《医学信息学》PPT课件.ppt

医学信息学,目录,第1章 生物医学信息学概论第2章 医学信息标准化第3章 数据库与信息系统第4章 医院信息系统第5章 医学图像信息系统第6章 实验室信息系统第7章 护理信息系统第8章 社区卫生信息系统第9章 区域卫生信息平台第10章 电子病历第11章 医学数据获取与医学信号处理第12章 临床决策支持系统第13章 远程医疗第14章 生物信息学第15章 医学信息学的未来,第1章生物医学信息学概论,主要内容,医学信息学的发展史,医学信息学包含的范围,我们所说的医学信息学是一个广义的概念，其全称为生物医学信息学，包含：医学信息学生物信息学,医学信息学的发展史,20世纪初，美国首先出现医院标准化的浪潮1949年，欧洲首先出现第一家医学信息机构20世纪60年代诞生医学文献自动化检索系统1987年，成立国际医学信息协会（IMIA）,医学信息学的简介,处理对象健康信息，医疗信息，护理信息，保健信息，实验信息，医学影像信息等研究内容健康以及生物医学信息的采集、存储、检索、利用相关设备和方法的开发等,生物信息学的发展史,19世纪末，英国学者创立生物测量学1981年，引入数学和计算方法研究生物信息学，分析生物学数据20世纪90年代，取得DNA测序，蛋白质分析，分子成像技术等突破,生物信息学的简介,研究内容生物信息的采集、存储、传播、分析和解释使用工具利用计算机对所研究的生物信息进行储存，检索和分析,医学信息学的学科性质与任务,医学信息学的学科构成,主体学科卫生信息学健康信息学支撑学科信息科学管理学等,医学信息学的学科性质,揭示疾病的本质阐明疾病发生和发展的规律寻找有效的防治措施达到消除疾病，保障健康的目的,医学信息学的四大功能,整合功能按照医学信息产生与发展的基本规律，对医疗实践及管理方面有关流程进行整合辅助功能使临床医疗技术向智能化，现代化发展拓展功能增强和拓展医护人员的信息提取，信息转化等能力决策功能极大地提高临床诊疗和健康信息管理的决策质量,医学信息学的发展趋势,医学信息学的发展重心,体现在临床信息管理领域，具体包括：电子病历医院信息系统（Hospital Information System,HIS）,医疗概念的转化,过去（以医院为中心）疾病检查住院治疗未来（以患者为中心）早期预测家庭护理健康信息管理,我国医院信息管理的四个阶段,1.独立的门诊收费、住院费和药房管理系统。2.医院的局域网络。包括住院管理、门诊收费和药物管理和递送系统等；3.完整的医院信息系统。包括医院信息系统（HIS）、医学图像存储与共享信息系统（PACS）、实验室信息系统（LIS）、护理信息系统（NIS）等；4.远程医疗。研究实施远程医疗的数字图像，如CT扫描、核磁共振和超声的CT诊断。,医学信息学现阶段发展瓶颈,医学信息学领域的三大瓶颈,缺乏标准化和互操作性医疗信息涉及医疗，教育，医学科研，人才，物资等等多个方面，缺乏医学标准化词典，各个医疗机构及相关单位之间的信息无法共享软件系统缺乏同一架构许多开发人员并非专门从事医院信息系统开发，故不同公司之间的开发标准迥异，缺乏长远的眼光，不同系统间兼容性差医院管理模式不合理国内许多医院的院长由医学专家担任，而非专业的管理型人才,解决方案,开展跨国公共健康信息学合作2008年起，中国与美国开展了跨国公共健康信息学合作。共同探讨相关领域即将发生的变革以及相应应对策略软件方面，从定向开发向主动开发和经营转型未来十年，医学信息学将大力支持开放源码的方式，接受临床研究eSourse(电子信息)医院加大投资进行数字化建设尽快培养大量医疗软件开发人员，强化医疗信息化以及医院管理，开展高层次教育培训,第2章 医学信息标准化,主要内容,2.1 标准与标准化,2.1.1 标准,2.1.2 标准化,2.1.3 标准化发展历程,2.1.4 信息标准化,2.1.1 标准,标准的定义：国家标准GB/T20000.1-2002给“标准”下的定义：“为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范化文件。”在此定义后有一条附注：“标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳共同效益为目的。”