精品迪庆藏族自治州人民医院医学检验系统的设计与实现毕业论文设计Word文件下载.docx

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香格里拉县

建塘卫生院

2013年10月15日

迪庆藏族自治州人民医院医学检验系统的设计与实现

作者：

王芳

摘要：

随着信息时代的到来，医院医学检验工作发生了巨大的变化，各种智能的检验仪器先后被应用到医学检验工作中，它们产生了大量医学检验数据。

医院要在竞争中不断发展，就需要不断提高医疗质量和诊断水平。

这些都离不开医疗检验数据。

医疗检验数据已成为提高医院诊疗水平的重要因素。

如何利用先进的设备，以较低的成本开发出高效、安全的医学检验数据管理系统，满足医生、医院管理者、患者的需求，已成为医院检验管理工作的新课题。

本文以迪庆藏族自治州妇幼保健院医学检验系统为开发背景，对医学检验系统进行需求分析，明确了医学检验系统的功能需求和性能需求；

确定了系统的体系结构和软件架构；

设计了系统结构图、包结构、系统业务逻辑接口等。

在系统的实现中，综合利用了标签库、事务管理技术，有效地提高了数据库的程序代码编写质量和开发效率。

通过检验系统的应用，得到了医院的认可与好评，实现了医院检验数据的共享，缩短了检验报告的时间，统一了检验报告格式，减少了误差率，提高了诊断准确率，为使医院科学管理提供了数据支撑。

关键词：

医学检验系统；

统一建模语言；

面向对象技术

Abstract：

Withtheinformationage,themedicalinspectionofthehospitalhasundergonetremendouschanges,avarietyofintelligencetestingequipmenthasbeenappliedtomedicalinspection,theyproducealotofmedicaltestdata.Hospitaltothecontinuousdevelopmentinthecompetition,weneedtocontinuouslyimprovethequalityofmedicalcareanddiagnosis.Theseareinseparablefromthemedicaltestdata.Medicalexaminationofhospitaldatahasbecomeanimportantfactorindiagnosisandtreatment.Howtouseadvancedequipmenttodevelopefficientlowcostandsafemedicaltestdatamanagementsystemtomeetthedoctors,hospitaladministrators,patientdemand,Hospitalmanagementhasbecomethenewtestsubject.Inthispaper,DiQingTibetanautonomousprefecture,maternityandchildcaremanagementsystemforthedevelopmentofmedicalbackgroundcheck,medicalexaminationofthemanagementsystemneedsanalysis,definedthemedicalinspectionsystemfunctionalrequirementsandperformancerequirements;

determinethesystemarchitectureandsoftwarearchitecture;

designofthesystemstructurediagrams,packagestructure,thesystembusinesslogicinterface.Inthesystemimplementation,utilizationofthetaglibraries,transactionmanagementtechnologytoeffectivelyimprovethedatabasewriteprogramcodequalityanddevelopmentefficiency.Byexaminingthesystem'

sapplication,thehospitalreceivedrecognitionandpraise,toachieveahospitallaboratorydatasharing,reducedinspectiontimeofthereport,unifiedtheinspectionreportformat,reducingtheerrorrate,improveddiagnosticaccuracy,toenablethehospitaltoscienceprovidedatamanagementsupport.

KeyWords：

Medicalexaminationsystem；

UML；

OOP

第1章绪论

1.1论文研究背景与意义

二00五年十月，根据迪庆州人民政府《关于印发城镇卫生体制改革实施意见的通知》（迪政发〔2002〕61号）及《香格里拉城州州县人民医院卫生资源整合实施方案》（迪政发〔2005〕23号），原州人民医院及香格里拉县人民医院，正式合并，合并后组建成立了“迪庆香格里拉人民医院”。

