3.5　信息系統(tǒng)與工程

一個信息系統(tǒng)從規(guī)劃設(shè)計到開發(fā)應(yīng)用直至更新?lián)Q代稱作系統(tǒng)的生存周期（lifecycle），通常如圖3－6所示。

（1）規(guī)劃和可行性研究:系統(tǒng)規(guī)劃和可行性研究是解決必要性和可行性問題。現(xiàn)在的醫(yī)療企業(yè)事業(yè)單位越來越認(rèn)識到信息系統(tǒng)的重要性，并將信息系統(tǒng)工程納入了發(fā)展規(guī)劃。

（2）項目設(shè)計:這包括需求分析，模塊設(shè)計，數(shù)據(jù)庫設(shè)計，硬件分布設(shè)計。

（3）軟件開發(fā):進(jìn)行具體的代碼編寫，數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)。

（4）軟件測試:對所開發(fā)的軟件進(jìn)行功能測試和負(fù)載測試，糾錯。

（5）實施:將開發(fā)的軟件安裝到需要的用戶計算機上使用。

（6）開發(fā)總結(jié):對項目開發(fā)過程總結(jié)，以便今后改進(jìn)。因為目前的軟件開發(fā)都是模塊化的，這個總結(jié)過程包括將一些具普遍意義的模塊更完善，以便日后開發(fā)新項目時使用。

（7）維護(hù):在使用過程中的維護(hù)。維護(hù)不只是保障軟件的正常運行，也在使用過程中積累問題和經(jīng)驗，以便軟件升級時參考。

上述第（2）—（6）項是主要的開發(fā)過程，其中包括多次的反復(fù)。

3.5.1　系統(tǒng)總體需求分析

需求分析是所有軟件系統(tǒng)開發(fā)的第一步要完成的工作。而需求分析又可以分為若干層次?？傮w需求分析是在最高層次或者說最概括的一種需求，是在管理層級（如醫(yī)院的領(lǐng)導(dǎo)等）提出的需求。軟件系統(tǒng)的分析師應(yīng)該根據(jù)這總體需求，提出所需要的資源，比如人力配置，設(shè)備配置，數(shù)據(jù)庫和軟件配置，開發(fā)所需時間等等。

本節(jié)后續(xù)部分將以一個社區(qū)范圍內(nèi)的健康檔案系統(tǒng)為例給出這個系統(tǒng)的分析和開發(fā)過程。

圖3－7　UML的4＋1視圖

這里我們先概要地對現(xiàn)代軟件開發(fā)中已經(jīng)廣泛被使用的工具UML（unified modeling language）作一介紹（圖3－7）。UML是一套系統(tǒng)分析與設(shè)計的建模工具，它是為用戶、設(shè)計人員、開發(fā)人員、系統(tǒng)集成人員、測試人員交流而設(shè)計的通用語言。

UML主要由5個視圖（views）和8個圖（diagrams）以及若干模型元素和通用機制等部分構(gòu)成。這5個視圖分別為:用例視圖（use case view），邏輯視圖（logical view），組件視圖（component view），并發(fā)視圖（concurrency view），部署視圖（deployment view），其中用例視圖起核心作用，因而很多人也把這5個視圖稱為4＋1視圖。

用例視圖用于描述系統(tǒng)應(yīng)有的功能集合，主要為用戶、設(shè)計人員、開發(fā)人員和測試人員而設(shè)置。它是從系統(tǒng)外部用戶的觀點看系統(tǒng)功能的抽象表現(xiàn)。

邏輯視圖也稱設(shè)計視圖，用來顯示系統(tǒng)內(nèi)部支持實現(xiàn)用例視圖功能的邏輯結(jié)構(gòu)。主要為設(shè)計人員和開發(fā)人員使用。