标准的特性：标准是一种规范化文件；标准具有共同使用和重复使用性质；标准的制定必须有一定程序，经协商一致，并由公认机构批准；制定标准的目的是为了在“一定范围”内获得最佳秩序。,2.1.2 标准化,标准化的定义：标准化是为了在一定范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的行为规范的活动。标准化的特征明确的域惟一性与完整性权威性元数据与数据元元数据是对信息资源的规范化描述，它是按照一定标准，从信息资源中抽取相应的特征，组成的一个特征元素集合。数据元又称数据元素，是用一组属性描述定义、标识、表示以及允许值的数据单元。,2.1.3 标准化发展历程,古代的标准化古代标准化典范-古罗马战车近代工业标准化“国际标准日”-10月14日信息时代标准化ISOIEO,2.1.4 信息标准化,信息的表达：信息表的类标准是信息标准化的基础，也是最常见的。像分类编码类，名称和内涵的标准化、代码化。信息的交换是要解决不同的系统之间或不同的部门、企业之间对信息共享的问题。信息交换的标准往往比信息的表达要复杂。还有许多标准是规范信息处理流程的，这一类标准的制定常常对信息系统的开发与推广有着十分重要的意义。美国病人分类系统(diagnosis related grouping，DRG)，描述由某医院治疗的患者类型，虽然表现出来的是用代码来区别相关的疾病组，实际上，其本质是规定了一套信息处理的流程、逻辑与标准。,2.2 分类与编码,2.2.1 基本概念,2.2.2 分类与编码的基本原则,2.2.3 分类与编码的方法,基本概念,分类(classification)是为了某一目的，依据某一原理，采取一种分类准则，将依从这一准则的、具有共同属性和特征的信息归并在一起，并依从这一准则有序地排列。编码(coding)指定一个对象或事物的类别（如多轴分类）或者类别集合的过程。,2.2.2 分类与编码的基本原则,科学性系统性准确性惟一性冗余性结构化实用性可操作性,2.2.3 分类与编码的方法,分类的方法线分类法：是依据某一属性或特征，逐层分解展开，形成分类体系。面分类法：是将所选定的分类对象的若干属性或特征视为若干个“面”，每个“面”中又可分成彼此独立的若干个类目。混合分类法：是将线分类法和面分类法组合使用，以其中一种分类法为主，另一种做补充的信息分类方法。,2.2.3 分类与编码的方法,编码的方法数字编码(number codes)：将一个未用过的数字给予一个新类别，编定此种类别的数字只能用在特定的类别。助记编码(mnemonic codes)：由一个或多个和类别有关的字符组成，这种代码编码容易，用户易于记忆，使用方便。阶层编码(hierarchical codes)：对每个附加层次的细节进行延伸。阶层码在相关细节的层次和在相关的母阶层产生信息。并排码(juxtaposition codes)：是由区段(segment)所组成的合成码，每个区段提供相关类别的特征。组合码(combination codes)：根据排序原则将不同的类别进行编码，并组合成一个编码的分类系统。加值码(value addition codes)：利用二进制法来加总代表不同的分类码。,2.3.1 医学信息标准的艰巨性,2.3.2 医学信息标准的类型,2.3 医学信息标准,2.3.1 医学信息标准的艰巨性,医学信息面广量大、种类繁多，难以标准化。患者信息数量庞大，而且十分复杂细致，个性突出，形成极为复杂的海量信息。医学信息量化困难，它不同于工程信息，各变量的相互关系及变化规律难以用数学语言表达。自然语言标准化的困难。共享性突出。,2.3.2 医学信息标准的类型,医学信息的标准。医学信息交换的标准。医学信息处理与流程的标准。医学信息硬件与软件的标准。