基于UML建模的医用高值耗材管理系统分析与设计

王 希，郭 宋

(太原理工大学，山西 太原 030024)

基于UML建模的医用高值耗材管理系统分析与设计

王 希，郭 宋

(太原理工大学，山西 太原 030024)

论述了对基于UML的医用高值耗材管理系统进行分析建模的过程，从需求分析到系统设计运用了类图、用例图、活动图和状态图等UML视图，对不同建模阶段进行了不同层面的描述。

UML；医用高值耗材；建模

随着计算机技术日新月异的不断发展，在医院的日常工作中各种软件系统体现出越来越重要的作用。不论是医院运营管理工作还是临床诊疗服务，都离不开各类信息系统的支持。

据调查了解，目前某大型三级甲等医院的手术室对医用高值耗材的管理手段还停留在手工记录阶段，不仅效率低下，而且准确率不高，很容易出现差错。为了减轻医护人员在高值耗材管理方面的工作量，从繁杂的管理工作中抽出身来，集中精力进行医疗工作，同时也可以提升全院的信息化水准，现考虑从软件方面优化工作流程。本文利用UML思想对医用高值耗材管理系统进行分析和建模，从进销存和耗材的可追溯性展开分析[1]。

1 UML(Unified Modeling Language)介绍

UML是一种建模用的语言，和其他语言一样，它由基本词汇和语法两个部分构成。UML定义了一些建立模型所需要的、表达某种特定含义的基本元素。这些元素称为元模型，相当于语言中的基本词汇。另外，UML还定义了这些元模型互相之间关系的规则，以及如何用这些元素和规则绘制图形以建立模型来映射现实世界，这些规则和图形称为表示法或视图，相当于语言中的语法。

UML是统一建模语言和建模体系，用于描述系统静态结构和动态行为，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，从不同角度为系统架构建模。UML的标准化设计能有效地促进不同需求人员的交流，有效地促进了系统分析、设计、开发、测试人员之间的相互分工协作。其建模过程具有如下优点：用例驱动、以系统架构为中心、迭代进化式开发过程。

2 系统分析

2.1 问题引入

据了解，当患者手术中需要使用高值耗材时，该手术的责任护士必须提前一天向手术室的高值耗材管理员提交高值耗材领用申请。手术结束后，若有未使用的耗材，该护士需要归还给耗材管理员，已经使用的耗材，则需填写高值耗材使用单。耗材管理员收回高值耗材使用单，按患者进行计费，未使用的耗材则重新办理入库。

手术室的耗材管理员每月按需向设备科提交高值耗材补货申请。经设备科审核后，耗材厂家直接把需要的耗材送到手术室，耗材管理员核对后办理入库。每月月底耗材管理员需要对高值耗材进行盘点，当月患者计费的数量、实际的库存使用量和填写的高值耗材使用单三者应符合。同时需要统计每个月每种耗材的同期和同比增长率，对于临近效期的耗材需及时标记出来[2]。可以根据需要按照科室、医生、或者手术类别等条件统计耗材的使用情况。

2.2 功能需求

通过对现状问题的分析，高值耗材管理系统须提供以下功能：

1) 系统管理员通过系统后台维护人员字典、耗材字典、条形码管理。

2) 登录功能：所有操作必须在登陆后进行，根据用户权限的不同展现出不同的用户界面。

3) 耗材出库申请管理：向手术责任护士提供申请录入、修改、提交和查询耗材的申请、领用、归还、计费、使用单回收情况。耗材管理员可以对申请进行审核、修改、拒绝、耗材归还、使用单确认收回和计费操作。

4) 入库管理：该功能向耗材管理员提供查询历史入库明细，手动生成入库单并支持打印。

5) 出库管理：该功能向耗材管理员提供查询历史出库明细，手动生成出库单并支持打印。

6) 库存盘点：耗材管理员通过扫描每个库存耗材，系统自动生成当前实物库存表，并根据账面库存自动生成盈亏表。

7) 耗材使用单管理：耗材管理员通过扫描每个耗材使用单上的条码，系统自动与记录的已归还的信息进行比对，生成耗材使用单盈亏表。

8) 查询统计：统计每个月每种耗材的同期和同比增长率，按照科室、大夫、或者手术类别等条件统计耗材的使用情况。

2.3 识别参与者

参与者是与系统进行交互的外部实体[3]，参与者身份不同使用系统的权限也不同。分析高值耗材管理系统的需求，可识别出三个参与者：系统管理员、手术责任护士和耗材管理员。