組件視圖也稱開發(fā)視圖，用來顯示系統(tǒng)內(nèi)部組件的模塊結(jié)構(gòu)。為開發(fā)人員使用。

并發(fā)視圖也稱過程視圖，用來顯示系統(tǒng)內(nèi)部在實現(xiàn)功能時各個對象的協(xié)作關(guān)系。為系統(tǒng)集成人員和開發(fā)人員使用。

部署視圖，用來顯示系統(tǒng)的組件在物理上的配置，例如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶端軟件、網(wǎng)絡(luò)配置等。為系統(tǒng)集成人員、開發(fā)人員和測試人員使用。

8個UML圖可分為3個靜態(tài)圖和5個動態(tài)圖。靜態(tài)圖:類圖（class diagram）；組件圖（component diagram）；部署圖（deployment diagram）。動態(tài)圖:用例圖（use case diagram）；狀態(tài)圖（state diagram）；順序圖（sequence diagram）；活動圖（activity diagram）；協(xié)作圖（collaboration diagram）。

UML的5個視圖，8個圖以及使用者的關(guān)系如下表3－2。面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計方法有多種，但是都以用例圖為基礎(chǔ)。

表3－2　UML中視圖，圖和使用者的關(guān)系

3.5.2　功能需求分析和用例分析

在總體需求下，功能分析是分析更具體的最終使用者的需求。這里最終使用者是泛指使用該系統(tǒng)實現(xiàn)某類功能的人員。在UML中，這類人員稱為角色。我們現(xiàn)在列出社區(qū)范圍內(nèi)的健康檔案系統(tǒng)的需求如表3－3所示:

表3－3　社區(qū)健康檔案系統(tǒng)的需求分析

圖3－8　社區(qū)健康檔案系統(tǒng)注冊個人用例圖

可以方便地將上述需求用UML的用例圖表示出來。為簡單清楚起見，圖3－8只表示了系統(tǒng)注冊個人的用例圖。

圖中角色用人體的抽象圖表示。角色可以是人，也可能是組織、機構(gòu)、甚至?xí)r間。角色必須是給系統(tǒng)發(fā)送信息或得到信息的事物。每個橢圓表示一個用例。用例和角色的聯(lián)系用連接它們的一條直線表示。用例外圍的矩形框表示該系統(tǒng)的邊界。上圖表示該系統(tǒng)需要提供注冊個人的所有主要功能。當(dāng)然，有些必須的功能比如登錄、注冊等常規(guī)功能，在這個用例圖中沒有被表示出來。

用例圖可以按討論問題的深入程度而有不同的層次。例如注冊個人的編輯記錄的用例，可以細(xì)分為添加健康記錄（比如每天測量血壓、血糖的記錄，因病用藥的記錄，服用保健食品、藥物的記錄，甚至進(jìn)食、睡眠的記錄等等），修改記錄，刪除記錄等等。我們當(dāng)然可以據(jù)此畫出更深入層次的用例圖。一般說來，用例圖是從系統(tǒng)外觀察該系統(tǒng)所能完成的功能圖，通常不需要太過細(xì)化。

3.5.3　流程分析和界面設(shè)計

如何實現(xiàn)軟件需求，也就是實現(xiàn)用例圖中規(guī)定的功能，這就需要進(jìn)行流程分析，并在此過程中設(shè)計用戶界面。下面以注冊用戶添加一條血壓測量記錄為例進(jìn)行流程分析，其所需步驟或者所謂流程為①注冊用戶登錄；②選擇編輯記錄；③選擇添加記錄；④保存記錄。這4個步驟，可以用UML的活動圖3－9來表示。從開始到結(jié)束要經(jīng)過登錄—用

圖3－9　社區(qū)健康檔案系統(tǒng)注冊個人活動圖

戶功能選擇—編輯記錄—添加記錄這4個步驟，我們可以很自然地設(shè)想每個步驟都需要系統(tǒng)提供用戶界面（graphical user interface，GUI）。雖然用戶界面的設(shè)計可以是多樣的，好的美工設(shè)計可以使用戶界面更悅目和友好，但是每個用戶界面上所必須的內(nèi)容卻是相當(dāng)確定的。

