XML架构下的高雄荣总电子病例的建构

1XML架構下的高雄榮總電子病例的建構組別：資管二技五、第二組組員：姚政佑、鄭國宏、王榮志、侯坤志、王建清、顏良安指導教授：洪宗貝、吳有龍開發日期：2001年3月到2001年12月摘要最近幾年因電腦科技之快速發展，也促使了國內外各醫院PACS環境建置也如火如荼的展開。數位影像也持續發展中，然而它卻是PACS環境當中相當重要的一環。PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem)影像傳輸管理系統，它是醫療史上的一個重大改革，在傳統的醫療影像上，保存是一個很大的問題，醫院的醫師為了能夠詳細的診斷病因，就會大量的拍攝醫療影像，如X光機(CR)，電腦斷層(CT)，超音波(SONO)，核磁共振(MRI)等等，借片，調片不但耗時且片子容易毀損，且片櫃又必須佔用相當龐大的空間，調片人員的成本可想而知了，所以國內外各大醫院紛紛開始建置影像數位化傳輸，讓醫院達到無片化的環境，何謂無片化的環境呢？就是醫師診斷時不需要再洗出任何一張膠片，透過院內的網路傳輸，坐在電腦影像工作站前就可在第一時間看到所需的影像，也就是在病人照完像還沒走回門診時，主治醫師就已經可以看到影像了，如此一來加快了診斷的速度，病情不會受到延誤，更不需要調閱的手續，影片不會有遺失、毀損或誤送的問題，真是一舉數得。然而正當國內醫院開始瞭解PACS的重要性而開始要建置的同時，國內的三家榮民總醫院早已建置多年了，其中又以高雄榮總建置的最為完善，不但已成功的將其HIS系統(HospitalInformationSystem)與PACS系統結合成為HIPACS(HospitalIntegratedPictureArchivingandCommunicationSystem)，成為一個國內真正具有3S(Security、Stability、Simple)之中文化及無片化環境外，其目標更朝向無紙張的全電子病例紀錄邁進。本組專題題目XML架構下的高雄榮總電子病例建構，目標就是要將高雄榮總的醫療報告系統Web化，透過Browser(瀏覽器)的方式展現出來，只要你是有被認證進入的合法使用者，甚至在家就可以看到病患的醫療報告及影像，然而醫療報告所重視的就是報告內容的段落以及醫囑，科別的分明，而本組以XML的文件格式來呈現病例報告，完全不會因為報告及醫囑長度的不同而使得在各瀏覽器上展示出來的文字有所偏差，進而導致醫師的誤判，而醫療影像為確保傳輸過程的正確性以及文字欄位的一致性，全球共同的制定出一套醫療影像傳輸的國際標準DICOM（DigitalImagingandCommunicationsinMedicine），所有的醫療影像都是以DICOM的方式儲存，所以本組要達到影像Web化的目標也就是所謂的WebView，除了要跟高雄榮總多部的影像Server做聯繫外，還必須讓這些以DICOM模式儲存的影像做轉換才行，因為目前DICOM的傳輸與儲存機制並不適用於WWW網路環境，在這方面本組亦有所突破，台灣目前的幾所教學醫院包括高雄榮總對於讓醫療影像Web化，都還只是在研究階段，這是一個大膽的嚐試，這對於一些偏遠的地區沒有放射線專科醫師的醫院或診所來說，是一個可實行遠距會診的方式，本專題研究成果可實際運用於高雄榮總全電子病例的架構上。2系統使用對象經過系統登錄認證過的醫師系統特色1.格式上的一致性：由於XML是未來文件傳送的一個標準格式，如：台北市就有以XML為傳送標準的公文範例，所以本組使用XML作為報告的套用格式，以期在未來可以成為一個公定的標準。2.保存資料：不會因為換到另外的網頁而流失資料。3.與特定瀏覽器無關：病歷查詢系統應該要獨立於瀏覽器之外。本組的病歷查詢系統將支授InternetExplorer4.0及NetscapeNavigator4.0或更新的版本。系統開發工具1.ＡＳＰ－本組使用了ASP來控制整個應用程式的處理流程。