本文關(guān)鍵詞： 電子健康檔案 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù) MongoDB 存儲模式 查詢優(yōu)化　出處：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在新世紀(jì)新階段下,黨中央為我軍賦予了新的歷史使命,并提出了“能打仗、打勝仗”的歷史要求,促使著我軍從機(jī)械化半機(jī)械化軍隊向信息化軍隊轉(zhuǎn)型。建立軍人電子健康檔案是實施軍人健康管理的基礎(chǔ),對維護(hù)和促進(jìn)廣大官兵健康,維護(hù)部隊?wèi)?zhàn)斗力具有十分重要的作用[1],為此必須建立軍人電子健康檔案,全面實施軍人健康管理。建立軍人電子健康檔案,是衛(wèi)勤信息化建設(shè)重點。從“十一五”計劃國家科技部啟動國家科技支撐計劃重點項目“中國人個人健康管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用”開始,健康檔案項目始終是國家衛(wèi)生信息化的重要工作�！笆濉逼陂g,國家提出了建設(shè)電子健康檔案、電子病歷和全國人口數(shù)據(jù)資源庫三個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的要求。在軍隊醫(yī)藥衛(wèi)生科技“十二五”和“十二五”、“十三五”科研規(guī)劃和全軍衛(wèi)生工作總體規(guī)劃中,對軍人電子健康檔案和健康管理信息系統(tǒng)研究和建設(shè)做出了總體安排和部署�？傊�,建立軍人電子健康檔案,是實現(xiàn)軍地健康檔案銜接的必然要求,是滿足官兵全維健康防護(hù)的必要手段,是跟進(jìn)國際信息發(fā)展的必由之路。本研究選題來源于全軍后勤科研重點項目“軍人電子健康檔案及健康管理系統(tǒng)”研制,研究內(nèi)容是根據(jù)軍人電子健康檔案應(yīng)用的數(shù)據(jù)訪問模式,選擇適合軍人健康檔案數(shù)據(jù)半結(jié)構(gòu)化、內(nèi)容可靈活擴(kuò)展特點的數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù),完成數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)原型的設(shè)計、優(yōu)化及存儲接口的實現(xiàn)。研究目的是為軍人電子健康檔案系統(tǒng)的研制提供技術(shù)基礎(chǔ),特別是為其中數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的全面實現(xiàn)提供設(shè)計依據(jù),保證系統(tǒng)實現(xiàn)的可行性、可靠性和可擴(kuò)展性。本研究使用文獻(xiàn)調(diào)研、對比分析、系統(tǒng)分析、現(xiàn)場調(diào)查、實證研究等研究方法綜合分析了電子健康檔案的發(fā)展現(xiàn)狀,對相關(guān)概念及理論做了分析,通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)選型、業(yè)務(wù)的需求分析、存儲模式的設(shè)計與優(yōu)化、程序的設(shè)計與對比評估等方面,綜合論述了軍人電子健康檔案應(yīng)該怎么存、存成什么樣的問題,解決了軍人電子健康檔案系統(tǒng)在實際開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)存儲問題,能夠滿足衛(wèi)勤領(lǐng)導(dǎo)、責(zé)任軍醫(yī)、醫(yī)務(wù)人員、官兵個人等不同用戶角色訪問健康檔案數(shù)據(jù)的需求。本研究的結(jié)果對居民電子健康檔案中數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)也具有一定的理論參考和實際應(yīng)用價值。1、數(shù)據(jù)庫技術(shù)選型由于軍人電子健康檔案具有數(shù)據(jù)源多樣、數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜、檔案內(nèi)容擴(kuò)展性強(qiáng)等特點,使用傳統(tǒng)方法和固定模式的數(shù)據(jù)庫技術(shù)不完全適合存儲健康檔案數(shù)據(jù)。同時,由于軍人電子健康檔案中包含大量的半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),難以使用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。采用對比分析的研究方法,對各種非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),開源文檔型數(shù)據(jù)庫MongoDB比較適合于健康檔案數(shù)據(jù)的存儲,因此選擇了MongoDB作為存儲系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。