登錄界面:要有輸入用戶名和密碼的文本框，確認(rèn)和撤銷的按鈕，如果更仔細(xì)一些，還可以有忘記密碼的處理提示和新用戶注冊的鏈接。

選擇功能界面:至少要有選擇6個相應(yīng)功能的按鈕（或使用類似功能的其他選擇方法控件），還要有不選擇而退出操作的控件。

編輯功能界面:至少要有選擇3個相應(yīng)編輯功能（添加、刪除、更新）的按鈕（或使用類似功能的其他選擇方法控件），還要有返回上一頁面的控件以及不作任何選擇而退出操作的控件。

添加記錄界面:需要有所有記錄內(nèi)容的控件，比如其中要有選擇何種記錄（血壓、血糖等），當(dāng)選擇血壓時，頁面上至少需要輸入舒張壓、收縮壓和測量時間的文本框或提供類似功能的控件。

遍歷所有用例圖，我們可以確定我們需要的所有用戶界面，并對每個界面進(jìn)行較深入的功能設(shè)計。

活動圖是UML中用來跟蹤用例流程的諸多手段之一。其他如順序圖、協(xié)作圖等也都常常被用作跟蹤流程、設(shè)計用戶界面的手段。

3.5.4　對象分析和定義

計算機發(fā)展起始階段，計算機軟件技術(shù)是面向過程的技術(shù)，而現(xiàn)代軟件技術(shù)則是面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，它更真實而客觀地描述了世界。

我們所處的世界是由對象組成的，沒有一個事物不屬于對象，對象無處不在。計算機軟件就是客觀世界的某個片斷在計算機里的模擬。對象是對客觀事物的抽象描述。

對象具有靜態(tài)特征和動態(tài)特征。靜態(tài)特征用數(shù)據(jù)描述，稱作對象的屬性；動態(tài)特征是對象的行為和功能，稱作對象的方法或操作。一個對象由一組屬性和一組行為（功能、方法）組成。對象是由屬性和行為構(gòu)成的封閉體，有對外界的通信接口，外界通過接口與對象交互作用。一個非常形象的例子是電視機，電視機有很多部件組成，可以實現(xiàn)接收電視信號、發(fā)送電視畫面等許多功能。它與外界的接口就是設(shè)置在它表面的一系列按鈕或遙控器。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)最有用的4個特性是:抽象（abstraction），封裝（encapsulation），繼承（inheritance）和多態(tài)（polymorphism）。

抽象:就是舍去事物的非本質(zhì)的、非共同的特性，抽取共性和本質(zhì)特征的過程，將相同特征的事物對象（objects）個體組成為類（class）。例如在醫(yī)院信息系統(tǒng)中，患者是一個類，醫(yī)生也可以成為一個類。這就是抽象。有些不同的事物具有某些相同的屬性和行為，把這些相同的屬性和行為提取出來，組成一個新的類，比如患者和醫(yī)生在具有姓名、性別這意義上來說是相同的，我們可以將之抽象為個人這個類。

繼承:上述患者和醫(yī)生的例子中，個人這個類是從患者、醫(yī)生的共同屬性和行為抽象出來的。我們可以將患者類和醫(yī)生類設(shè)計稱為個人這個類的派生類，或者稱為子類。而個人類則是患者類和醫(yī)生類的父類。所謂繼承就是子類自動共享父類的所有屬性和行為的機制。繼承意味著子類自動擁有和隱含得到父類的屬性和行為，父類已經(jīng)定義的屬性和行為在子類中不再需要重新定義（圖3－10）。

封裝:封裝就是把對象的屬性和行為結(jié)合成一個獨立的基本單位。這有兩方面的含義，一是屬性和行為的結(jié)合，強調(diào)屬性和行為的一體化，二者不可分割；二是信息屏蔽，盡可能屏蔽對象無需為外界所知道的屬性和行為的細(xì)節(jié)，形成一個對外屏障，而僅僅向外界提供有限的接口。