ASP程式碼將在使用者要求資訊的時候負責偵測用戶端；同時，ASP也將執行XML轉換，與影像處理伺服器溝通，並且控制與主要報告資料庫之間的連結。2.ＸＭＬ與ＸＳＬ－本組編寫了一支ASP來作為轉換XML的中介程式。再利用這支轉換出來的XML文件檔來套用XSL文件的樣式表，使得最後的結果呈現是以XML的文件格式來顯示在瀏覽器中。3.ＳＱＬServer2000－這將擔任我們的主要資料庫，本組編寫了ASP的程式來存取這些資料。4.JavaServlet－本組用它來將原來.DCM的醫療影像檔轉換成.JPEG的格式系統使用環境1.Windows2000Server：本專題的作業系統2.IIS與SQLServer：在建立這個病歷查詢系統之前，還必須要考慮一些系統的需求。這個病歷查詢系統將會運作在WindowsNT4.0或Windows2000平台上，而且還必須要安裝InternetInformationService與SQLServer。3.JavaServletServer：影像轉換伺服器，透過它可將原本以DICOM標準儲存的影像轉換成以JPEG的格式在網頁上秀出，可以算是和影像伺服器溝通上的一個Gateway，此部份也是自行開發。需求分析經參觀過高雄榮總後，我們發覺現行的病例系統只能在院內經由intranet，利用個人電腦和專屬的模擬程式來瀏覽，而專屬的模擬程式則是需要另外的電腦專業人員安裝才能使用，使用上均局限在院內，有許多醫生表示，如果要病人的病例，但不在院內時，此時若是人在家中，或許是在另一家醫院，那麼要如何才能看見病人的病例及醫療影像?另一方面，我們也訪問了電腦相關人員，他們表示設定一部電腦約耗時10~20分鐘，時間不是很久，但如果要設定100部或1000部個人電腦，則所用的時間將會一組很大的數目。綜合以上的各項資料，我們有一股想要為這一群替病人勞心勞力的醫生解決問題的衝動，於是我們決定開發一套可經由internet方式讀取病人病到及醫療影像的系統，利用瀏覽器(Browser)來看病例，一方面可符合醫生的需求，另一方面也可降低電腦相關人員的負擔。3系統設計本組採用“ThePrototypingMethodology”系統雛形開發法,來建置此套系統。系統雛形開發程序網頁系統架構圖1、系統設定這個功能主要是用來設定DICOM檔所存放位置的檔案途徑，及此套系統所須參考到的一些參數設定，可以經由執行登入動作時，由輪入的帳號判斷使用者是要使用查詢系統或是CLIENT端的程式安裝人員要設定系統，通常只會執行一次，就是在程式設定的時候。2、查詢系統該功能是大部分使用者所使用的部分，提供使用者依照病人的病例號碼或病人姓名，只要輸入一個KEYWORD，系統即會列出多筆相關的病例資料，再從中選出要找的資料。系統功能使用圖示說明1.系統架構圖1、系統架構病歷查詢系統是架構在以IISWebServer為前端處理的伺服器，用ASP程式來處理用戶端的請求，依據所得的請求至後端的資料庫查詢符合條件的資料，再配合以XML的格式與XSL樣式表來呈現資料。有需要顯示影像時，則再交由後端的JavaServlet伺服器，取得圖檔以Java程式來處理影像，將結果送至給用戶端。整體架構如圖1.所示。擬定輸入表格及輸出報告需求分析系統分析與程式設計加強程式功能及修改新需求系統測試登入歡迎畫面系統設定查詢系統42.使用者登入運作流程圖2、登入畫面如圖2.所示，這一個畫面是本站的首頁，除了歡迎的作用以外，它還有一個很重要的任務，也就要求使用者輸入自己的帳號和密碼。因為，這個網站資料的特殊性，我們必順要管制使用的人員，以期避免其它非相關的人使用，可以淢少病例報告的相關資料外漏。在這個部份，本組對於使用者的帳號和密碼，是由程式和經過加密的資料比對來作判定。3.查詢運作流程圖3、查詢輸入晝面圖4、符合條件畫面經過上述的帳號和密碼確認無誤後，就會進入到圖3.這個畫面。由畫面上得知，使用者可以看到有五個欄位，使用者可以各別針對某個欄位輸入，來作為查詢的條件：另外也可以針對使用者本身所知道的相關欄位資訊來輸入，作為查詢的條件。