一种多模态移动电子病历系统及其工作方法与流程

本发明涉及移动医疗技术领域，具体地说是一种多模态移动电子病历系统及其工作方法。

背景技术：

伴随着移动互联网和智能手持终端的快速发展，移动医疗已成为当下炙手可热的焦点之一。移动医疗通过便携的移动设备和无线通信技术提供医疗服务与信息。作为移动医疗的一个重要组成部分，电子病历(EMR，Electronic Medical Record)是一项记录患者个人历史信息的重要载体和医生进行诊断的重要参考依据。然而，当下移动医疗中对电子病历的使用仍存在以下的问题需要解决：

1、多模态移动电子病历的结构化组织。移动电子病历信息的采集由移动终端完成，而移动电子病历通常包含着文本、语音、图像和视频等多源异构信息，如何在移动终端中对这些半结构化和非结构化信息进行合理与高效的结构化组织，将极大影响移动电子病历在存储与网络传输中的效率。

2、移动电子病历的存储。移动电子病历本质上是一种互联网服务，区别于普通局域网环境中的电子病历服务，移动电子病历中存在着体积较大的图片与视频等影像信息，合理的存储策略是保证电子病历系统在大容量、高并发的网络环境下服务稳定性的重要因素之一。

3、移动电子病历的同步与推送。目前在我国的移动医疗领域内，已经有部分的移动医疗产品能够提供移动电子病历服务，然而这些移动电子病历服务目前仅停留在电子病历移动端可视化展示的层面，尚未考虑到移动端自身独有的优势：同步与推送，即移动终端与服务器端的电子病历实时同步和医生与患者之间病历的即时推送。

4、移动电子病历的标准化转换。移动电子病历的信息来源于移动终端，通过不同的移动终端所采集的图片、视频等影像信息可能具有不同的编码标准，这将导致当前平台中所生成的移动电子病历无法与其它的电子病历系统进行病历交换，从而降低了当前病历系统使用的普适性。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种多模态移动电子病历系统及其工作方法，以期能移动医疗环境下实现多模态电子病历信息的采集、集成与传送，从而能够有效提升移动医疗服务的效率和便捷性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种多模态移动电子病历系统的特点包括：移动终端、业务服务器、推送服务器、认证服务器和云端服务器；

所述移动终端包括：病历信息采集模块、病历生成模块、病历同步模块、病历解析模块、病历展示模块；

所述业务服务器包括：病历存储模块、病历交换模块；

所述推送服务器包括：病历推送模块；

所述认证服务器包括：病历安全控制模块；

所述病历信息采集模块根据标准化电子病历模板获取病历信息并提供给所述病历生成模块；所述病历信息包括：基于文本的患者基本信息、患者主诉、病史信息、诊断信息、基于文本或语音的医嘱信息、以及基于图片或视频的医学影像信息；

所述病历生成模块对所述病历信息进行标准化描述，得到电子病历，包括：病历描述文件和病历资源文件；

所述病历同步模块对所述电子病历进行压缩处理后同步至所述业务服务器中；同时，所述病历同步模块将移动终端发起的病历同步请求提交至所述认证服务器用于身份和权限的验证，验证通过后，所述病历安全控制模块将所述病历同步请求转发至所述业务服务器用于将电子病历从所述业务服务器中同步至移动终端；

