基于无线移动网络的医院信息管理系统设计

胡诗玮

(四川大学华西医院， 四川，成都 610041)

0 引言

随着信息技术的不断发展，其在许多领域得到广泛、成功的应用。现今医院建立了专属信息管理系统，可以实行各科、各部门的信息共享，并进行数据快速处理，提高了医院的管理效率，降低了医院的管理成本[1-3]。在医院信息管理系统的实际应用中，产生了大量信息，这对医院信息管理系统提出了更高的要求。因此如何提高管理系统的工作效率，对提高医院的整体信息服务水平具有十分重要的作用[4-6]。

目前，许多专家和学者引入多种技术设计了相应的医院信息管理系统[7-8]。如基于B/S架构的医院信息管理系统[9]，该系统划分为2个部分，一个为服务器，一个为客户端。服务器对各个客户端进行管理，而客户端具体对信息进行管理。为了得到较好的医院信息管理效果，有学者提出基于Web技术的医院信息管理系统[10]，通过利用网页开发技术、面向对象技术，通过网络信息共享实现医院信息管理，但该系统的管理成本较高，有学者提出基于MVC的医院信息管理系统[11]，该系统采用MVC架构对医院信息管理的核心模块进行管理，可以切实提高医院信息管理效率。在实际应用中，当前医院信息管理系统信息的传输一般通过有线网进行连接。网线部署比较复杂，而且不易拓展，网络对环境的适应性差，导致医院信息传输速度慢，难以满足医院信息管理的实际应用要求[12-13]。

无线移动网络融合网络技术和通信技术，部署简单、运行成本低、具有较好的可扩展性。为了改善医院信息管理效果，设计了基于无线移动网络技术的医院信息管理系统，以期解决当前医院信息管理系统存在的缺陷，加快医院信息传输速度，为医院决策层提供全面的有价值信息。

1 基于无线移动网络的医院信息管理系统具体设计

1.1 医院信息管理系统的总体框架

医院信息管理系统设计首先要确定系统的主要功能，该系统的主要功能是医院实际业务信息的共享、分类，同时易于管理和维护。因此，基于该功能设计的无线移动网络的医院信息管理系统包括多个子系统，子系统之间通过无线移动网络连接，可有效地进行信息交换，实现信息资源共享。主要子系统为门诊管理子系统、住院管理子系统、行政管理子系统、体检信息管理子系统、信息查询子系统，其总框架如图1所示。

图1 无线移动网络的医院信息管理系统框架

1.2 各子系统的功能模块描述

(1) 门诊管理子系统。该子系统是医院信息管理系统中最重要一个模块。其主要功能包括患者身份认证、药库信息查询、处方信息电子化、患者就诊历史资料的保存等。

(2) 住院管理子系统。该子系统也十分关键，其又可细分为多个功能模块，如住院收入管理、药房管理、医生管理、护士管理等。住院收入管理主要功能为收取定金、打印票据、出院结算、医保信息变更、补费退费等。

(3) 体检信息管理子系统。体检中心是医院一个重要部门，人员数量多，而且复杂，其收入直接影响到一个医院收益。该子系统主要包括体检预约、体检信息分类、体检报告的电子档案、体检中心医院人员管理、体检人员早餐管理等。

(4) 信息查询子系统。该子系统是医院信息系统的核心模块。其主要负责对所有信息汇总、分类，并且以数据库的形式存储起来，然后发送到相应的子系统进行统一查询。

(5) 行政管理子系统。该系统包括全院的医生信息维护和管理、护士信息维护和管理、院长管理。其中，院长作为医院最高权利管理者可以查询任何一个部门信息，还可以删除或增加员工信息。

1.3 医院信息管理系统的无线移动网络设计

一个医院信息管理系统中无线移动网络分布情况通常与医院各部门所处的位置相关。由于无线移动网络灵活，拓扑结构可以动态更新，医院信息管理系统的无线移动网络的拓扑结构如图2所示。

图2 医院信息管理系统的无线移动网络

1.4 医院信息管理系统的信息分类算法

在医院信息管理系统中，信息分类技术是最为关键的，若要获得理想的信息管理效果，首先保证信息分类的准确性。本文选择聚类分析进行医院信息分类。聚类分析算法的工作思路为设共用k个类别，这样就有k个聚类中心，设计聚类目标函数，通过不断迭代，使目标函数向着减小的方向收敛，直到目标函数收敛到最小值，此时完成数据聚类，并输出聚类结果。