也就是使用者可以只記得零星的條件，來找到使用者自己所需要的資料。例如：使用者只記得他有一個病患姓“陳“、病例號有幾碼是“１８３７”：那麼這個使用者就可以在病患姓名的欄位輸入“陳”、在病例號碼輸入“１８3７”：程式就會依使用者輸入的相關條件找出符合條件的資料，顯示出相關資料的部份資訊來供使用者點選，其所需要的資料。也就會出現如圖4.的畫面了。當然，在這個功能下，本組也提供了可以翻頁的功能，給使用者一個可以簡單和舒服的操作介面，來輕鬆地得到想知道的資料。4.XML說明接下來，這個部份，作者要說明的，使用者在整個操作的過程並不會查覺到。因為，這個部份是作資料轉換的動作。一般而言，作者只要在使用者完成查詢的動作後，呈現使用者想要的資料就可以了。不過，作者在這裡用XML的文件來作最後的呈現工作。程式在使用SQL5查詢到使用者所需要的資料後，便交由本組寫好的一個轉換程式來作轉換的工作，而轉換工作，也不是照單全收的。在這個動作裡，本組定義了一支資料的結構檔Schema.XML。整個.XML文件檔的完成，都必須要參照這支Shema.XML的文件結構檔來完成，也就是在這個文件檔中沒有定義的資料是不會在最後的.XML文件中發現的，然後就產生一支.XML文件檔，以提供最後的呈現結果的文件檔。有關.XML的文件檔和Schema.XML的文件檔，作者會在稍後的章節中作說明。再來，作者要對XML和其相關的文件檔做個簡單的說明。要說明這個部份之前，先和使用者作一個簡單的概念溝通，我們要呈現一份文件要有文件的內容、文件的結構和文件的樣式這三個部份才能呈現，作者就依照這三個部份來說明：.XML的文件檔、Schema的文件檔和.XSL的文件檔…….XML的文件檔：是文件的主體，也是文件的內容。所以，我們在呈現後可以看到的內容都可以在這個文件檔中找到，還有和Schema的文件檔以及.XSL的文件檔的連接應用也是在這個文件檔裡編寫。此外，如果使用者獨自地去開啟.XML的文件檔，會發現只要單從.XML的文件檔中的標籤和內容來看，就可以得到這一份文件檔所要表達的訊息和內容了。這也是本組選擇用.XML文件來呈現最後結果的原因了。Schema的文件檔：是文件定義文件架構的文件檔。文件內容的項目和屬性都是在這個文件檔裡定義編寫的，如果在這個文件檔裡沒有定義的項目或是內容是不會在.XML文件檔裡出現的。這個Schema.XML文件檔本身也是一個.XML文件檔，不過它的作用就是作為文件的架構定義用，並不能移作它用。另外，還有一種.DTD的文件檔，也是用來編寫文件架構的文件檔，不過本組沒有採用它，也就不再贅述了。.XSL的文件檔：是文件的樣式檔。.XML這個文件檔內容在呈現時會是什麼樣的型式，就是要看本組在這個檔案裡如何地編寫了，例如：字體的大小和字型的選用，以及其它的樣式定義，都必須要在這個文件檔裡完成。當然，在這個文件檔裡，也可以使用HTML/CSS的樣式來定義文件的樣式了。5.結果呈現運作流程圖5、報告呈現畫面這個畫面就是文件最後呈現出來的結果了。本組在Server端，完成了.XML的文件檔，以及和.XSL樣式檔的連接後，轉換成HTML的型式，傳送到Client端，如此使用者就可以看到如圖5.的呈現結果。66.病歷查詢與影像處理之間的連結圖6、影像縮圖畫面病歷查詢與影像處理之間的連結是藉由名DicomImage.asp的ASP程式來做為溝通的橋樑。它會先在網頁上顯示部份的保存在XML中病患資訊，在此XML文件中也存有影像路徑的元素，取得影像路徑必須判別是否存在相對的實體目錄，若無目錄存在將不會顯示任何圖形來。在確認了目錄存在後，便針對目錄中每個圖檔產生超連結到影像處理伺服器，並且先取得縮小四倍的圖，以供使用者做個預覽，選擇所需的圖後，才進一步顯示原圖大小。其所產生的結果如圖6.所示。7.JavaServlet運作流程圖7、JavaServlet運作流程JavaServlet是利用Service()來把請求傳給Ser