医院临床用平板电脑的设计

仲晓伟，黄伟，薛颜波，肖亮

1 常熟市第二人民医院，江苏，常熟，215500

2 江苏中科梦兰电子科技有限公司，江苏，常熟，215500

3 江苏金仕达卫宁软件有限公司，江苏，常州，213000

0 引言

随着经济的发展和人民生活水平的提高，群众对医疗卫生服务将会有更高的要求。2009年国家新医改政策出台，新医改方案的主体框架是“四梁八柱”，其中“四梁”指的是公共卫生体系、医疗服务体系、医疗保障体系、药品供应体系；“八柱”指的是医疗管理机制、运行机制、投入机制、价格形成机制、监管机制、科技和人才保障、信息系统、法律制度。医疗信息化首次明确成为了是我国医疗卫生体系的重要支撑。在医院管理中，信息化已成为实现医院科学管理，提高社会经济效益，改进医疗服务质量的重要途径，越来越多的信息技术被应用到日常医疗业务中。

1 医院无线应用现状

我国医院信息化已进入到临床信息系统（CIS）阶段，随着无线产品的不断成熟，价格不断下降，适合医院使用的无线覆盖方案逐步被应用，基于无线的临床信息系统也不断完善之中。国内已经有数家医院，诸如江门市中心医院、南京军区庐山疗养院、北京301医院、协和医院和安贞医院等实施了手持移动终端的无线查房应用[1]。但目前应用手持移动终端，集中在临床护理，而作为医院的主体—医生却因为没有合适的手持移动终端，使用笨重的无线查房车，或携带传统的纸质医嘱和病历，因此迫切需要设计一种适合临床医生使用，便于携带的医院临床用平板电脑。

2 医院临床平板电脑硬件设计

2.1 医用平板总体设计

医用平板电脑的设计，前期以行业应用市场为导向，在龙芯移动SOC芯片方案成熟后逐渐过渡到完全自主研制的龙芯平板终端。目前模块采用FREESCALE高性能处理器，集成ARM CORE-A8的IMX515处理器在2D、3D、FLASH方面具有较强的优势。同时产品配置了高达16 GB的NAND FLASH以及512 MB的DDR2内存，具有较大的存储空间。产品接口丰富，包含：USB2.0，HDMI，AUDIO等接口，可方便用户扩展外部设备或传输数据。产品具有强大的通讯功能，内部集成了WIFI，3G等通讯模块。系统采用电容式触摸屏、重力加速度传感器大大提高了用户的使用体验。操作系统采用目前流行的Andriod系统，能够保证用户具有良好的使用体验；产品具有长续航能力，轻薄的外观，适合用户便携。

2.2 外观设计

医院临床平板电脑首先考虑的是医生的便于携带，7" 平板是比较适合的选择，其外观尺寸设计为20 cm×13 cm，近似32 K纸质笔记本大小，可以直接放置到医生口袋中。平板电脑背面设计有适合手掌插入的弹性背带，便于在手持使用时，单手稳定掌握。平板电脑的返回按钮、音量按钮、HOME按钮、关机按钮都设置在平板电脑的上沿面，防止误操作，而平板电脑的触摸屏面只设置常用的退出按钮。考虑到医院环境的协调，平板电脑使用白色的外壳。

图1 医院临床用平板电脑设计图Fig.1 The appearance of Hospital Clinical Tablet PC

2.3 防菌设计

作为医疗场所使用的平板电脑，防菌设计需重点考虑。经科学研究，银离子具有抗菌的效果，能破坏细菌的肽结构。无机载银杀菌剂用于材料制品具有很好的杀菌效果[2]。 因此，在平板电脑的外壳原料里加入银离子材料，在保证消除细菌的同时，不会影响人体键康，而银离子具有永久性的抗菌功能，即使长期使用，也依然保持强劲的抗菌效果。作为医疗场所用的仪器，需要经常使用乙醇对平板电脑消毒。研究结果表明，乙醇和银离子具有良好的协同杀菌作用[3]。

2.4 条码扫描设计

在现有医院信息系统中，条形码发挥了原来越大的作用，如：病人的身份识别，检验样本的识别，自动包装药袋的识别、消毒供应物品的识别，输液的管理等，因此在本次临床用平板电脑的上沿设计了兼容一维条码的二位扫描头，以便于应对以上的应用。

2.5 数字签名模块设计

国家卫生部要求医院建立以电子病历为核心的医院信息系统，通过无线临床系统的应用，传统的纸质病历和医嘱单将在信息系统中实现。因此对以电子病历为代表的医疗信息进行以数字签名为基础的安全性管理，为解决医疗纠纷提供法律依据，很有实际意义[4]。在本次临床用平板的侧面设计了TF卡的插槽，便于含有数字签名的TF卡的集成。

3 软件系统设计

医用平板系统中的操作系统采用Andriod系统，所以平板系统研发最大的工作量在于Andriod系统的适宜性移植。平板系统处理器厂商FREESCALE已经提供了详细的关于Andriod开发的资料，中科梦兰通过龙芯系列处理的开发，在移植Andriod系统时拥有较强的技术能力。软件底层开发包括：首先完成平板系统各硬件模块驱动的调试，使系统正常启动；其次调试适用于FREESCALE的ANDRIOD2.2版本系统；第三确保应用软件的兼容性。

3.1 定制Andriod系统设计

现有主流的平板电脑主要使用两种操作系统：苹果公司的IOS和谷歌公司的Andriod。苹果公司的IOS作为IPAD的专用系统，系统不具备定制的功能；而谷歌公司的Andriod系统，作为开源的操作系统具有良好的定制功能。而当前医患纠纷不仅仅是一个单纯的医疗问题，已经演变成为一个复杂的社会问题。[5]因此为了在使用临床平板电脑时，减少病人的误解和避免娱乐软件的使用，通过定制的Andriod系统，可以定制体现医院特色的启动界面，屏蔽含娱乐功能的组件，同时也可以阻止非医疗用软件的下载和安装，系统开机后直接进入临床信息系统，以体现临床用平板电脑的专用性。

