高原健康信息管理系统设计与应用

李 彬，李 疆，李年华，高 亮，刘 燕

（陆军第950医院，新疆叶城844900）

0 引言

健康管理是以体检信息为依据、基于个人健康档案的个性化管理，是建立在现代生物学及信息化管理技术基础上，从社会、心理、生物的角度对每个人进行全面的健康保障服务[1]，可大致分为体检前调查、根据体检数据进行健康评估、结合健康评估结果开展健康干预、持续长期健康普查4 个步骤[2]。健康管理是对个人或群体的健康进行全面检测、分析、评估，提供健康咨询、指导以及对健康危险因素进行干预的全过程[3]。以往健康信息管理资料均为纸本方式，存在效率低下、数据误差大、体检结果数据难以开发利用等缺陷[4]，不便于对健康状况统计、分析和监控，同时不同时段由不同的档案管理员建档，可能会造成部分人员重复建档。近年来，随着物联网技术的快速发展，医疗行业依托物联网技术形成了健康物联网学科[5]，人们逐步通过物联网搭建的医疗网络平台进行健康咨询和治疗指导[6]，摆脱了传统的健康信息管理手工操作模式，提高了工作效率。本文设计了一种高原健康信息管理系统，通过集成官兵服役期间各类体检档案、高原病监测、高原医学研究机构干预等各类健康信息，使信息管理条理化、科学化、系统化，实现了健康管理与科研管理的深度融合。该系统不仅能满足高原官兵健康档案管理功能，还能与医院信息系统（hospital information system，HIS）实行数据交换，从而形成全方位、多层次的综合数据库，以实现对高原官兵健康管理的全覆盖。

1 设计思路

高原健康信息管理系统的设计要求是整合分散在部队卫生机构、体系医院和高原军事医学研究机构中高原官兵的各类健康信息，对官兵个人或群体健康进行动态监测和有效管理，以期对高原疾病做到早发现、早干预、早治疗。卫生机构可通过本系统进行群体数据分析，了解部队官兵高原病流行学资料和整体健康状况，为有针对性地做好群体防护和卫勤保障方案提供技术支持。医务工作者可通过本系统对官兵健康情况进行全程跟踪和健康评估，并结合军事综合信息网开展有针对性的健康教育和咨询回访。科研工作者可通过本系统集成的大数据，广泛开展回顾性和前瞻性的调查研究，还可通过与数据库相匹配的各类体液标本，进行低氧损伤敏感标志物和基因易感性研究，使之成为高原医学研究资源库。官兵通过本系统不仅可随时了解自身的健康水平，进行高原病和心理健康的在线评测，得到有针对性的建议，还可以学习高原卫生保健知识，增强自我防护能力。

2 系统开发

高原健康信息管理系统以体检档案和科研数据管理为核心业务功能，期望可成为军事医学研究机构科研数据管理的信息处理平台。

2.1 系统特点

（1）模块化：把复杂系统分解为多个小的、独立的、相互作用的组件，可以用来处理复杂的大型软件。以往的健康信息管理系统功能基本都集成在同一软件下，模块之间区分不明，用户使用不便。本系统在总体框架的应用基础上，可分为6 个子系统，分别为健康档案、数据管理、健康自评、健康教育、疾病管理和系统设置。

（2）开放化：用户可以根据需要，增加或删减录入的项目和指标。如单位新增流式细胞仪，只需在系统设置模块中增加相应项目表单，即可实现体检档案录入。

（3）优化使用界面：采用与门户网站类似的无模式窗体，进入系统后即显示分类导航，人机界面友好，便于用户操作、理解、学习、掌握和使用。

（4）特色化：兼顾医疗机构和科研单位使用需求，不仅可与HIS 友好对接，实现信息共享，还可以结合军事综合信息网，延伸至高原部队基层一线使用。

（5）接口标准化：代码均符合标准化模式，采用国际编码标准与软件工程规范，系统接口遵循HL7接口协议。本系统和第三方数据交互时，按照数据交换标准，通过智能数据接口模式，实现不同系统间的数据共享，增强其扩展性，方便系统功能的进一步完善和升级。