多態(tài):多態(tài)的意義就是一個名字具有多個語義。比如生活中我們說打開門窗，打開禮物，打開書本，都用了同一個動詞“打開”，但是它在不同的場合有不同的語義，我們不用擔(dān)心這不同的語義會被誤解。在面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)中，在具有繼承關(guān)系的對象或類中，子類繼承父類的某個行為，如果子類的行為表現(xiàn)還有它自身的特點，表現(xiàn)形式不盡相同，那么這個行為具有多態(tài)性。支持多態(tài)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的一個基本特征。

圖3－10　類的繼承，其中Person類是Patient類和Doctor類的父類

圖3－11　血壓類

對象和類的發(fā)現(xiàn):一般說來，從需求分析中首先找到那些名詞（包括人、地點、物品、抽象名詞等）。比如我們說“醫(yī)生需要為患者增添一條血壓測量的記錄”，這里醫(yī)生、患者和血壓記錄都是名詞。我們可以據(jù)此定義三個類，而醫(yī)生和患者的類已在前面定義過，所以這里只給出血壓類（包括患者標(biāo)識、醫(yī)生標(biāo)識、血壓的高低值和測量的時間，以及是否高血壓的判斷方法），見圖3－11。

這個例子中關(guān)于血壓類的引入，我們同時也引入了患者標(biāo)識和醫(yī)生標(biāo)識的概念，用這個標(biāo)識我們可以方便地找到是哪個醫(yī)生為哪個患者作的該次血壓測量。這在數(shù)據(jù)庫中就是表和表之間的關(guān)系。通常，對象分析中的一個類，就是將來數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的一個表。類名就對應(yīng)于表名，屬性就對應(yīng)于表中的列。一次測量的結(jié)果對應(yīng)于表中一條記錄。

通常對每個對象定義一個類，用符號來表示，但需要作適當(dāng)調(diào)整。例如:

（1）分拆:某類的屬性或行為不適用于該類的全部對象，例如汽車類，乘客數(shù)量屬性適用于客車，不適用于貨車，這就需要在汽車類下拆分出客車類和貨車類。

（2）歸并:兩類的屬性和行為完全相同時，如書籍和計算器是不同的類，但是在商店銷售系統(tǒng)中，其屬性和行為完全相同，可以合并為商品類。

（3）結(jié)構(gòu):兩類的屬性和行為相似，這些類之間或多或少存在某種聯(lián)系。對于相同屬性和方法較多的類，建立繼承結(jié)構(gòu)；對于類間具有相同事物對象的，建立整體—部分結(jié)構(gòu)，如汽車和飛機兩個類對象，都有發(fā)動機，可建立發(fā)動機類。

類對象的命名:類名稱應(yīng)能描述類中所有對象的基本特征。

3.5.5　數(shù)據(jù)庫工具和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

現(xiàn)在占市場統(tǒng)治地位的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有Oracle，Sybase，MS SQL，MySQL，Access等等。這些數(shù)據(jù)庫工具經(jīng)過了無數(shù)人的多年開發(fā)和應(yīng)用，已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒旌屯晟啤?yīng)用軟件的數(shù)據(jù)庫設(shè)計就是使用這些數(shù)據(jù)庫工具設(shè)計的。醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫所要存儲、處理的信息量是非常巨大的，而查詢又要求準(zhǔn)確而迅速，因此選用數(shù)據(jù)庫工具是十分重要的。目前多數(shù)的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫采用Oracle、Sybase或MS SQL作為其管理系統(tǒng)。無論采用哪種數(shù)據(jù)庫工具，盡管它們在使用方法、命令上有所差別，但是在建表、查詢等主要功能的應(yīng)用上大同小異。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計的前提是對于系統(tǒng)需求有非常透徹的理解。多數(shù)軟件系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗告訴我們，一個好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是軟件系統(tǒng)成功的一半。當(dāng)我們對于系統(tǒng)對象分析成熟后，數(shù)據(jù)庫中需要的表也就相當(dāng)明確了。盡管后續(xù)還會有一些調(diào)整，但是大的框架，基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)齊備。如前節(jié)所述，一個類可以對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的一個表，類中的屬性對應(yīng)于表中的列，一條數(shù)據(jù)對應(yīng)于表中一行。