,2.4 医学信息学常用分类标准,2.4.1 国际疾病分类 ICD,2.4.2 人类与兽类医学系统术语SNOMED,2.4.3 诊断相关组 DRG,2.4.4 一体化医学语言系统 UMLS,2.4.5 国际社区医疗分类 ICPC,2.4.6 Read临床代码,2.4.7 检测报告逻辑命名与编码系统LOINC,2.4.8 医学主题词表 MeSH,2.4.1 国际疾病分类 ICD,国际疾病分类(international classification of disease，ICD)：是根据疾病的某些特征，按照规则将疾病进行分类，并用编码的方法来表示的系统。ICD发展简史ICD分类原理与方法ICD分类依据疾病的四个主要特性，即病因、部位、病理和临床表现（包括症状、体征、分期、分型、性别、年龄、急慢性、发病时间等），每一特性构成了一个分类标准，形成一个分类轴心，因此ICD是一个多轴心的分类系统。ICD的应用与意义,2.4.2 人类与兽类医学系统术语SNOMED,人类与兽类医学系统术语(the systematized nomenclature of human and veterinary medicine，SNOMED)SNOMED的结构SNOMED 3.2版将全部术语分入11个独立的系统模块(module)中，即11个分类轴中，如表2-2所示。在每一模块中，术语按照它们的自然层次排列，并被分配一个5位或6位由字母和数字组成的代码。通过使用G（关键词修饰词）模块，一些术语可以与另一些术语连接，以利于表达复杂内容或疾病现象。词条的索引排列是按照编码顺序。,2.4.2 人类与兽类医学系统术语SNOMED,表2-2 SNOMED 国际版的术语模块,2.4.2 人类与兽类医学系统术语SNOMED,SNOMED术语集示意图,2.4.3 诊断相关组 DRG,诊断相关组（diagnosis related groups，DRG）是美国以住院病人医疗费用及住院天数作为主要影响因素的疾病群代码系统，专门用于美国医疗保险预付款制度的分类编码标准。DRG分类原理及方法DRG分类的应用与意义,2.4.4 一体化医学语言系统 UMLS,UMLS(unified medical language system)是美国国立医学图书馆自1986年起研究和开发的一体化医学语言系统。UMLS的组成超级叙词表(metathesaurus)语义网络(semantic net-work)专家词典(specialist lexicon)信息源图谱(information sources map)UMLS应用与意义,国际社区医疗分类 ICPC,国际社区医疗分类(international classification of primary care，ICPC)是由全科医生家庭医生国立学院、大学和学会世界组织建立的分类法，它比ICD-9更全面和细化，不仅含有诊断编码，而且含有就诊原因、治疗原因和实验结果代码。ICPC是两轴系统第一个轴主要是面向机体各器官或系统的字母编码；第二个轴是医疗组成部分编码。,国际社区医疗分类 ICPC,ICPC第一轴向编码情况,国际社区医疗分类 ICPC,ICPC第二轴向编码情况,2.4.6 Read临床代码,Read临床代码(read clinical codes，RCC)，是英国全科医生Jams Read于20世纪80年代初个人开发，1990年为英国国家医疗保健部采用和进一步开发。RCC计划覆盖医疗卫生领域的所有范围。RCC使用5位字母数字代码。每一代码代表一个临床概念和相关的“首选术语”。每一个代码可以与多个日常用语中使用的同义词、首字母缩写词、人名、简缩词等连接起来，并且这些概念以分级的结构顺序排列，每一层面的下一级表示更细分化的概念。,2.4.7 检测报告逻辑命名与编码系统LOINC,LOINC(logical observations,identifiers,names and codes)由美国印第安纳大学和犹他大学开发的关于临床实验室检验、检查报告、项目标识、名称、代码的标准。,2.4.8 医学主题主题词表 MeSH,医学主题词表(medicai subject headings，MeSH)是由美国国家医学图书馆(NLM)开发和维护的，是一套专门为医学文献分类所设计的树状词汇系统。