2.2 系统模式

系统综合利用了浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）和客户端/服务器（Client/Server，C/S）模式。其中，B/S 模式为使用者提供便携的使用方式，通过浏览器即可访问本系统，在网关设备上进行网络映射后，即可在各地联网环境中使用。C/S 模式主要用于“军卫一号”HIS 的病案数据抽取，抽取的数据经过数据规范、压缩、传输、解压缩等操作后自动导入本系统数据库中。

2.3 系统架构

系统整体采用3 层架构的开发方式，通过划分表示层、业务逻辑层和数据访问层来实现“高内聚、低耦合”的设计思想，其架构如图1 所示。在各项数据指标采集模块中，系统实现了动态调整指标参数，管理员可依据分析需求，随时在系统中添加所需指标、删除无用指标。

图1 系统架构图

2.4 系统开发环境和工具

系统开发依赖于操作系统Windows 系列，Windows 7、Windows 8、Windows 10 系统均可以安装IDE（integrated development environment）开发工具。同时系统开发还依赖于.Net Framework 4.0（或以上版本）软件。运行环境：服务器操作系统Windows Server 2003/2008/2012，数据库系统SQL Server 2008 R2，工作站操作系统Windows XP、Windows 7或Windows 10。

在开发工具上，采用Visual Studio 2012 作为IDE开发工具，采用MySQL 2008 R2 作为数据库，采用IIS 7.0 作为容器及服务承载工具。

在开发语言上，采用C#语言，通过HTML 标记语言、CSS 样式表、JavaScript 等技术实现前端功能，ASP.NET 技术具体实现后端功能。与数据库交互过程中，采用Entity Framework 技术实现对象关系映射（object relational mapping，ORM），而个别功能上采用SQL OLEDB 进行数据库交互。

3 系统功能

根据系统业务功能，高原健康信息管理系统可分成健康档案、数据管理、健康自评、健康教育、疾病管理和系统设置6 个模块。系统功能包括医学检查、心理测评、科学研究、数据查询、分析汇总等，其功能结构如图2 所示。

图2 高原健康信息管理系统功能结构图

3.1 健康档案模块

健康档案模块包括医学检查、心理测评和科学研究3 个功能。

医学检查主要用于编辑录入历年体检、调查量表等数据资料，所有表单和项目均可随意增加和删减，便于今后扩展项目资料的录入。档案资料录入前，需填写资料所属人员信息，便于资料查询。其中编号为必填项，包括个人编号和档案编号，个人编号是结合了内置查重功能由系统自动生成的，保证了个人信息和编号的唯一性；档案编号为资料日期码加区分码组成，确保了每份资料的唯一性。个人资料包括姓名、性别、出生年月、年龄、民族等必填信息，以及籍贯、入伍地、身高、体质量、血型、入伍/工作时间、职业、政治面貌、学历、职务、现单位、曾驻单位、住址、联系电话、吸烟量、现居住地、海拔、累计高原居住时间、此次高原居住时间、返回平原时间等选填信息，健康档案模块的人员信息录入界面如图3所示。

图3 健康档案模块的人员信息录入界面

人员信息选择性录入完毕即可选择性录入常规检查、体格检查、营养指标、作业能力测试、自由基检测、血气分析、肺功能检测、血常规检查、血生化检查、血液流变学检测、精液分析、超声、超生心动图等20 余个项目、数百个检测指标。此功能主要实现对以往体检资料的电子化管理，可作为评价人群健康情况和实施卫生保健、制订疾病防治措施的重要依据[7]，健康档案模块的检测项目录入界面如图4 所示。资料录入员可以选择以上一个或多个表单组合录入，所有记录表均可通过系统表单式输入，也可下载其Excel 模板，在模板上修改数据后导入系统。对于以往调查量表的录入可选择直接录入数据，也可以进行单选或复选框勾选，系统可自动转换为数据记录进系统，节省了资料员的工作量。输入信息会进行自动检错，拒绝接受不符合语法或有逻辑错误的信息并提示重新输入。当提示姓名出现重复记录时，可显示出之前的数据，由输入者判定是否为同一人，选择合并记录或者新建记录，保证每个人的档案能够连贯、统一，确保数据的唯一性和合法性。