類，也即數(shù)據(jù)庫中的表的設(shè)置是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最重要環(huán)節(jié)。設(shè)置過程可以是從大到小、從外向內(nèi)和從小到大、由內(nèi)而外的反復(fù)完善的過程。一個好數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建不但需要對系統(tǒng)的透徹理解，而且需要豐富的經(jīng)驗，而經(jīng)驗只能通過不斷的實踐和總結(jié)才能獲得。

為了實現(xiàn)快捷查找，數(shù)據(jù)庫中往往對一個表內(nèi)的某列定為此表的索引。如果需要，我們也可以定義若干個列為此表的索引。如果一列索引被單獨引用，那么這個列的數(shù)據(jù)必須是沒有相同的。舉例說，個人身份信息表的姓名、年齡、性別等顯然會有大量是相同，而只有身份證號碼是滿足惟一性的，因而身份證號碼可以被定義為索引。人們往往在表中定義一個被稱為序號ID的索引列，ID的數(shù)值是自動增加的，因而也就不會有相同的值出現(xiàn)。這個序號列的引入，也就保證了表中不會有完全相同的兩條記錄。所有數(shù)據(jù)庫工具都有這個約束條件，即一個表中，不能有兩條記錄完全相同。

關(guān)于數(shù)據(jù)庫設(shè)計的硬件環(huán)境、安全等方面的考慮已在本書其他部分論及，此處不再贅述。

3.5.6　開發(fā)環(huán)境和工具

醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和工具取決于該系統(tǒng)所涵蓋的內(nèi)容以及所要達(dá)到的功能。一般說來，要求技術(shù)平臺和開發(fā)工具具有穩(wěn)定性、安全性、先進(jìn)性、可擴展性和便于維護(hù)。

技術(shù)平臺是指系統(tǒng)的軟件支撐環(huán)境，包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、客戶機操作系統(tǒng)。

目前國內(nèi)使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)通常為Windows NT（包括Windows 200x）系列。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常為Oracle，Sybase，MS SQL server 200x系列。

至于客戶機操作系統(tǒng)，常用的為Windows XP，Vista系列。

開發(fā)工具選擇滿足面向?qū)ο笠蟮墓ぞ?。目前廣泛使用的MS VC＋＋、MS VB6.0、MS C＃、MS.Net、Borland C＋＋、Java等，都能滿足面向?qū)ο箝_發(fā)的需求，同時都具有簡便易用的圖形工具。

數(shù)據(jù)庫和軟件的接口，通常采用ODBC（open database connectivity）、JDBC（java database connectivity）等技術(shù)。

3.5.7　軟件配置

在信息系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中，技術(shù)開發(fā)人員往往要用到第三方開發(fā)的軟件。這些軟件有些是需要購買的，而有些則是可以免費得到的。比如從網(wǎng)絡(luò)上可以合法地得到很多的免費軟件。使用這些軟件，有時候可以大大減輕我們的工作量，或者給我們某種啟發(fā)。在信息系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中，使用第三方軟件是平常事。當(dāng)然在使用前必須對于該軟件的性能、軟硬件安裝要求有詳細(xì)的了解，并進(jìn)行測試，以便我們能使用正確的軟件來做正確的事情。開發(fā)過程中使用的第三方軟件，在為用戶安裝時必須同樣配置。