2.4 识别用例

用例是从参与者的需求角度来分析系统的行为功能和所能够提供的服务[4]。分析参与者的需求和高值耗材管理系统功能，可确定以下用例：

1) 系统管理员维护人员字典、耗材字典和条形码管理。

2) 手术责任护士申请录入、修改、提交和查询已使用耗材。

3) 耗材管理员对申请进行审核、拒绝、耗材归还、使用单确认收回和计费。

4) 耗材管理员查询并打印出入库单。

5) 耗材管理员盘点耗材实物。

6) 耗材管理员盘点耗材使用单。

7) 耗材管理员查询统计每月同期和同比增长率和耗材使用情况。

2.5 用例图构建用例模型

根据上述识别出的参与者和用例，可确定参与者、用例及用例间的相互关系，从而绘制出系统用例图，如图1所示。

图1 系统用例图

3 系统规划

3.1 构建静态结构模型

从高值耗材管理系统的需求出发，运用类图对高值耗材的静态结构模型进行分析，可确定以下实体类：

· 用户类，属性有工号、密码、姓名、性别和级别。操作有修改密码、登录和注销，增删改查用户。

· 耗材类，属性有耗材类型码、耗材唯一码、耗材名称、耗材失效日期和当前耗材所在货架。操作有耗材出库入库、查询近效期耗材和增删改查耗材。

· 耗材类型类，属性有耗材类型码、耗材类型名称、耗材厂家和当前库存。操作有耗材类型增删改查，耗材出库入库上账。

· 耗材使用单类，属性有耗材唯一码、患者ID、手术名称、主刀医生工号和状态(是否上交至设备科)。操作是耗材使用单增删改查。

· 耗材流转日志类，属性有耗材唯一码、转换前状态、转换后状态和转换时间。操作有耗材流转日志增删改查。

· 耗材使用申请单类，属性有耗材类型码、申请使用时间、申请时间和状态(已提交、已审核、已领取、已结清、已计费)。操作有耗材使用申请单增删改查、改变状态。

· 耗材出入库单类，属性有耗材唯一码、数量、出入库时间、状态(已上账、未上帐、已保存)和出库目标。操作有保存、上账、查询。

· 耗材盘点单类，属性有耗材唯一码、耗材类型码和盘点时间。保存、查询、生成耗材盈亏表。

· 耗材使用单盘点类，属性有已盘点耗材唯一码、耗材所属使用单和盘点时间。保存、查询、生成耗材使用单盈亏表。

根据已确定的类及其联系，可绘制出系统类图，如图2所示。

图2 系统类图

3.2 构建动态行为模型

下面用活动图对高值耗材管理系统的动态行为建模。依据高值耗材的用例视图和类图，分析系统的对象逻辑关系和运行次序[5]，可以构建高值耗材管理系统的活动图和高值耗材生命周期状态图，如图3、图4所示。

图3 系统活动图

图4 生命周期状态图

依据活动图对高值耗材管理系统的逻辑运行进行简单说明：护士填写并提交耗材使用申请单后，耗材管理员进行审核，如果审核不通过则打回，护士修改后重新提交。若通过则进行备货。手术开始前护士到耗材库房领耗材，耗材管理员办理出库手续。手术结束后护士把剩下的耗材退回耗材库房并提交纸质耗材使用单，耗材管理员办理出入库手续、登记耗材使用单，最后计费。

依据高值耗材对高值耗材管理系统的高值耗材生命周期中的状态变化进行简单说明：高值耗材厂家直接将高值耗材送到手术室耗材库房，耗材为初始状态：在库状态。手术需要使用，护士领用后变为护士领用状态。手术结束后如果没被使用则状态回到在库状态，若已使用则变为出库未计费状态。耗材管理员收到耗材使用单并确认无误后对耗材计费，耗材状态为出库已计费。

4 结束语

本文应用UML建模思想对高值耗材管理系统进行了分析与设计，建立了系统需求分析、静态模型、动态模型、活动图和状态图，一定程度上实现了软件开发的直观化，可行化和整体化，使系统更加符合高耦合低内聚的原则，优化了系统各阶段的建模过程，提高了软件开发的质量和效率。

[1] 王志康，娄海芳，楼亚艳.我院医用高值耗材信息化管理的实践和体会[J].中华医院管理杂志，2012，28(6)：468-469.

[2] 骆如香，陈云超，温秀芬，等.手术室医用高值耗材管理现状[J].护士进修杂志，2016,31(12):1087-1089.

[3] 余存，黄利军，黄浩然，等.基于UML状态图和Qt状态机框架的IEC104规约的分析与实现[J].电力系统保护与控制，2015,43(15):118-125.

[4] 邵维忠，梅宏.统一建模语言UML述评[J].计算机研究与发展,1999, 36(4):2-11.

[5] 吴玲萍，许莲芳.手术室医用高值耗材的信息化管理体会[J].护士进修杂志,2013,28(19):1787-1788.

Analysis and Design of High Value Medical Consumable Material Management System Based on UML

Wang Xi, Guo Song

(TaiyuanUniversityofTechnology,TaiyuanShanxi030024,China)

The article discusses the modeling process of high value medical consumables management system based on UML. From the requirement analysis to the design of system, the article describes the different modeling stages in different levels with using the class diagram, case diagram, activity diagram and state diagram of UML view.

UML; medical high value consumable material; modeling

2016-10-13

王 希(1989- )，女，河北人，助理工程师，2011年毕业于山西大学，现于太原理工大学读工程硕士，计算机技术专业。

1674- 4578(2016)06- 0061- 03

TP 311.52

A