MeSH的组成字顺表树状结构表主题词变更表副主题词MeSH词条类型主题词款目词,2.5 医学信息交换标准,2.5.1 HL7,2.5.2 DICOM,2.5.1 HL7,HL7(health leave seven)是一种医疗卫生信息交换标准，它是基于开放式系统互联(open system interconnection，OSI)通信模式第七层（应用层）的医学信息交换协议。HL7的组成消息(message)区段(segment)字段(field)消息分隔符(delimiter)触发事件(trigger event)表(table),2.5.1 HL7,HL7的功能模块发送/接收模块（send/receive module）转换模块（adaptor module）应用接口模块（API module）资源模块（resource module）对照模块（mapping module）,2.5.2 DICOM,医学数字成像和通信标准(digital imaging and communications in medlicine，DICOM)是由美国放射学会(American co11ege of radiology,ACR)和国家电子制造商协会(national electrical manufactures association,NEMA)为主制定的一个专门用于数字化医学影像传输、显示和存储的标准。,第3章数据库与信息系统,主要内容,主要内容,3.1.1 数据与数据管理,3.1.2 数据管理技术发展历程,3.1.3 数据库的数据模型,3.1.4 数据库的类型,3.1.5 数据库系统与数据库管理系统,3.1.6 数据库应用开发流程,3.1.1 数据与数据管理,数据是描述事物的符号记录，是数据库中存储的基本对象，也是数据库管理系统处理的基本对象。信息是关于现实世界事物存在状态或运动方式的反映，是经过处理的、能够反映现实世界状态及物理特性的数据。信息是数据的内涵，也是对数据的语义解释。数据处理是对数据进行采集、存储、检索、加工、变换和传输等处理的过程。数据+数据处理=信息,3.1.2 数据管理技术发展历程,随着计算机硬件和软件的发展，应用中的数据管理需求逐步发生转变，数据管理技术的发展也经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个主要阶段。人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）文件系统阶段（20世纪50年代后期至60年代中期）数据库系统阶段（20世纪60年代后期开始）,表3.1 数据管理三个阶段的对比,3.1.3 数据库的数据模型,数据模型是对客观事物特征的数据抽象，是严格定义的一组概念的集合，反映了事物与事物之间的联系。按照应用层次的不同，可以将数据模型分成概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三类。概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型,3.1.4 数据库的类型,层次数据库是一种以层次数据模型为基础的数据库。采用树形结构模型来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系。在树形结构中，每一个节点表示一个记录，而各个节点之间的连线表示各个记录之间的关联。这种关联在层次模型中的双亲节点（上层节点）和子女节点（下层节点）之间只能是一对一和一对多的关系。每个记录用于描述实体集中的一个实体，它可以包含若干字段，用于描述实体的属性。在现实世界中，许多实体之间的联系本来就存在一定的层次关系。因此，使用层次模型描述现实世界中的数据关系是比较自然也比较直观，并且易于理解和表示。,3.1.4 数据库的类型,层次数据库的主要优点数据存取方便，且存取速度快；数据结构清晰，便于理解；数据修改和数据库扩展容易实现；检索关键属性十分方便。层次数据库的主要缺点结构呆板，缺乏灵活性；同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边）；不适合拓扑空间数据的组织。,3.1.4 数据库的类型,网状数据库是一种以网状数据模型为基础的数据库。