图4 健康档案模块的检测项目录入界面

心理测评用于心理状况的自我评定，包含SCL-90 症状自评量表、匹兹堡睡眠质量指数、焦虑自评量表和抑郁自评量表，自测结束后显示评测结果。

科学研究主要用于往年科研调查量表数据录入和今后实施量表调查，包括急性高原病调查表、慢性高原病调查表和高原脱习服调查表。

3.2 数据管理模块

数据管理模块包括数据查询、分析汇总和批量转换3 个功能。

数据查询可以依据姓名、体检编号或档案编号搜索特定人员档案资料并进行浏览、修改、删除、打印等操作。

分析汇总可以查询特定人员不同时期的档案资料，并进行导出、生成报表、绘制某一或多个项目变化曲线图等操作。

批量转换可以根据任意档案个人信息或体格检查条目为条件，进行单项或组合查询某特定人群档案信息（可采取模糊或精确搜索方式），并进行统计分析，数据管理模块的群体数据查询界面如图5 所示。系统可自动统计记录条目数，异常人员信息，指定项目平均值、标准差、变化区间等，有正常值范围的项目可统计正常和异常条目数，计算异常率。同时，系统可以指定任意表单并下载模板，在模板上录入数据后导入数据库，实现批量数据导入。

图5 数据管理模块的群体数据查询界面

3.3 健康自评模块

健康自评模块包括急性高原健康评测和常驻高原健康评测2 个功能。

急性高原健康评测采用国家军用标准《急性高原反应的诊断和处理原则》进行急性高原病调查并计算总分，其应用界面如图6 所示。总分＜5 分，提示“目前状态良好”；5 分≤总分≤10 分，提示“有轻度急性高原反应，请注意防护”；11 分≤总分≤15 分，提示“有中度急性高原反应，请注意休息”；总分＞15分，提示“急性高原反应较为明显，请及时就医”。

图6 健康自评模块的急性高原健康自评界面

常驻高原健康评测采用慢性高原病诊断自评系统（青海标准）进行慢性高原病调查并计算总分。总分≤5 分，提示“目前高原适应良好，请继续保持”；6分≤总分≤10 分，提示“请注意休息，如有不适，及时吸氧”；11 分≤总分≤14 分，提示“请注意卫生保健，定期吸氧”；总分≥15 分，提示“请坚持吸氧并服用高原保健药品”。

3.4 健康教育模块

健康教育模块包括文档管理、文档浏览和在线咨询3 个功能。

文档管理中管理员和用户可上传各种调查表、量表、健康教育多媒体资料等供用户浏览、学习，如《高原卫生防护学》《急性高原病的规范化治疗》《慢性高原病防治研究进展》《高原常见疾病防治》《高原供氧》等，文档类型包括DOC、PDF 和PPT 文档。

文档浏览供一般用户查看健康教育学习资料，主要为高原卫生防病知识等。健康教育模块的文档浏览界面如图7 所示。

图7 健康教育模块的文档浏览界面

在线咨询是通过网络实现一对一实时在线咨询或延时疑问解答等。

3.5 疾病管理模板

疾病管理模块包括病案导入、疾病登记和随访记录3 个功能。

病案导入主要集成医院历年病案首页信息，通过导入HIS 历年军人住院信息，便于疾病的预测、筛查和早期诊断，疾病管理模块的病案首页界面如图8 所示。由于HIS 必须与其他网络进行隔绝，不能从HIS 直接提取数据，所以需要先从HIS 提取数据后再进入健康管理系统执行导入工作，导入前可执行清除数据操作。首先，使用HIS 数据提取子程序提取医院病案资料，再通过HIS 数据导入子程序完成数据整合，HIS 数据提取子程序应用界面如图9 所示，HIS 数据导入子程序应用界面如图10 所示。疾病登记中对于未录入HIS 的病例，可采用手动录入方式进行登记。随访记录中对重点关注人员定期随访并记录相关结果。

