慢性肾脏病中医医案解析及管理系统设计与实现

2020-09-02何佳怡胡孔法谢佳东

软件导刊 2020年8期

何佳怡胡孔法谢佳东

摘要：慢性肾脏病是一种严重威胁人类健康的全球性疾病，中医在预防和治疗慢性肾脏病上具有一定优势。中医医案是中医诊疗过程的记录，蕴含着丰富的中医学术思想与临床经验。基于Java EE结合模式匹配技术，设计开发了慢性肾脏病中医医案解析与管理系统，实现慢性肾脏病中医医案患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查信息等记录的解析、存储与管理。该系统有利于中医医疗人员对慢性肾脏病中医医案的分析、利用与管理，促进中医在治疗慢性肾脏病方面更好地发展。

关键词：慢性肾脏病;中医医案;模式匹配;文本挖掘;Java EE

DOI：10. 11907/rjdk. 201054 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：TP319文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2020）008-0122-04

Abstract： Chronic kidney disease （CKD） is a global disease that seriously threatens human health. Traditional Chinese medicine （TCM） has certain advantages in the prevention and treatment of CKD. Medical case is a record of the diagnosis and treatment process of traditional Chinese medicine， and it contains rich academic thoughts and clinical experience of traditional Chinese medicine. Based on Java EE， combined with pattern matching technology， this paper designs and develops a TCM case analysis and management system for chronic kidney disease， which can realize the analysis， storage and management of patients basic information， medical history， diagnosis information， inpatient information， discharge information， physical and chemical examination information and other records in TCM cases of chronic kidney disease. It is conducive for TCM medical institutions and researchers to use and analyze TCM cases of chronic kidney disease， and promote the development of TCM in the treatment of chronic kidney disease.

Keys Words： chronic kidney disease; TCM medical record; pattern matching; text mining; Java EE

0 引言

慢性腎脏病（Chronic Kidney Disease，CKD）已经成为严重威胁人类健康的全球性重大疾病[1]。研究表明，我国18岁以上成人的慢性肾脏病患病率达到10.8%[2]，据此估算我国有慢性肾脏病患者约1.2亿。中医肾病学界经过多年的发展和总结，形成了多种特色疗法，在预防和诊治慢性肾脏病中有一定优势。慢性肾脏病作为中医药治疗的优势病种，在一体化治疗中发挥着重要作用[3]。

中医医案又称为诊籍、脉案、病案、方案等[4]，是中医临床理、法、方、药综合运用的体现[5]，是保存、查核、考评乃至研究具体诊疗活动的档案资料[6-7]。近代先哲章太炎指出：“中医之成绩，医案最著。欲求前人之经验心得，医案最有线索可寻，循此钻研，事半功倍[8]。”中医医案反映了中医学家临床经验，有力地验证了中医理论，是中医药传承发展的宝贵财富[9]。但中医医案数据量大、内容复杂，难以直接利用与分析。

本文基于Java EE，结合模式匹配技术，构建慢性肾脏病中医医案解析与管理系统。对患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查信息等进行记录，有利于中医医疗机构工作者与科研人员对慢性肾脏病中医医案的分析、利用与管理，促进中医诊疗更好地发展。

1 关键技术

1.1 模式匹配

模式匹配是一种字符串运算。设K为子串，也称为模式，T是待匹配的目标字符串，要求从T中找出K的所有索引。模式匹配算法主要有朴素算法、BMP算法、BP算法等。模式匹配的关键是利用语法特性、语言线索以及结构相似性，寻找合适的匹配方法，以自动、精确、广泛地匹配不同模式[10]。

1.2 Java EE

Java EE是一种利用Java语言的标准体系结构定义技术，提供中间层集成框架用来满足高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用需求。利用Java EE可以更为方便地在中间层加速分布式部署。J2EE技术主要有EJB、Servlets、JSP、JNDI等。J2EE平台应用主要由构件构成，应用系统的开发通过设计构件并组装成整个应用系统[11]。

1.3 Struts2

Struts2是一种基于MVC设计模式的轻量级、可扩充的Web应用程序框架。Struts2使用拦截器作为增强处理，以业务逻辑控制器为目标，创建控制器代理，采用execute方法处理用户请求[12]。

1.4 JavaScript

JavaScript是一种函数优先的轻量级网络脚本语言，具有简单、动态、面向对象、跨平台等特性，广泛用于Web应用开发。同时，JavaScript技术利用正则表达式可以快速、有效地完成表单验证[13]。

1.5 MyBatis

MyBatis的前身是iBaits框架，基于JDBC开发[14]。MyBatis是一款优秀的持久层框架，功能架构分为API接口层、数据处理层、基础支撑层，支持定制化SQL、存储过程以及高级映射，解决JDBC开发过程中存在的繁琐冗余缺陷，避免加载驱动、建立连接等一系列重复的、技术含量低的操作[15]。

2 系统设计

2.1 需求分析

慢性肾脏病中医医案解析与管理系统，旨在通过解析慢性肾脏病中医医案，获取规范化的慢性肾脏病中医医案记录，便于中医医疗机构工作者与科研人员更好地分析、利用与管理慢性肾脏病中医医案。此外，系统还应具备稳定性、安全性、用户体验感等非功能性需求，以保证系统稳定运行。对于慢性肾脏病中医医案中涉及的患者姓名、联系方式等个人隐私内容进行加密处理，定期备份数据库与系统，保证数据安全[16]。系统界面应简洁友好，便于用户使用。