经过两年多的努力，医院取得了一定的成绩，目前，医院共设七个职能科室，17个临床科室，全院在职人员256人，专业技术人员214人。

正高1人，副高职称21人，中初级医技人员180人。

在州委、政府的关心支持下，新建门诊医技大楼将于2008年正式投入使用。

医学检验是运用现代物理化学方法、手段进行医学诊断的一门学科，主要研究如何通过实验室技术、医疗仪器设备为临床诊断、治疗提供依据[1]。

妇幼保健院的医学检验信息化是指妇幼保健机构借助信息化手段对病人开展医学检验工作。

大量先进的医学检验仪器被引入到医学工作中，一方面为临床医生诊断提供了翔实的数据基础，为医院诊断质量和水平的提升提供可能；

另一方面，又为医院在医学检验管理领域提出了新的课题，即如何利用先进技术和设备，以较低的成本，开发出运行安全、高效的医学检验系统，实现医学检验设备的动态管理。

实验室信息系统是指利用计算机技术和计算机网络实现临床实验室的信息采集、存储、处理、传输、查询，并提供分析及诊断支持的计算机软件系统[2]。

主要应用于医院检验室中，该系统通过将医学检验设备与计算机及网络相联，实现医学检验设备管理、医学检验过程监控、医学检验计划审批与执行、医学检验数据收集、整理与分析和医学检验应用系统的全程、科学、动态管理。

自2010年以来，迪庆藏族自治州妇幼保健院加大了对医院信息化工作的建设力度，先后运行了自动化办公系统（OA）、医院信息管理系统（HIS）、固定资产管理系统，但对于医学检验系统的应用却相对滞后。

大部分医学检验管理工作仍采取原始的手工管理模式进行。

随着妇幼保健院医疗技术的发展，医学检验设备不断增加，医学检验项目也不断增多，传统的手工台帐式管理模式已很难满足医院当前日益增长的医学检验需求，医学检验结果等待周期长、数据不准确、不易查询等问题凸显，州妇幼保健院对医学检验信息化工作的需求显得尤为迫切。

为此，我们结合州妇幼保健院实际业务需求，应用软件工程理论和软件开发技术，选择适宜开发平台和开发语言，为其开发一套适应其需求的医学检验系统。

建立一套高效、准确的医学检验系统的意义在于可以统一院内医学检验报告，可以真正意义实现院内检验数据共享，充分发挥医院内的设备、技术、人才优势，不断提高检验工作效率，减少患者经济负担，并为下一步构建卫生资源平台，奠定基础。

一是，妇幼卫生医学检验系统可以实现妇幼机构检验室检验数据的全过程追踪和动态管理，可以简化卫生技术人员和管理人员的工作，可以强化数据的收集、检索、存储、分析等管理工作，可以实现数据的高保密性、低成本等要求。

二是，高效的妇幼医学检验系统将有助于妇幼卫生保健诊疗工作的效率和质量稳步提升。

检验系统的应用可以将检验人员从繁琐的体力劳动中解脱出来，使他们有更多的时间投入到服务患者的工作中，投入到医学科研工作中，投入到病理分析、数据整理以及科学地制定各类防病政策的工作中，进而提高服务质量，满足群众各方面的健康需求。

1.2国内外发展现状分析

国外医学检验系统（LIS）起步较早，发展也较为成熟。

国外LIS主要特点是大型化、一体化，这是由国外医院管理体制和资源利用水平所决定的[3]。

在芬兰已有多数LIS运行在面向对象的Caché

数据库系统之上，它是一种后关系型、面向对象数据库，它整合了对象数据库访问、高性能的SQL访问、强大的多维数据访问这三种方法，成功解决了关系型数据库不能解决的一些问题[4]。

在其他一些发达国家都设有医学检验中心，负责承担一个地州的几个医院医学检验工作。

他们依据先进的医学检验技术和信息化管理手段，提高检验效率，形成了医学检验信息存储、比对、打印、查询为一体的管理平台，医学检验数据基本上实现上自动采集、通过网络实现医学检验数据的集成、传输、监测，实现了检验数据最大化共享。

医学检验科是州妇幼保健院的重要组成部分。

检验科室有着与临床科室不可分割的联系,能够准确、迅速、及时地为临床医生提供具有诊断意义的检验信息与数据,尤其是对异常检验结果的处理及危急值的建立显得尤为重要[5]。

在20世纪80年代，我国医学检验系统基本上还是单机处理，部分全自动分析仪可以将数据写入打印机；

在90年代初，部分全自动医学检验仪器可以将数据写入微机中，实现了检验数据的微机化管理；

在20世纪90年代中期，以DOS平台、dBASE数据库为主的第一代医学检验系统开始运行了，可以完成接收检验仪器数据，生成检验报告工作。

随后，医学检验系统得到了发展，其开发环境为windows平台，采取了浏览器/服务器（Browser/Server）即B/S或客户机/服务器（Client/Server）即C/S结构体系，运用了可视化编辑语言和SQLServer数据库技术，医学检验系统的网络功能和收费功能相对强大。