基于聚类分析算法的医院信息分类步骤具体如下。

(1) 设医院信息共有n条，它们可以划分为k个类别，那么初始聚类中心为Zj(I)(j=1,2,…,k)。

(2) 计算每一条医院信息与聚类中心之间的距离，D(xi,Zj(I))(j=1,2,…,k,i=1,2,…,n)，如果满足式(1)的条件，那么有xi∈wt。

D(xi,Zt(I))=min{D(xi,Zj(I))}

(1)

(3) 根据式(2)重新计算聚类中心。

(2)

(4) 目标函数采用误差平方和准则，其计算式为

(3)

式中，c表示第c类。

(6) 迭代次数I=I+1，并返回到步骤(2)继续迭代。

2 医院信息管理系统性能的测试

2.1 测试对象

为了测试基于无线移动网络技术的医院信息管理系统的性能，选择一个大型医院作为研究对象，系统采用Java语言进行开发。将开发的系统应用于医院信息管理中，该医院包括多个楼区，分别为大众体检服务中心、门诊大楼、医院住院部、综合服务楼和行政大楼。采用A～E进行编号，各个楼区之间存在一定距离，它们通过无线移动网络进行通信。其中，行政大楼设置一个服务器，其他楼区包含相应的信息管理子系统，子系统的计算机配置一样，服务器和子系统的计算机配置参数具体如表1所示。

表1 医院信息管理系统中的计算机配置

2.2 信息传输效果分析

首先分析医院信息管理系统的信息传输效果，对各个子系统信息传输到服务器中时延进行统计和分析，结果如图3所示。对图3的信息传输到服务器中时延进行分析可以发现，不同子系统的信息传输时延不一样，具有一定的时变性。这与网络通信距离有关，同时采用无线通信方式，与当时周围环境有一定的关系，但是信息传输时延均很小，这表明医院信息成功率高，完全满足医院信息传输的实际要求，说明本文系统可以获得理想的医院信息传输效果，可以实现医院信息实时传输和共享。

图3 医院信息传输时延测试结果

2.3 医院信息处理效果分析

医院信息具有大规模、海量的特点。对于医院信息管理系统来说，如何快速查询相关信息十分重要，因此信息查询精度(%)和信息查询时间(s)可以衡量一个医院信息管理系统的信息处理能力，此次测试进行了5次医院信息查询操作，每次查询不同数量和类型医院信息具体如表2所示。

表2 每次实验查询的信息数量

统计每一个信息查询精度和信息查询时间，具体结果如图4所示。对图4的信息查询精度和信息查询时间进行分析可以发现，每次各类信息的查询精度超过94%，获得了准确性较高的信息查询结果，同时信息查询时间短，医院信息管理系统工作效率极高，可以满足多个人员同时对多个信息的查询操作，具有较高的实际应用价值。

(a) 医院信息查询精度

(b) 医院信息查询服务图4 医院信息系统的信息处理性能分析结果

2.4 与其他医院信息管理系统的对比

为评价本文设计医院信息管理系统的优越性，在相同测试环境中，选择文献[10]和文献[11]的医院信息管理系统作为对比测试方法，采用专家、医生、管理人员、家属以及患者对医院信息管理系统使用情况进行打分，统计每一种医院信息管理系统的得分情况，结果如表3所示。对比分析表3的得分情况可以发现，本文医院信息管理系统的得分远远高于文献[10]和文献[11]的医院信息管理系统，本文医院信息管理系统可以为相关人员提供更满意地服务，具有更好的信息管理效果。

表3 各医院信息管理系统的得分情况对比

3 总结

医院信息量增长速度较快，使得医院信息管理系统的负载越来越大，医院信息管理系统的工作效率下降，无法满足医院信息处理的实时性要求。为了获得理想的医院信息处理效果，提高医院信息管理效率，设计了基于无线移动网络技术的医院信息管理系统。该系统利用无线移动网络易扩展、拓扑结构灵活、抗干扰能力、网络速度快等优点，将医院各个部门的信息子系统连接在一起。每一个子系统可以单独对信息进行处理，通过无线移动网络进行信息传输和共享。测试结果表明，该系统具有更优的医院信息处理能力，相对其他医院信息管理系统，具有明显的信息处理优势和广泛的应用前景。