图8 疾病管理模块的病案首页界面

图9 HIS 数据提取子程序应用界面

图10 HIS 数据导入子程序应用界面

3.6 系统设置模块

系统设置模块包括系统配置、用户权限管理和个性化设置3 个功能。

系统配置主要用于各资料表单的管理设置，包括体检表单管理、科研项目管理、体检表单排序、健康自评设置和数据备份恢复。

用户权限管理主要包括用户组管理、用户管理、密码修改和各模块权限管理。系统用户主要包括管理员、资料员、一般用户和游客4 种角色，不同用户的权限不同，所能操作的功能模块也不同。游客仅能浏览健康教育内容；一般用户可浏览所有数据资料；资料员具有增加数据和修改资料的权限；管理员具有增减用户，分配其他用户使用权限，删除数据，对数据进行导入、导出、备份与恢复等权限。

个性化设置中管理员可根据实际需要重组系统模块，增减相应功能，在任意表单上增加自定义项目，增加了软件使用的灵活性，如图11 所示。

图11 系统设置模块的体检表单管理界面

3.7 系统功能实现核心代码

HIS 接口核心代码如下所示：

循环执行下列代码：

4 系统应用效果

4.1 系统的主要优势

本系统在我院上线并运行一年多来，已收录数千人/次健康资料，各功能模块运行无差错，从应用效果看主要存在以下优势：（1）易用性。具有计算机基础知识的人员即可轻松掌握系统并使用，减少了烦琐的人工劳动，降低了劳动成本，不仅能进行组合查询，还有统计分析、汇总、绘图等功能，提高了健康数据管理的质量和效率，有利于科研工作的开展[8]。（2）准确性。系统内置查重和数据校验，保障了个人健康档案的准确、完整、规范，为健康评估与干预提供了可靠的数据依据。（3）灵活性和实用性。系统不仅能轻松管理现有科研资料，通过表单的灵活配置，还能满足今后未知的项目管理，增加了系统的灵活性和实用性。（4）功能性。通过健康教育提前干预、健康自评实时健康状况采集、健康档案对人员进行全程信息化追踪监控、疾病管理实现全方位健康管理等功能，实现人员健康全维管理。（5）应用广泛性。虽然系统定位为高原健康信息管理，但也适用于平原人群，其强大的扩展功能几乎可以满足所有体检、调查和科研信息的管理。

4.2 系统的不足

本系统在研发中仍存在以下不足：

（1）个人血液等标本样品管理仍然处于独立运作、维护和管理的状态，若能整合到本系统中，不仅便于使用，还可有效降低运营和维护成本。

（2）HIS 数据导出、导入需要定期手动运行，如何实现每日自动更新数据仍需要研究。

（3）开发高原健康信息管理系统的目的主要是将以人工、纸张为主的传统作业方式转变为数字化、无纸化整合的信息作业环境，并改进其作业流程。但目前系统仍处于人工操作与信息化作业并行阶段，即许多数据的采集仍采用传统纸张记录后录入系统，如何完全实现数据资料的信息化采集和保存是今后需要重点研究的问题。

4.3 发展目标

随着无线网络、个人数字助手（personal digital assistant，PDA）和平板计算机等产品的稳定、快速发展，移动医疗系统应用前景更加广阔，其定义及应用范围也将更为广泛[9]。未来将在着力解决系统现有问题的基础上，增加移动智能设备作为客户端并进行数据采集，以期实现系统与移动智能设备的高度融合，同时整合各基层卫生机构的官兵健康信息资料，以完全实现资料的电子化管理和高原健康信息的共通共享。本系统期望未来使官兵可于军网在线登录、预约并查询个人年度健康检查相关数据；基层医疗机构可查询各医疗单位群体健康信息，有针对性地制订医疗计划；卫勤保障部门可统计分析高原疾病发病情况，以制订更加合理的高原卫勤保障方案，提高数据使用率和可用性。此外，系统另一个有待改进的功能是采取短信或手机客户端的方式通过信息化平台将每次体检调查结果及时反馈给个人。

5 结语

高原健康信息管理系统集健康档案、科学研究、心理测评、健康自评、健康教育等功能为一体，实现了高原官兵健康信息全程数字化的管理，使健康档案得以永久保存，也为数据统计分析提供了有利支持[10]。本系统目前主要应用于高原官兵，今后将扩大应用人群，更好地发挥系统功能。