2、對數(shù)據(jù)庫訪問的需求分析在使用MongoDB實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的過程中,需要根據(jù)軍人電子健康檔案的特點和訪問需求針對性地設(shè)計健康檔案在數(shù)據(jù)庫中的邏輯模型與物理模型。健康檔案數(shù)據(jù)的訪問特點和用戶需求是由軍人電子健康檔案系統(tǒng)的應(yīng)用決定的。軍人電子健康檔案系統(tǒng)是一個為參與健康檔案業(yè)務(wù)的各個角色而設(shè)計的綜合信息系統(tǒng),它的主要功能是從不同角度提供對健康檔案數(shù)據(jù)的讀寫和分析等工作。這個系統(tǒng)包含超級管理員和管理員兩類維護(hù)系統(tǒng)的角色,衛(wèi)勤領(lǐng)導(dǎo)、責(zé)任軍醫(yī)、醫(yī)務(wù)人員和官兵個人四類使用系統(tǒng)的角色,其中除了管理員,其它五類角色都會從不同的方面對健康檔案數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。從數(shù)據(jù)庫的角度上將這五類角色的使用需求進(jìn)行劃分,可以將它們歸納為插入操作、更新操作和查詢操作三類。插入與更新操作的邏輯簡單,不需要做更為細(xì)致的歸納總結(jié),但是查詢(包括簡單的統(tǒng)計)操作涉及了較多的字段和業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,需要進(jìn)一步的整理。整理后的查詢操作包括了3類方法,分別是計數(shù),分組和選擇,以及3類限定條件,分別從人員信息、疾病信息和時間跨度上進(jìn)行限制,而通過這些條件的靈活組合,可以覆蓋所有角色的查詢操作。對數(shù)據(jù)庫的訪問應(yīng)滿足上述需求。3、對存儲模型的設(shè)計與優(yōu)化電子健康檔案的內(nèi)容是隨著時間而變化的,現(xiàn)有的業(yè)務(wù)范圍不代表未來完整的檔案項目。隨著時間的推移,電子健康檔案中包含的項目將會越來越完善,這意味著健康檔案的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲模式必須具有可進(jìn)化的能力。半結(jié)構(gòu)化的電子健康檔案對檔案模型的設(shè)計上提出嚴(yán)格的要求,而在本項目中采用了一種可自由定制的健康檔案生成系統(tǒng)為健康檔案系統(tǒng)的管理人員根據(jù)業(yè)務(wù)的需求定制獨特的健康檔案模型。在本次研究中使用的軍人電子健康業(yè)務(wù)模型也是通過這個系統(tǒng)生成的。為了使健康檔案的數(shù)據(jù)模型能夠處理不同的業(yè)務(wù)模型,設(shè)計了一種直觀的存儲模型,即MongoDB數(shù)據(jù)庫中的文檔和健康檔案一一對應(yīng)。同時,為了提高一些需要統(tǒng)計計算的查詢性能,提出了一種優(yōu)化的檔案存儲模型,有效地提高了查詢效率。4、程序的實現(xiàn)與評估在完成了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與優(yōu)化后,在程序中對提出的相關(guān)模型進(jìn)行了實現(xiàn),同時完成了上層應(yīng)用調(diào)用存儲系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用程序接口。通過測試用例,評估了系統(tǒng)優(yōu)化的效果。結(jié)果表明優(yōu)化后的存儲模型在大多數(shù)的數(shù)據(jù)規(guī)模下都能夠帶來更好的查詢性能;對于超出特定規(guī)模的超大數(shù)據(jù)集的條件下,也一定不差于未優(yōu)化的模型。本研究設(shè)計實現(xiàn)的存儲系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于軍人電子健康檔案系統(tǒng),提出的優(yōu)化模型在實際應(yīng)用中執(zhí)行查詢操作時的性能提升非常明顯。目前,軍人電子健康檔案系統(tǒng)已在南部戰(zhàn)區(qū)、火箭軍等體系醫(yī)院中進(jìn)行了試點應(yīng)用,取得了良好效果和軍事效益,為在全軍推廣應(yīng)用打下了堅實基礎(chǔ)。本研究是軍人電子健康檔案項目研究的一部分,在數(shù)據(jù)模式設(shè)計上進(jìn)行了一次有意義的嘗試,具備實際應(yīng)用價值,希望對相關(guān)研究具有參考作用。
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【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP311.13;R82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1457470