所述业务服务器的病历存储模块接收压缩后的电子病历进行本地存储，并将所述病历资源文件上传至所述云端服务器用于存储和访问；

所述移动终端的病历解析模块对所述病历同步模块发送的电子病历进行解析，获得病历信息并通过所述病历展示模块进行显示；

所述移动终端从所述病历展示模块中选取所需电子病历并向所述业务服务器发送病历推送请求；所述业务服务器将所接收的病历推送请求转换为推送记录并发送给所述推送服务器；

所述病历推送模块根据所接收的推送记录依次生成病历推送队列并向其他移动终端发送推送信息；

其他移动终端根据所述推送信息从所述病历存储模块中获取相应的电子病历，从而完成电子病历的推送；

所述病历交换模块对所述电子病历进行编码转换，得到通用格式病历用于与外部病历系统进行病历交换。

本发明所述的多模态移动电子病历系统的特点也在于，所述病历存储模块包括：接收单元、解压单元、上传单元、更新单元和存储单元；

所述接收单元接收所述电子病历并通过所述解压单元进行解压处理，得到电子病历；

所述上传单元将所述电子病历中的病历资源文件上传至所述云端服务器，并记录资病历资源文件在云端服务器存储的绝对路径；

所述更新单元依据病历资源文件的类型在病历描述文件对应的标签下添加urls标签，用于存储所述绝对路径；

所述存储单元为当前病历开辟相应的存储空间，用于存储带有urls标签的病历描述文件和所述病历资源文件。

本发明一种多模态移动电子病历工作方法的特点是应用于由移动终端、业务服务器、推送服务器、认证服务器和云端服务器所组成的系统中，并按如下步骤进行：

步骤1、所述移动终端获取病历信息，包括：基于文本的患者基本信息、患者主诉、病史信息、诊断信息、基于文本或语音的医嘱信息、以及基于图片或视频的医学影像信息；

步骤2、所述移动终端基于XML对所述病历信息进行标准化描述，得到基于XML的电子病历，包括：病历描述文件和病历资源文件；

步骤3、所述移动终端对所述电子病历进行压缩处理后同步至所述业务服务器中；

步骤4、所述业务服务器接收压缩后的电子病历进行本地存储，并将所述病历资源文件上传至所述云端服务器用于存储和访问；

步骤4.1、所述业务服务器接收所述电子病历进行解压处理，得到电子病历；

步骤4.2、将所述电子病历中的病历资源文件上传至所述云端服务器，并记录资病历资源文件在云端服务器存储的绝对路径；

步骤4.3、对病历描述文件添加urls标签，用于存储所述绝对路径；

步骤4.4、为当前病历开辟相应的存储空间，用于存储带有urls标签的病历描述文件和所述病历资源文件；

步骤5、所述移动终端将所获取的病历同步请求提交至所述认证服务器用于身份和权限的验证；

步骤6、所述认证服务器对验证通过的病历同步请求转发至所述业务服务器；

步骤7、所述业务服务器根据所述病历同步请求获取相应的电子病历并同步至移动终端；

步骤8、所述移动终端对所述业务服务器同步下载的电子病历进行基于XML的反向解析，获得带有urls标签的病历描述文件；

步骤9、所述移动终端根据urls标签获得病历资源文件的绝对路径，并根据所述绝对路径从所述云端服务器上异步下载相应的病历资源文件；从而将病历信息进行显示；

步骤10所述移动终端选取所需电子病历并向所述业务服务器发送病历推送请求；

步骤11、所述业务服务器将所接收的病历推送请求转换为推送记录并发送给所述推送服务器；

步骤12、推送服务器根据所述推送记录依次生成病历推送队列，，并基于MQTT信息传输协议向目标移动终端发送推送信息；

步骤13、目标移动终端根据所述推送信息从所述业务服务器中获取相应的电子病历，从而完成电子病历的推送；

步骤14、所述业务服务器还对所述电子病历中的病历描述文件进行基于HL7CDA协议的编码转换、对所述病历资源文件进行基于DICOM协议的编码转换，从而得到通用格式病历用于与外部病历系统进行病历交换。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，首先通过病历信息采集模块和病历生成模块对移动电子病历的信息进行采集与标准化描述，生成标准化文档；接下来通过病历同步模块实现了移动电子病历的同步上传与下载；在病历存储模块中使用了分布式云存储策略，提升了移动电子病历的访问效率；在病历推送模块，使用推送服务器完成了移动电子病历在终端之间的推送服务；在病历交换模块，使用医疗领域内的通用的编码协议，对移动电子病历进行格式转换；在病历安全控制模块，通过对身份与访问权限进行审核，保证了当前移动电子病历的访问安全。通过上述主要的功能模块，完成了移动医疗环境下多模态电子病历信息的采集、集成与传送，从而能够有效提升移动电子病历服务的效率和便捷性。

2、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，病历信息采集模块通过移动终端采集病历信息，而这些病历信息呈现出多模态、异构的特点，为解决此问题，本系统在病历生成模块中定义了基于XML病历文档结构，并通过此文档结构对病历信息进行标准化描述，从而得到病历描述文件与病历资源文件，最终实现了非结构化移动电子病历的结构化描述。

3、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，为解决移动电子病历的同步问题，在病历同步模块对电子病历进行压缩处理后同步至业务服务器中。同时，病历同步模块将移动终端发起的病历同步请求提交至业务服务器，从而将电子病历从业务服务器中同步至移动终端。

4、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，为提高移动电子病历的访问效率，本系统在病历存储模块中采取了分布式存储策略，将病历中体积较大的资源文件上传至带宽较高的云端服务器，这样在减轻本地服务器压力的同时，也能够有效提高了病历信息的访问效率，提升了用户的使用体验。

5、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，为解决移动电子病历的即时推送，本系统在病历推送模块中搭建推送服务器，推送服务器根据推送记录依次生成病历推送队列，并基于MQTT信息传输协议向目标移动终端发送推送信息，从而实现了移动电子病历在终端之间的推送。

6、本发明建立的多模态移动电子病历系统及其工作方法，为解决移动电子病历与外界电子病历系统的交换问题，在业务服务器中对移动电子病历中的病历描述文件进行基于HL7CDA协议的编码转换、对病历资源文件进行基于DICOM协议的编码转换，从而得到与外部病历系统进行病历交换通用格式病历。