随着大量先进的检验医学设备的引入和医院网络的健全，各医院纷纷开始进行医院检验管理系统建设，各种医学检验系统应运而生。

从计算机系统的发展过程上可以分为单机模式、客户机/服务器（Client/Server）模式和浏览器/服务器（Browser/Server）模式几个阶段[6]。

在单机模式下，数据只能被一台计算机读取，数据信息不对等，数据缺乏关联性。

客户机/服务器（Client/Server）模式结构有三个主要组成部分：

数据库服务器、客户端应用程序和网络[7]。

浏览器/服务器（Browser/Server）体系结构下，表示层（Presentation）、功能层（BusinessLogic）、数据层（DataService）被分割成三个相对独立的单元[8]。

C/S模式由于客端直接与服务器端相联，中间没有其他环节，因此，C/S模式的实时交互性能较好，系统响应速度快。

但由于需要对系统内每个客户端都安装客户端软件，所以在系统升级时，就需要对系统内每一台客户机重新进行安装，完成升级工作，导致系统的维护与升级成本较高。

B/S模式结构相对简单，用户交互是通过浏览器进行的，其成本也仅仅是在系统运行初期的一次性的投入成本。

由于B/S模式的开发、维护等工作也都集中在服务器端，当企业对网络应用进行升级时，只需更新服务器端的软件就可以，这减轻了异地用户系统维护与升级的成本[9]。

尤其在Java语言被应用后，B/S模式更展示出了其方便捷、高效的特性。

随着信息化工作的不断深入和医疗检验器械的引进，妇幼保健院所承担的医学检验项目不断增多，医学检验工作越来越重，在日常工作中，OA、HIS等各类信息管理系统在妇幼保健院中的应用不断增加，这为妇幼保健院医学检验数据在不同系统间的共享与交流提出了要求。

同时，由于妇幼保健院医学检验系统的使用者计算机水平参差不齐，这又对医学检验系统的维护性、稳定性、安全性提出了要求。

通过对B/S和C/S结构的比较，结合州妇幼保健院医学检验工作的实际，基于B/S结构的医学检验系统优先被考虑。

1.3本文主要工作

本文在分析医学检验工作需求的基础上，利用统一建模语言对医学检验系统进行分析设计，利用面向对象方法对医学检验系统进行测试和实现。

主要工作如下：

本文对医学检验系统进行需求分析，明确了医学检验系统的功能需求和性能需求；

1、以州妇保院医学检验系统为开发背景，进行医院检验系统的业务分析，建立业务模型。

借助UML建模技术建立医学检验系统用例模型。

2、利用面向对象技术对医学检验系统流程、核心模块、核心功能及功能的实现进行设计，对数据存储、交换技术策略进行了阐述。

3、确定了系统的体系结构和软件架构；

设计了系统结构图、包结构、系统业务逻辑接口等；

在医学检验系统的实现中，综合利用了事务管理技术等，提高了数据库的程序代码编写质量。

4、在综合测试阶段运用白盒检验方法、黑盒检验方法对整体系统进行测试。

1.4论文章节结构

第1章绪论，对项目的研究背景和意义及国内外发展的现状进行了分析，阐述了自己的工作。

第2章对相关理论知识介绍，主要围绕软件工程及软件生存周期、医学检验系统的开发平台选择进行了说明，就建模语言的选择及J2EE相关技术进行了阐述，确定了软件系统的软件开发平台和开发语言。

第3章对迪庆藏族自治州妇幼保健院医学检验系统需求进行分析，首先针对目前医学检验工作的现状及存在的问题进行分析，然后，从医学检验工作的业务流程入手，进行了医学检验的系统分析，确定了对医学检验系统业务需求、功能需求、用例表示，结合妇幼保健院的实际情况，对该系统的软硬件及网络需求进行了分析。