3.5.8　軟件開發(fā)過程中的再設(shè)計

我們在介紹軟件系統(tǒng)生命周期時指出，開發(fā)過程是一個多次反復(fù)的過程。這是因為人們很難在系統(tǒng)開發(fā)初期就非常透徹地了解系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)。即使非常透徹地了解了，用戶也可能在開發(fā)過程中提出新的要求，或者是改變一些需求，還有客觀條件在開發(fā)過程中的變化。所有這些變動都要求系統(tǒng)開發(fā)人員作出相應(yīng)的設(shè)計改變，或者說再設(shè)計、再開發(fā)。

3.5.9　軟件測試要求

一般說來，軟件開發(fā)工程師在開發(fā)過程中會不斷地測試他們所開發(fā)的軟件部分，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。開發(fā)完成的軟件系統(tǒng)在交付用戶使用前，必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試。測試中發(fā)現(xiàn)的問題必須按其影響程度及時修正和彌補。

測試前的準(zhǔn)備:在測試前，必須按照安裝文檔的說明，在一個重新安裝操作系統(tǒng)的計算機上進(jìn)行，配置文檔說明所要求的軟件和硬件。切忌在原來的開發(fā)用計算機上測試。這是因為原開發(fā)用的計算機上有了所有的軟件配置，測試不能完全發(fā)現(xiàn)可能存在的問題。

軟件測試可以分為功能測試和系統(tǒng)測試兩個階段。

功能測試:安裝設(shè)計中的用例圖，逐個檢查系統(tǒng)是否實現(xiàn)了所有的設(shè)計功能。這一過程也稱為正向測試（positive testing）。功能測試還必須經(jīng)過反向測試（negative testing）。反向測試的必要性是由于系統(tǒng)使用者不可能完全按照功能要求的步驟進(jìn)行操作。一個好的軟件系統(tǒng)要能夠防止發(fā)生操作錯誤，而一旦發(fā)生操作錯誤，系統(tǒng)要能夠作相應(yīng)的處理，而不致引起系統(tǒng)的錯誤響應(yīng)甚至中斷運行。舉例來說，界面上有一個需要輸入數(shù)字的文本框，輸入數(shù)字，系統(tǒng)有正確的響應(yīng)，這就是正向測試。而如果輸入了一個數(shù)字以外的字符，系統(tǒng)就退出了，這就是沒有通過反向測試。解決的辦法有兩個:一是讓該文本框只接受數(shù)字；二是如果輸入了數(shù)字以外的字符，系統(tǒng)提示輸入錯誤，讓改正。

系統(tǒng)測試:通過了所有功能測試的軟件系統(tǒng)，還需要進(jìn)行系統(tǒng)測試。系統(tǒng)測試的概念是指將各模塊集成后的測試，這更能反映實際使用時的情況。系統(tǒng)測試的情況下，所有的功能測試都必須仍然通過。同時，系統(tǒng)測試還要測試系統(tǒng)的響應(yīng)速度和負(fù)荷情況。例如，當(dāng)系統(tǒng)有10個、100個或1 000個用戶同時在使用，系統(tǒng)的反應(yīng)是否依然正常，結(jié)果是否依然正確。

3.5.10　硬件配置

醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的硬件配置取決于功能需求。一般說來，主要的硬件配置有服務(wù)器的配置、用戶終端的配置和網(wǎng)絡(luò)配置這三個主要方面。

服務(wù)器的配置:大體上可分為性能敏感型和空間敏感型兩大類型。所謂性能敏感型是指對服務(wù)器的性能要求較高，反應(yīng)速度要求快，如NOTES、www、DNS、PROXY等服務(wù)器?？臻g敏感型是指對服務(wù)器的存儲空間要求大，如FTP服務(wù)器等。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、EMAIL服務(wù)器等則對二者都有一定的要求，視用戶數(shù)的多少，用戶定額空間的大小，訪問的頻繁度而偏向于某一種類型。一個社區(qū)醫(yī)院只需要使用較高配置的個人電腦當(dāng)服務(wù)器也就能滿足需要，而中大型規(guī)模的醫(yī)院，則應(yīng)該選擇較高配置的服務(wù)器。特別是其存儲空間應(yīng)該盡可能大，以便在硬盤上存放更多的資料，達(dá)到快速響應(yīng)用戶指令的目的。當(dāng)然，性能高的服務(wù)器價格也比較高。