附图说明

图1为本发明的基本流程图；

图2为本发明系统结构示意图；

图3为本发明电子病历模板结构示意图。

具体实施方式

本实施例中，一种多模态移动电子病历系统，其系统架构如图1所示，包括：移动终端、业务服务器、推送服务器、认证服务器和云端服务器；

移动终端是指在智能手机、平板电脑和专用手持设备上安装的终端应用，主要用于多模态电子病历信息的采集与标准化描述，然后将标准化描述的病历信息同步至业务服务器；移动终端将业务服务器上的病历信息同步至本地后进行病历的逆向解析与可视化展示。如图2所示，移动终端包括：病历信息采集模块、病历生成模块、病历同步模块、病历解析模块、病历展示模块；

业务服务器用于完成后台关于电子病历的逻辑处理工作，主要是对于移动终端同步至业务服务器的电子病历进行分布式存储，以及对电子病历进行标准格式转化，从而得到用于与其它病历系统交换的通用电子病历。如图2所示，业务服务器包括：病历存储模块、病历交换模块；

推送服务器用于实现移动电子病历在移动终端之间的推送，主要是对于移动终端发起的病历推送请求，生成对应的病历推送队列，最终由推送服务器完成病历的推送服务。推送服务器包括：病历推送模块；

认证服务器用于完成移动电子病历的安全访问控制，主要是对于移动终端的身份合法性与权限进行认证，从而保护病历中的隐私信息。认证服务器包括：病历安全控制模块；

病历信息采集模块根据标准化电子病历模板获取病历信息并提供给病历生成模块；病历信息包括：基于文本的患者基本信息、患者主诉、病史信息、诊断信息、基于文本或语音的医嘱信息、以及基于图片或视频的医学影像信息；其中，病历信息的来源包括：

1)、患者、医生的信息，使用当前电子病历系统中用户的基本信息，并自动导入至病历；

2)、患者主诉、病史信息，使用当前电子病历系统中预约医生时所填写的基本信息，并自动导入至病历；

3)、诊断、医嘱信息，由医生在移动终端中自行填写、录入；

4)、检查报告、医疗影像，由移动医疗检测设备生成，自动导入到病历中；

如图3所示，基于XML的病历文档结构主要由DocHeader、DocBody和Attachment三个部分组成。在DocHeader中，主要用于描述患者与医生的信息，由DocInfo与PatientInfo两部分组成；在DocBody中，主要用于患者的主诉与医生的诊断信息，由DocComplains和DocDiagnosis两部分组成；在Attachment中，主要用于存储病历资源文件的路径，由AttPic、AttAudio和AttVideo三部分组成。

病历生成模块使用基于XML病历文档结构对病历信息进行标准化描述，得到电子病历，包括：病历描述文件和病历资源文件；

考虑到病历在同步至业务服务器的过程中由于文件个数较多、文件体积较大，为防止出现病历文件丢失的情况，在同步病历同步模块对电子病历进行压缩处理后同步至业务服务器中；同时，病历同步模块将移动终端发起的病历同步请求提交至认证服务器用于身份和权限的验证，验证通过后，病历安全控制模块将病历同步请求转发至业务服务器用于将电子病历从业务服务器中同步至移动终端；病历同步模块包括病历的同步上传和同步上传，其具体的方法步骤如下：

1)、对移动终端和业务服务器端病历ID索引表进行双向映射；

2)、根据映射结果自动生成病历同步的任务队列；

3)、根据任务队列完成病历的同步；

认证服务器用于对移动终端身份合法性与访问权限进行检查，实现移动电子病历系统访问的安全控制，其存储的信息包括移动终端身份信息和访问控制策略，其中移动终端身份信息由用户名、密码、带有时效的Token组成，访问控制策略由专家制定的RBAC访问控制策略和患者、医生制定的个性化策略组成；病历安全控制模块的具体步骤如下：

1)、移动终端发送病历同步请求；

2)、认证服务器对病历请求进行拦截，并对请求进行解析；

3)、验证移动终端的身份合法性和访问权限，验证通过后转发请求至业务服务器进行处理；

业务服务器的病历存储模块接收压缩后的电子病历进行本地存储，同时考虑到大容量、高并发的网络请求环境下病历的访问将会使业务服务器承载较高的压力，从而无法保证业务服务器能够提供高效稳定的服务，因此将体积较大的病历资源文件上传至云端服务器用于存储和访问，利用云端服务器的高带宽来提升终端的访问效率，降低业务服务器的压力；

