之后的调试过程以及调试成功的介绍02相关技术介绍2.1 J2EE 介绍J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，主要可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性,解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的窘境。2.2 My SQL数据库技术MySQL是一种关系型数据库管理系统，它的应用极其普遍，是业界目前所开发的

12、中小型Web软件系统的第一选择。MySQL数据库是瑞典公司MySQLAB开发的一个可用于各种流行操作系统平台的关系型数据库系统，它底层使用C和C+编写，可以工作在许多平台上，如Unix、Windows和Linux等。MySQL提供了针对不同编程语言的函数，能够很好的支持多CPUo提供事物和非事物的存储机制；使用快速的基于线程的内存分配系统；采用双重许可，用户可以在GNU许可条件下一免费软件或开放源代码软件的方式使用MySQL数据库，也可以从MySQL公司获得正式的商业许可。由于MySQL具有以上特性，并且具有功能强大、使用简单、管理方便、运行速度快、可靠性高、安全保密性强等优点，所以完全适用于

13、网络，用其建立的数据库可在互联网上的任何地方访问。MySQL各层的主要功能如下：一、查询优化和执行。Mysql需要对用户的命令进行语句解析，解析的方式为分析树的形式，分析树是MySQL的一个内部数据结构。然后MySQL对语句解析进行多种优化。优化操作主要通过优化器进行。优化器提供诸如查询重写、读取表选择、索引选择等功能。具体通过一些参数、执行代价以及一些统计信息的综合分析进行优化。例如，当用户的一个查询结果在缓存中，那么，服务器就不需要在对存储区进行访问，直接从缓存中得到结果，可以大幅度提高系统性能。二、并发控制。MySQL中，用户可以通过两个级别的并发控制进行系统性能的提升。这两个级别的并发

14、控制分别为服务器级和存储引擎级。而要实现这两个级别的并发控制需要采取一定手段。MySQL主要采用加锁的方式实现并发控制。MySQL主要包括两种锁，分别为表级锁和行级锁。1、表级锁：表级锁由服务器提供。特别对某些MySQL语句，服务器会提供相应的表级锁。2、行级锁：行级锁是由InnoDB和Falcon提供的。除了以上这两种锁，MySQL也使用其他的机制进行并发控制的执行。MySQL结合MVCC机制实现事务的并发控制，这样操作的好处是可以使只读的事务不需要等待。本次心电图数据分析综合系统数据库选取MySQL的主要原因有：1）跨平台可移植性，MySQL数据库软件能够兼容多数常见内核的操作系统,如在W

15、indow、Linux等内核系统上都可以稳定运行，具有较高的平台兼容性，软件开发人员在进行数据库设计时不用考虑操作系统的可用性及跨多操作系统的可移植性。2）低成本，作为一个开源的数据库，MySQL对于任何个人和组织都是免费的，这也是本次课题设计采用它来充当系统数据库首要原因；若是为了保证数据库的售后服务，即便购买企业版的MySQL成本也比较低廉。再考虑到其完备强大的功能和稳定性，因而倍受青睐。3）高兼容性，通过MySQL数据库自带的数据连接驱动接口，不论软件开发者使用哪种编程语言都能够对其进行操作。4）高效的运行性能，轻量级的MySQL体积小，并且经过多重的SQL查询优化，从而大幅的提升了数据库的运行效率。XML的前身是标准通用标记语言，是自IBM从60年代就开始发展的通用标记语言。同HTML一样，可扩展标记语言是标准通用标记语言的一个子集，它是描述网络上的数据内容和结构的标准。尽管如此，XML不象HTML, HTML仅仅提供了在页面上显示信息的通用方法(没有上下文相关和动态功能)，XML则对数据赋予上下文相关功能，它继承了标准通用标记语言的