用戶終端的配置:一般情況下，普通個人電腦和顯示器已能滿足一般用戶終端的需要。但是在顯示醫(yī)學(xué)圖像方面，平臺顯示器的影像顯示效果明顯受到影響。為了研究醫(yī)用顯示器在數(shù)字影像系統(tǒng)中的作用，美國Beth Isreal醫(yī)療中心，在1998年北美放射學(xué)會上介紹了他們用分辨率2048×2560豎屏醫(yī)用顯示器與普通分辨率1024×768但可以放大一倍的橫屏普通顯示器對80例疑似肺病患者進(jìn)行的對比研究。這些患者都是3個月內(nèi)相繼就診的。首先在CR上拍了胸片，然后在螺旋CT上進(jìn)行檢查，兩種顯示器都可以調(diào)節(jié)窗寬窗位。共有3名醫(yī)生分別輪流在2臺顯示器上讀像診斷，記下肺部有無疾病。報告正確與否以CT報告為準(zhǔn)。結(jié)果每名放射醫(yī)生在普通顯示器上都有至少一次漏診肺結(jié)節(jié)，而在醫(yī)用顯示屏上，3名醫(yī)生無一漏診。因此，建議凡是以診斷為目的的放射科診斷工作站，其監(jiān)視器應(yīng)為豎屏，分辨率至少為2K×2K，亮度達(dá)到50朗伯（170cd/m²）。（參見第9章）

網(wǎng)絡(luò)硬件配置:網(wǎng)絡(luò)有內(nèi)網(wǎng)、即局域網(wǎng)（LAN）和外網(wǎng)、即廣域網(wǎng)（WAN）。局域網(wǎng)是單位內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)通信，各通信點之間距離較短。廣域網(wǎng)能覆蓋大面積地理區(qū)域。因特網(wǎng)是世界上最大的廣域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)鏈路必須能快速傳遞數(shù)據(jù)。帶寬是指通信信道的傳輸能力。醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)可以根據(jù)所承擔(dān)的功能，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬，電話線撥號（56K）、ADSL（640K—10M）、寬帶線（2M—10M）、光纖（2G以上）可以提供的帶寬范圍有很大不同。當(dāng)然，高的傳輸能力也意味著較大的投資。

3.5.11　軟件安裝，維護(hù)和備份

一個經(jīng)過了嚴(yán)格測試的醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)軟件的安裝應(yīng)該嚴(yán)格按照安裝說明配置硬件和軟件。如果這樣安裝后的系統(tǒng)不能正常運行，那么不是安裝說明的錯誤或疏漏，就是硬件或操作系統(tǒng)存在問題。這時應(yīng)該報告軟件提供廠商來確定問題并加以解決。為了防止可能發(fā)生的意外，軟件系統(tǒng)應(yīng)該制作備份。一旦發(fā)生意外，可以重新安裝使用。

任何軟件都不可能是永遠(yuǎn)完美的，醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)也是一樣。軟件在使用過程中的維護(hù)是一件很重要的工作。這個工作主要是兩方面的內(nèi)容:

（1）維護(hù)系統(tǒng)的正常運行。一旦發(fā)生問題，給予解決。

（2）將所有發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)問題和不再適應(yīng)需要的原設(shè)計記錄下來，以便系統(tǒng)更新升級時參考。