移动终端的病历解析模块对病历同步模块发送的电子病历进行逆向XML解析，获得病历信息并通过病历展示模块进行显示；

移动终端从病历展示模块中选取所需电子病历并向业务服务器发送病历推送请求；业务服务器将所接收的病历推送请求转换为推送记录并发送给推送服务器；

病历推送模块根据所接收的推送记录依次生成病历推送队列并向其他移动终端发送推送信息；在病历推送模块中，从实现难度与网络损耗两方面考虑，选取MQTT协议来实现病历信息的推送，即消息数据推送采用MQTT协议，移动终端与推送服务器端通过MQTT协议保持长连接，从而保证移动终端能够实时接收推送服务器推送的病历信息。

其他移动终端根据推送信息从病历存储模块中获取相应的电子病历，从而完成电子病历的推送；

为实现不同电子病历系统之间异构电子病历的交换，病历交换模块对已存储的电子病历进行编码转换，即对电子病历中的病历描述文件进行基于HL7CDA协议的编码转换、对病历资源文件进行基于DICOM协议的编码转换，最终得到用于与外部病历系统进行病历交换通用格式病历。

本实施例中，病历存储模块包括：接收单元、解压单元、上传单元、更新单元和存储单元；

接收单元接收电子病历并通过解压单元进行解压处理，得到电子病历，其中包括病历描述文件与病历资源文件；

上传单元将电子病历中的病历资源文件上传至云端服务器，并记录资病历资源文件在云端服务器存储的绝对路径；

更新单元根据病历资源文件的类型，在基于XML的病历描述文件中不同节点下(AttPic、AttAudio和AttVideo)添加urls标签，用于存储病历绝对路径；

存储单元为当前病历开辟相应的存储空间，用于存储带有urls标签的病历描述文件和病历资源文件。

本实施例中，一种多模态移动电子病历工作方法，其应用于由移动终端、业务服务器、推送服务器、认证服务器和云端服务器所组成的系统中。通过移动终端对移动电子病历的信息进行采集与标准化描述，压缩后通过网络将病历信息同步至业务服务器，业务服务器接收到电子病历信息后进行解压与分布式存储，并更新病历描述文件；移动终端发起病历推送请求，业务服务器接收到推送请求后生成病历推送队列并传递给推送服务器，推送服务器完成病历信息向移动终端的推送任务；移动终端通过向业务服务器发送同步请求，同步病历至本地后进行逆向XML解析并完成病历可视化展示。在整个过程中，认证服务器对移动终端的合法身份与访问权限进行实时审核。同时，对于存储与业务服务器中的电子病历，通过编码转换生成通用格式病历，用于与其他病历的交换。整个方法流程按如下步骤进行：

步骤1、移动终端获取病历信息，包括：基于文本的患者基本信息、患者主诉、病史信息、诊断信息、基于文本或语音的医嘱信息、以及基于图片或视频的医学影像信息；

步骤2、移动终端基于CDA对病历信息进行标准化描述，得到基于CDA的电子病历，包括：病历描述文件和病历资源文件；

步骤3、移动终端对电子病历进行压缩处理后同步至业务服务器中；

步骤4、业务服务器接收压缩后的电子病历进行本地存储，并将病历资源文件上传至云端服务器用于存储和访问；

步骤4.1、业务服务器接收电子病历进行解压处理，得到电子病历；

步骤4.2、将电子病历中的病历资源文件上传至云端服务器，并记录资病历资源文件在云端服务器存储的绝对路径；

步骤4.3、对病历描述文件添加urls标签，用于存储绝对路径；

步骤4.4、为当前病历开辟相应的存储空间，用于存储带有urls标签的病历描述文件和病历资源文件；

步骤5、移动终端将所获取的病历同步请求提交至认证服务器用于身份和权限的验证；

步骤6、认证服务器对验证通过的病历同步请求转发至业务服务器；

步骤7、业务服务器根据病历同步请求获取相应的电子病历并同步至移动终端；

步骤8、移动终端对业务服务器同步下载的电子病历进行基于XML的反向解析，获得带有urls标签的病历描述文件；

步骤9、移动终端根据urls标签获得病历资源文件的绝对路径，并根据绝对路径从云端服务器上异步下载相应的病历资源文件；从而将病历信息进行显示；

步骤10、移动终端选取所需电子病历并向业务服务器发送病历推送请求；

步骤11、业务服务器将所接收的病历推送请求转换为推送记录并发送给推送服务器；

步骤12、推送服务器根据推送记录依次生成病历推送队列，并基于MQTT信息传输协议向目标移动终端发送推送信息；

步骤13、目标移动终端根据推送信息从业务服务器中获取相应的电子病历，从而完成电子病历的推送；

步骤14、业务服务器还对电子病历中的病历描述文件进行基于HL7CDA协议的编码转换、对病历资源文件进行基于DICOM协议的编码转换，从而得到通用格式病历用于与外部病历系统进行病历交换。