3.2 临床信息系统开发构架

基于平板的临床信息系统采用JAVA作为开发环境，服务端采用Apache Tomcat服务器，数据库采用SQL SERVER2008。平板电脑Andriod端使用Apache的HttpClient发送交互请求，将定义好的XML接口交换数据，接收使用Dom4j解析，后端采用Servlet机制，再利用JAVA反射根据XML文件描述动态调用指定的服务和方法。

3.3 移动临床信息系统构架设计

通过ESB企业数据总线，可以将医院信息系统的门诊、住院、放射报告、检验报告、电子病历等信息系统的数据交换至移动临床数据共享集成平台，再与移动临场信息系统的数据库进行数据交换；移动临床信息系统对医院信息系统的子系统进行更新、改变、删除时，操作命令和操作数据先交换至移动临床数据共享集成平台，再借助ESB企业数据总线将操作命令和操作数据返回给医院信息系统的各个子系统。

图2 JAVA调用Servlet流程图Fig.2 The Flow chart of JAVA Call Servlet

图3 移动临床信息系统构架Fig.3 The system architecture of mobile clinical information

3.4 临床信息系统功能设计

3.4.1 病区床位分布，便于医生查看整个病区病人的分布情况。

3.4.2 患者信息，提示当前病人的姓名、性别、年龄、床位、病人类型、入院诊断、费用、过敏信息、近期用药等信息。

3.4.3 医嘱信息，方便查看病人长期、临时医嘱；便于医生增加、停止医嘱；申请手术；实现检验、检查报告单的电子化申请。

3.4.4 医技报告，能实现医院信息系统的检验检查单的系统总集成，便于查看病人所有院内检验检查报告单。

3.4.5 生命体征，可以查看病人体温、血压、脉搏、尿量等体征信息。

3.4.6 手术安排，能查看当前病人的手术安排情况。

3.4.7 会诊单，能查看当前病人会诊安排情况。

3.4.8 病历资料，实现与医院电子病历的集成，便于病人病历资料的调阅。

3.4.9 备忘录，针对当前病人的状况，及时记录病人的特殊情况。

3.5 集群对讲功能设计

临床平板电脑的集群对讲应用了PTM(Push To MultiMedia)技术，PTM是在蜂窝移动通信网中实现基于IP可群发的实时语音消息服务，并且还支持视频、文本、图片等媒体格式。临床平板电脑内置3G模块成为PTM的客户端，语音等多媒体信息通过运营商网络与PTM服务器通讯。一方面PTM服务器将客户端状态数据提交状态服务器(Presence server)，状态服务器将PTM的客户端状态信息和位置信息等，提交给集群和用户列表服务器GLMS(Group And List Manager Server)，实现集群用户的管理；另一方面PTM服务器将语音等多媒体信息提交给多台负载均衡的媒体服务器(Media server)，由媒体服务器实现媒体流的管理，包括媒体转发、存储和回放功能。然后由PTM服务器通过查询集群和用户列表服务器内的用户列表，完成语音等多媒体信息的转发，实现了基于公共移动通信网络的语音通话，并且还支持在医院内部单呼、组呼、监听、强插等功能。

图4 PTM通讯结构图Fig.4 The chart of Communication and structure

3.6 数字录音功能设计

利用平板电脑内置的麦克风，在临床平板电脑中设计数字录音的功能。可记录医患沟通情况，保全医疗证据。

3.7 危机值报警功能设计

危机值报警主要是指病人的检验或检查指标超出了正常范围。患者可能正处于危险的边缘，临床医生及时得到信息，迅速给予患者有效的干预措施或治疗，以便挽救患者生命。

3.8 移动办公功能设计

临床用平板电脑作为医院局域网的一个接入端，可以直接和医院内部的办公系统直连，及时获得医院的办公、医疗、护理、科教等内部信息，充分实现移动办公的功能。

4 结论

临床平板电脑已投入了我院临床科室使用，受到了临床医生的普遍欢迎。与传统的医生查房相比，医生不再使用病历车，应用平板电脑能直接查阅病人所有的病历资料，并下达医嘱；与医用移动查房车相比，便携性大大增强，医生可随身携带；与医用PDA相比，可视面积大，便于病历中图像、图形的展示，并可用手指直接点触使用方便。因此临床平板电脑的开发是对传统医疗卫生服务和管理流程的优化发挥。同时在医疗信息化过程中，提高国产化设备的使用率，减少对国外产品的依赖，能促进国产平板电脑的产业化。总体来说，本项目在医疗卫生领域具有重大的示范效应和广阔的行业推广价值。

[1]张致欢.基于Android系统的平板电脑在医院无线移动查房的应用及优势[J].信息系统工程.2011.14(6)45-46.

[2]沈强.载银抗菌材料抗菌效果鉴定[J].上海预防医学杂志.2000,12(1): 23.

[3]曾文明, 刘衡川, 胡顺铁, 等.乙醇与银离子协同杀菌效果及影响因素研究[J].中国消毒学杂志.2005, 22(3): 244-246.

[4]黄建初.中国电子签名法释义及应用指南[M].北京: 中国民主法制出版社.2004．

[5]高金庆, 马旭之, 杨威.医患矛盾的产生与和谐医患关系建立的探讨[J].中国卫生事业管理, 2011, 28(3): 181-183.

[6]蔡仁美, 朱胜春.综合性医院"危急值"无缝隙管理的实践与体会[J].中国医院.2011, 15(10): 44-46.