當(dāng)然，數(shù)據(jù)庫的備份也是系統(tǒng)運行過程中維護(hù)的內(nèi)容。

3.5.12　系統(tǒng)集成

所謂系統(tǒng)集成（system integration，SI）就是通過結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個分離的設(shè)備（如醫(yī)院各科室的電腦、各種儀器設(shè)備、服務(wù)器等）、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使資源達(dá)到充分共享，實現(xiàn)集中、高效、便利的管理。系統(tǒng)集成應(yīng)采用功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成、軟件界面集成等多種集成技術(shù)。系統(tǒng)集成實現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互聯(lián)和互操作性問題，它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)。這需要解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件等的集成問題，同時也要解決與子系統(tǒng)、建筑環(huán)境、施工配合、組織管理和人員配備等相關(guān)的面向集成的問題。

系統(tǒng)集成作為一種新興的服務(wù)方式，是近年來國際信息服務(wù)業(yè)中發(fā)展勢頭最猛的一個行業(yè)。系統(tǒng)集成的本質(zhì)就是最優(yōu)化的綜合統(tǒng)籌設(shè)計，一個大型的綜合計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)集成包括計算機軟件、硬件、操作系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的集成，以及不同廠家產(chǎn)品選型、搭配的集成。系統(tǒng)集成所要達(dá)到的目標(biāo)——整體性能最優(yōu)，即所有部件和成分合在一起后不但能工作，而且全系統(tǒng)是低成本的、高效率的、性能勻稱的、可擴充性和可維護(hù)的。

系統(tǒng)集成包括硬件系統(tǒng)集成和應(yīng)用系統(tǒng)集成。

1）設(shè)備系統(tǒng)集成

硬件系統(tǒng)集成在大多數(shù)場合簡稱系統(tǒng)集成，或稱為弱電系統(tǒng)集成，以區(qū)分于機電設(shè)備安裝類的強電集成。它指以搭建組織機構(gòu)內(nèi)的信息化管理支持平臺為目的，利用綜合布線技術(shù)、樓宇自控技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、多媒體應(yīng)用技術(shù)、安全防范技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等將相關(guān)設(shè)備、軟件進(jìn)行集成設(shè)計、安裝調(diào)試、界面定制開發(fā)和應(yīng)用支持。設(shè)備系統(tǒng)集成也可分為智能建筑系統(tǒng)集成、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成、安防系統(tǒng)集成。

2）應(yīng)用系統(tǒng)集成

應(yīng)用系統(tǒng)集成（application system integration）指依照客戶需求提供應(yīng)用的系統(tǒng)模式，以及實現(xiàn)該系統(tǒng)模式的具體技術(shù)解決方案和運作方案，即為用戶提供一個全面的系統(tǒng)解決方案。應(yīng)用系統(tǒng)集成已經(jīng)深入到用戶具體業(yè)務(wù)和應(yīng)用層面，在大多數(shù)場合，應(yīng)用系統(tǒng)集成又稱為行業(yè)信息化解決方案集成。應(yīng)用系統(tǒng)集成可以說是系統(tǒng)集成的高級階段，獨立的應(yīng)用軟件供應(yīng)商將成為核心。

系統(tǒng)集成還包括構(gòu)建各種WIN和LINUX的服務(wù)器，使各服務(wù)器間可以有效地通信，給客戶提供高效的訪問速度。

問題與討論

（1）舉例比較一個醫(yī)生使用和不使用計算機給病人看病的區(qū)別。舉例比較一個醫(yī)院使用和不使用計算機的區(qū)別。舉例比較一個地區(qū)使用和不使用計算機網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別。

（2）舉例說明保存醫(yī)療數(shù)據(jù)的意義。使用和不使用計算機時是如何保存醫(yī)療數(shù)據(jù)的？

（3）舉例說明醫(yī)療數(shù)據(jù)庫的安全是十分重要的。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫有哪些不安全因素需要防范？

（4）通過本章學(xué)習(xí)，說說你對醫(yī)學(xué)信息工程的認(rèn)識。醫(yī)學(xué)信息工程有哪幾個主要階段？

（馮正永）