第4章迪庆藏族自治州妇幼保健院医学检验系统设计，明确了医学检验系统的设计原则、系统的总体结构、软件架构和安全措施，明确系统开发工具和集成开发环境；

对医学检验系统开发环境进行了阐述，从系统的包结构设计、视图层设计等方面，详细说明了医学检验系统的具体设计。

第5章从妇幼保健院医学检验系统的安全机制的实现和主要功能的实现两个方面对医院检验系统的实现工作进行了阐述；

明确测试环境和测试流程，对系统进行了全面的测试，将系统中主要的页面进行展示。

第2章相关理论知识介绍

迪庆藏族自治州妇幼保健院医学检验仪器种类繁多，涉及到生化、病理等多方面，检验数据的应用也非常广，涉及到医院内部的医学检验科、财务科、院感科、统计室等多个部门。

这些部门应用了医院管理信息系统、财务管理系统、自动化办公等多个不同的信息系统。

因此，在设计妇幼保健院医学检验系统过程中，应对不同信息系统间的集成、维护、扩展等多方面因素予以考虑。

下面对开发医学检验系统涉及的相关技术进行介绍和分析。

2.1软件工程及软件生存周期介绍

软件工程是一门工程学科，涉及软件生产的各个方面，从最初的系统描述一直到使用后的系统维护[10]。

它主要包括工程学科和软件生产多方面，涉及到程序设计语言、数据库语言、软件开发工具等内容，程序人员应用软件工程理念，解决软件设计问题，在保证软件开发质量的同时，稳步提高软件开发的效率。

软件生存周期是指软件从构思开始至软件退役为止的软件发生、发展直至软件退役的整体生存周期[11]。

大体分为获取过程、管理过程、供应过程、运作过程、开发过程、维护过程六方面。

在获取过程和供应过程中，主要参与者为需方和供方，双方通过签订合同的方式确定需求和服务。

在管理过程中，主要的参与者为管理者，对整体开发工作进行全方面的组织与管理。

在运作过程中，主要的参与者是操作者，是指在预定的环境中为操作者提供软件产品及相应技术支持。

开发过程和维护过程的主要参与者为开发人员和维护人员，这两个过程中，主要是将用户的需求转化为相应的软件产品或软件系统；

为所提供的软件产品或系统进行修改和管理，使其更符合用户的要求，更适应软件的运行环境[12]。

如下图所示：

2.2软件开发模型的选择

软件开发模型是软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。

主要开发模型包括有：

瀑布模型、原型模型、演化模型[13]。

瀑布模型（WaterfallModel）即线形顺序模型，它是通过设计一系列阶段顺序展开的，从系统需求分析开始直到产品发布和维护，每个阶段都会产生循环反馈，项目开发进程是“流动”的。

原型模型，是通过向用户提供原型获取用户反馈，并逐步求精的方法，使原型能够“快速”开发，适应用户需求。

这是目前较流行的一种实用软件生存期模型[14]。

演化模型是一种全局的软件（或产品）生存周期模型[15]。

属于迭代开发风范。

该模型可以表示为：

第一次迭代（需求->

设计->

实现->

测试->

集成）->

反馈->

第二次迭代（需求->

。

分为增量模型和螺旋模型两种。

增量模型融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征，采用随着日程时间的进展而交错的线性序列，每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”。