采用图模型来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系。每个节点表示一个记录，而各个节点之间的连线表示的是各个记录之间的关联。这种关联在网状模型中的双亲节点（上层节点）和子女节点（下层节点）之间可以是多对多的关系。一个上层节点可以有多个下层的子女节点，而一个下层节点也可以有多个上层的双亲节点。每个记录用于描述实体，它可以包含若干字段，用于描述实体的属性。与层次数据模型相比，网状数据模型的结构更加灵活，表达的关系也更加丰富，但是同时也带来了处理上的复杂性。,3.1.4 数据库的类型,网状数据库的主要优点能明确而方便地表示数据间的复杂关系；数据冗余小。网状数据库的主要缺点网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难；需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大；数据的修改不方便（指针必须修改）。,3.1.4 数据库的类型,关系型数据库是一种以关系数据模型为基础的数据库。采用一系列由行和列组成的二维表（关系）来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系。一个关系可以用来描述一个实体及其属性，也用来描述实体之间的联系。每张关系表内部的各数据项之间可以存在一些关联关系，不同关系表的数据项之间也可以存在一定的关联关系。一个关系就是一个二维表（但不是任意一个二维表都能表示一个关系），二维表名就是关系名。二维表中的每一行称为一个记录或元组；二维表中的每一列称为一个字段或属性；属性的取值范围称为域。,3.1.4 数据库的类型,关系型数据库的主要优点建立在严格的数学概念基础之上，有关系代数作为语言模型，有关系理论作为理论基础；模型概念单一、规范化，数据结构简单、清晰，易懂易用；存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性和更好的安全性，也便于维护，简化了程序员的工作，提高了开发的效率；关系型数据库的主要缺点路径透明也导致了查询效率相对较低；为了提高性能，需要进行查询优化，增加了编程难度。,3.1.4 数据库的类型,面向对象数据库是一种以面向对象数据模型为基础的数据库。全面支持对象、复合对象、封装、类、继承、重载、滞后联编、多态性等面向对象技术中的基本概念。利用类的概念来描述复杂的对象，利用对象中封装的状态和方法来模拟对象的基本属性和复杂行为，利用继承性来实现对象结构和方法的重用。面向对象数据库是类的集合，一组类可以形成一个类层次。一个面向对象数据库可能有多个类层次。在一个类层次中，一个类继承其所有超类的全部属性、方法和消息。面向对象数据库的来源主要分为两大类扩充关系数据模型的对象关系数据库；在面向对象语言中嵌入数据库功能或者从底层直接开发并实现的面向对象数据库系统。,3.1.4 数据库的类型,面向对象数据库的主要优点具有表示和构造复杂对象的能力；封装和信息隐藏概念提供的模块化机制；封装、继承和类层次概念提供的软件重用机制；通过滞后联编等概念得到系统扩充能力。面向对象数据库的主要缺点缺乏通用数据模型；缺乏理论基础；缺乏友好的用户界面与环境；缺乏有力的查询优化技术。,3.1.4 数据库的类型,XML数据库是一种以XML数据模型为基础的数据库。以节点(元素、属性、备注等)和节点间的相互关系为基础来描述和表示现实世界中的实体及其相互之间的联系。通过对节点(元素、属性、备注等)的标记进行相关操作来实现对数据的操作。XML数据库主要有三种类型：在原有数据库系统上扩充对XML数据的处理功能，使之能适应XML数据存储和查询需要的能处理XML的数据库。以XML文档作为基本的逻辑存储单位，以自然的方式处理XML数据，并且针对XML的数据存储和查询特点设计专门的数据模型和处理方法的纯XML数据。综合上述两种XML数据库特点的混合XML数据库。,3.1.4 数据库的类型,XML数据库的主要优点能够有效管理半结构化数据；提供了对标签名称的操作，也提供了对路径的操作；能够清晰表达数据的层次特征，便于对层次化数据进行操作。