2.2 系统架构设计

本文基于B/S设计模式，采用Java EE架构，系统总体架构分为表示层、控制器层、业务逻辑层与数据服务层[17]，以确保慢性肾脏病中医医案解析与管理系统的灵活性和可移植性，系统总体架构如图1所示。

（1）表示层。负责与客户端进行交换，获取用户请求及收集、传递、封装与展示中医医案数据。

（2）控制器层。采用拦截器机制，处理用户与业务逻辑组件的交互。

（3）业务逻辑层。处理用户与权限管理、日志管理、中医医案解析与中医医案管理等业务逻辑请求。

（4）数据服务层。负责将逻辑业务层处理的数据分别存储在患者基本信息数据库、病史信息数据库、诊断信息数据库、住院信息数据库、出院信息数据库、理化检查数据库中，实现业务数据持久化。

2.3 功能模块设计

慢性肾脏病中医医案解析与管理系统主要包括用户与权限管理、日志管理、中医医案解析、中医医案管理4个功能模块，如图2所示。

2.3.1 用户与权限管理

用户与权限管理功能模块主要分为用户管理与权限管理。

（1）用户管理主要是系统管理员对系統中的用户进行账号、密码、工号、姓名、年龄、联系方式等基本信息的管理。

（2）权限管理主要是根据用户类型开放相应的权限[18]。用户类型主要包括中医医疗机构工作者、科研人员以及系统管理员。中医医疗机构工作者具有查询、修改与增加医案的权限，科研人员具有查询与解析医案的权限，系统管理员具有查询中医医案，增加、删除、修改、查询中医医疗机构工作者与科研人员的基本信息权限以及日志管理权限。

2.3.2 日志管理

日志管理功能主要是保存系统用户进行数据访问、数据分析等系统功能操作的记录。系统日志不仅可以用来识别和区分用户请求，而且可以辅助理解系统的执行行为、性能分布，发现系统运行过程中的功能或性能异常并提供诊断提示[19]。

2.3.3 中医医案解析

中医医案解析功能是从存储的中医医案中抽取出患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查等记录，便于中医医疗机构工作者与科研人员分析、利用与管理慢性肾脏病中医医案。中医医案记录内容如下：

（1）中医医疗机构工作者通过患者基本信息模块初步了解患者个人情况，如姓名、职业、性别、年龄、民族、发病季节、联系方式、主诉、体格检查等信息。

（2）病史信息是诊断疾病的重要依据之一，是临床正确诊断的前提和保证。病史信息主要包含现病史、既往史、个人史、过敏史、婚育史、月经史、家族史等诊断病史记录。

（3）诊断信息是中医诊察病情、辨别病证的总结，主要包含初步诊断、入院诊断、修正诊断、补充诊断等诊断信息。

（4）入院信息主要包含首次病程记录（病例特点、四诊概要、拟诊讨论、初步诊断、诊疗计划）、查房记录（时间、医师、病情描述、处方）等入院信息。

（5）出院信息主要包含个人基本情况、入院时间、入院诊断、出院时间、出院诊断、入院时情况（简要病史、阳性体征、有关实验室及器械检查结果）、住院经过、出院情况（治愈、好转、未愈、未治、转院、非医嘱出院）、出院医嘱（出院带药）、出院嘱托等信息。

（6）理化检查主要包含尿常规、血常规、血生化、晨尿4项，以及24小时尿蛋白定量等理化检查。

2.3.4 中医医案管理

中医医案管理主要依据用户类别开放相应的中医医案使用权限，实现对中医医案中患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查等记录的增加、删除、修改、查询、解析功能。

（1）中医医疗机构工作者具有查询、修改、增加患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查等中医医案记录的权限。

（2）科研人员具有查询中医医案的权限，并且可以解析中医医案，将中医医案解析为患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查等记录。

（3）系统管理员具有查询中医医案中患者基本信息、病史信息、诊断信息、住院信息、出院信息、理化检查等记录的权限，系统管理员还具有中医医疗机构人员基本信息的增加、删除、修改与查询的权限，以及日志管理权限。

3 系统实现

3.1 系统UI设计

慢性肾脏病中医医案解析与管理系统UI设计基于BootStrap4开发框架，采用流式栅格系统。栅格系统根据屏幕宽度采用不同的布局，以适配各种宽度不同的屏幕[20]。慢性肾脏病中医医案解析与管理系统遵循“易见、易学、易用”设计原则[21]，界面简洁友好，用户使用方便，如图3所示。

3.2 中医医案解析

慢性肾脏病中医医案解析过程：依据国家《WS 445-2014电子病历基本数据集》，从慢性肾脏病中医医案中提取出医疗指标，依据医疗指标关键词集，结合模式匹配技术，解析慢性肾脏病中医医案，将解析结果与原始慢性肾脏病中医医案数据比对，若解析结果不准确，则进行二次校正，修改医疗指标关键词集，再次进行模式匹配，直至获取规范化的解析结果。慢性肾脏病中医医案解析流程如图4所示。

慢性肾脏病中医医案原始数据经上述解析方法处理之后，得到规范化的慢性肾脏病中医医案数据，如图5所示。

4 结语

本文研究分析了慢性肾脏病中医医案，基于Jave EE，结合模式匹配技术，设计开发了慢性肾脏病中医医案解析与管理系统，实现了慢性肾脏病中医医案解析、存储与管理等功能。系统经过上线运行实践，性能表现稳定，数据解析与管理效果良好，能有效帮助中医医疗机构、科研院所等快速进行慢性肾脏病中医医案数据管理与利用，同时可供其它科室解析中医医案，应用前景良好。

参考文献：

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