当使用增量模型时，第1个增量往往是核心的产品，即第1个增量实现了基本的需求，但很多补充的特征还没有发布。

客户对每一个增量的使用和评估都作为下一个增量发布的新特征和功能，这个过程在每一个增量发布后不断重复，直到产生了最终的完善产品。

其特点是只要某个需求的增量包出来即可进行开发。

虽然某个增量包可能还需要进一步适应客户的需求并且更改，但只要这个增量包足够小，其影响对整个项目来说是可以承受的。

螺旋模型是采用一种周期性的方法来进行系统开发的方法。

这种模型的每一个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审4个阶段，由这4个阶段进行迭代。

软件开发过程每迭代一次，软件开发又前进一个层次[16]。

每轮循环包含六个步骤，即1）确定目标，可选项，以及强制条件。

2）识别并化解风险。

3）评估可选项。

4）开发并测试当前阶段。

5）规划下一阶段。

6）确定进入下一阶段的方法步骤。

它的基本做法是把软件项目分解成一个个小项目。

每个小项目都标识一个或多个主要风险，直到所有的主要风险因素都被确定。

在对不同的软件开发模型进行分析比较后，结合本软件系统的实际情况，我们决定采取演化模型作为软件开发模型。

2.3建模语言的选择

建立模型需要一定的语言支持，模型是现实的简化，是真实系统的缩影。

每一个系统可以从不同的方面使用不同的模型进行描述，每个模型都是对系统从语义上近似的抽象[17]。

自从面向对象技术在软件行业被广泛应用以来，面向对象建模语言的数量从最初的不到10种增加到了50多种。

20世纪90年代中期，以Booch1993、OOSE和OMT-2等新的建模语言被提出，建模语言逐渐走向成熟[18]。

Booch是面向对象方法最早的倡导者之一，他提出的Booch1993方法比较适合于系统的设计和构造[19]。

Rumbaugh等人提出的OMT-2的方法引入了各种独立于语言的表示符[20]。

Jacobson于1994年提出了OOSE方法，该方法的最大特点是面向用例，并在用例的描述中引入了外部角色的概念[21]。

UML（UnifiedModelingLanguage）即通用建模语言，于1996年诞生，它不仅吸取了Booch等三人建模的主要技术，还吸收了Fusion等的长处，使其本身具有的可扩展性使，不仅可以用于软件系统开发各个阶段的建模，也可以用于商业建模和其他几乎所有类型的建模[22]。

它通过使用多种类型的模型描述图，使软件系统在开发过程中，逻辑更清晰、层次更分明、功能更容易被理解和接受。

UML由视图、通用机制和模型元素制组成。

视图是由一个或多个图组成的，视图本身不是图，只是由UML不同的建模元素的集成而成的子集，是对系统某个角度的抽象，表达系统某一方面的特征[23]。

通用机制由修饰、注释、规格说明、通用划分和扩展机制组成；

模型元素由事物和其相互关系组成，用以表述事物间的关系、依赖关系等。

图是UML模型的重要组成部分。

UML通常提供9种基本图，具体有用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图[24]。

如下图2-2所示：

UML的具体步骤分为五步。

一是定义即通过用例图标识系统的需求。

二是细化即通过在活动图中捕获场景来详细描述每个需求中的步骤。

三是分配即使用活动图来将步骤分配给系统的元素。

四是设计即使用组件图来显示元素之间的关系。

五是重复/迭代/钻取/划分和征服即将过程的范围缩小为单独的元素（使用类图进行设计），或将其扩展到超出整个系统的范围（使用部署图进行设计）。

添加其他可帮助理解系统的图。

并根据当前的范围，适当地重要第1步至第4步，类似于螺旋式的开发过程、渐进式开发和许多其他现代开发，UML五步是一个不断增长的、递归的方法[25]。

2.4医学检验系统开发平台的选择

当前，在信息系统开发平台的选择上，主要有两个分别是NET和J2EE技术。

NET是一个多语言组件开发和执行环境，它提供了一个跨语言的统一编程环境，用来创建各种应用程序，并可为这些应用程序所共享的基础平台，包括一组用于监视应用程序执行过程的运行库服务。

.NET由应用程序开发技术、基类库、类库和公共语言运行库四部分组成[26]。

J2EE（JAVA2PlatformEnterpriseEdition）是一种利用JAVA2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关复杂问题的体系结构[27]，它采用统一建模语言UML作为底层架构设计以及数据相互传输的连接，具有与传统的互联网应用程序模型不可比拟的优势[28]。

J2EE是基于分布式的多层应用模型为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制[29]。

在当前信息系统的开发应用中，众多开发企业都已将J2EE作为首选的解决方案。

同时与NET相比，基于J2EE具有较强的安全性、易用性的特点，尤其是J2EE具有鲜明的跨平台性的优势[30]，结合妇幼保健医学检验系统的开发实际，决定选用J2EE平台作为医学检验系统的开发平台。

2.5J2EE相关技术

J2EE是SUN的一套面向企业应用的体系结构，它不仅拥有J2SE中的许多优点，同时还提供了JSP、JAVAServletAPI以及XML等技术支持。

主要分为四层模型，即运行在客户机上的客户层组件、运行在J2EE服务器上的WEB层组件、运行在J2EE服务器上的业务逻辑层组件、运行在EIS服务器上的企业信息系统层组件[31]。

J2EE以其开放的标准使得不同的开发人员可以依据同一标准开发系统。

2.5.1JSP

JSP（JavaServerPages）是基于JAVA的一种Web应用开发技术，利用这一技术可以建立安全、跨平台的动态网站[32],它最大的特点在于编写JSP界面非常友好，同时，可以在JSP技术页面中嵌套JAVA代码，可以在代码