XML数据库的主要缺点数据冗余度高，不仅占用大量的磁盘空间，还会给操作文件带来困难；数据访问速度不高，检索效率低下；对XML数据的插入、删除和更新等操作的支持不够完善。,3.1.4 数据库的类型,NoSQL数据库是非关系型的、分布式的、开源的和水平可扩展的新一代数据库系统，放弃了关系模型和SQL语言，具有模式自由、支持简易复制、简单的API、最终的一致性（非ACID）和大容量数据等特点。NoSQL数据库采用数据模型主要包括：Key-Value键值对数据模型；Document数据模型；Column数据模型。典型的NoSQL数据库主要包括：Google Bigtable；Apache Cassandra；Apache Hbase；MongoDB；CouchDB。,3.1.4 数据库的类型,NoSQL数据库的主要优点系统的动态可扩展性好；操作逻辑简单，具有快速的读写能力；开源软件，低廉的使用成本。NoSQL数据库的主要缺点不提供SQL，增加了系统的开发和维护成本；提供的功能有限，不支持事务等特性；处于起步阶段，产品成熟度不高。,3.1.5 数据库系统与数据库管理系统,数据库系统数据库系统是引入了数据库的计算机系统，是计算机软硬件和数据资源共同组成的系统；数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、应用程序和用户几个部分组成；按照数据库服务器的部署方式，可以将数据库系统分为单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器、浏览器/应用服务器/数据库服务器等几个体系结构。,3.1.5 数据库系统与数据库管理系统,数据库管理系统是定义、建立、管理、使用和维护数据库的大型软件，不仅实现了数据库的统一管理和控制，还保证了数据库的安全性和完整性。提供数据定义语言与数据操作语言，以便用户定义数据库的模式结构与权限约束，以及实现数据的追加和删除等功能。主要功能包括数据定义数据操作数据库运行管理数据组织、存储与管理数据库的保护数据库的维护通信,3.1.6 数据库应用开发流程,(1)系统规划阶段系统规划的任务是分析应用系统开发的必要性和可行性。明确应用系统的基本功能；规划人力资源调配；拟定设备配置方案；对系统的开发、运行、维护的成本做出估算；预测系统效益的期望值；写出详尽的可行性分析报告和数据库应用系统规划书。,3.1.6 数据库应用开发流程,(2)需求分析阶段分析系统用户的实际应用需求，了解用户业务状况，根据用户的实际需求给出恰当设计。重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。用数据字典和数据流图描述出用户的数据需求和数据处理过程的要求。需求分析的过程大致可分成三步：需求信息的收集需求信息的分析、整理需求信息的评审,3.1.6 数据库应用开发流程,(3)概念设计阶段概念模型设计的任务是在需求分析结果的基础上，对用户的需求进行综合、归纳与抽象，形成一个数据库的概念模型，并给出描述；概念模型不依赖于任何具体的计算机系统，反映了系统信息需求的概念结构。例如，在采用关系型数据库时建立实体-关系图，或者在采用面向对象的数据库时建立对象的类图。,3.1.6 数据库应用开发流程,(4)逻辑设计阶段任务是将概念模型转换为计算机中DBMS所支持的数据模型，如关系模型或对象模型等。定义出符合标准化命名要求的数据库表和字段，再根据用户的处理要求和安全性考虑，建立出必要的视图（view）。逻辑设计的过程如下：设计模式与子模式；编写应用程序设计指南；编写物理设计指南。,3.1.6 数据库应用开发流程,(5)物理设计阶段物理设计的任务是在逻辑数据模型的基础上，为应用系统选取一个最合适的物理结构，包括物理数据库结构、存储记录格式、存储记录位置分配及访问方法等。物理设计的过程如下：存储记录结构设计；存储空间分配；访问方法设计；物理设计性能评价。,3.1.6 数据库应用开发流程,(6)系统编码及调试阶段系统编码及调试的任务是建立数据库并编制系统应用程序代码，先进行系统的初步调试，再进行系统的联合调试。系统通过联合调试后，进行数据库应用系统的试运行。系统调试的过程如下：建立数据库结构：根据逻辑设计和物理设计结果，建立数据库结构；调试准备：数据库结构建立后，装入实验数据，使数据库进入调试运行阶段；调试运行：试运行应用程序，对相关功能进行调试与测试；系统运行准备：装入实际初始数据，为系统运行提供数据，制定数据库的重新组织方案、故障恢复规范和安全规范。,3.1.6 数据库应用开发流程,(7)系统运行及维护阶段数据库应用系统经过系统调试和成功试运行后，即可开始投入正式运行；在数据库系统运行过程中，需要继续对它进行评价、调整与修改。主要工作包括：数据库性能监视、分析和改进，数据库备份和恢复，数据库安全性和完整性控制以及数据库结构的重新构造等。数据库正式投入运行后，运行维护阶段的主要工作：维护数据库的安全性与完整性；监察系统的性能；扩充系统的功能。,主要内容,3.2.1 信息与信息系统,3.2.2 信息系统的发展历程,3.2.3 信息系统的进化过程,3.2.4 信息系统的类型,3.2.5 信息系统的开发方法,3.2.1 信息与信息系统,信息是关于现实世界事物的存在状态或运动方式的反映。它是人与客观世界之间的一种媒介，对管理和决策产生直接的影响。信息具有如下主要特征：事实性时效性不完全性等级性变换性价值性,3.2.1 信息与信息系统,信息系统是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、用户和规章制度共同组成的、以处理信息流为目的的人机一体化系统。信息系统也可以看作是一系列相互关联的可以收集（输入）、操作和存储（处理）、传播（输出）信息并提供反馈机制（反馈）以实现其目标的元素的集合。,3.2.2 信息系统的发展历程,(1)集中数据处理第一台用于商业目的的计算机是在1954年安装的，标志着信息系统的开始。(2)面向管理的数据处理在1965-1979年间，集中式的数据处理扩展到能为管理和作业活动提供辅助信息，建立了分离的信息系统部门，远程终端也引入到系统中。不仅财务部门的管理者涉及到信息控制问题，采购、人事、市场、工程、研究与开发、生产作业等其他部门的管理者也涉及这个问题。因此，信息系统被专门设计成能供不同职能部门的管理者使用的系统，以便其做出更好的决策。,3.2.2 信息系统的发展历程,(3)分布式终端用户计算信息系统的下一个重大突破是分布式信息控制，即部分或全部的计算机的逻辑功能在中央主计算机之外实现。在第三阶段，管理者变成了终端用户，个人计算机变得非常普及，第二阶段的信息系统部门演变成了第三阶段的信息支持中心。(4)交互网络系统重点是建立和实现终端用户间的联络。借助于交互网络，管理者的计算机可以与其他计算机进行通讯联系，从而形成了电子邮件、电视会议和企业间的互联等。,3.2.3 信息系统的进化过程,诺兰模型信息系统专家诺兰通过对200多个公司、部门发展信息系统的实践和经验的总结，提出了著名的信息系统进化模型，即诺兰模型。(1)初始阶段初始阶段：计算机刚进入企业，且只作为办公设备使用，基于计算机的应用非常少，通常只用来完成一些报表统计工作，甚至大多数时候被当作打字机使用。(2)扩展阶段企业对计算机有了一定了解，想利用计算机解决工作中的问题，IT应用需求开始增加，企业对IT应用产生了兴趣，对开发软件热情高涨，IT建设投入大幅度增加。,3.2.3 信息系统的进化过程,(3)控制阶段企业IT建设更加务实，对IT的利用有了更明确的认识和目标；一些职能部门内部实现了网络化。(4)统一阶段在增强控制的基础上，企业开始重新进行规划设计，建立基础数据库，并建成统一的信息系统。企业的IT建设开始由分散和单点发展到成体系。(5)数据管理阶段企业高层意识到信息战略的重要，信息已经成为企业的重要资源，企业的信息化建设也真正进入到数据处理阶段。(6)成熟阶段经过逐阶段的发展和进化，信息系统已经可以满足企业各个层次的需求，从简单的事务处理到支持高效管理的决策帮助。,3.2.4 信息系统的类型,数据处理系统运用计算机处理信息而构成的系统，主要功能是将输入的数据信息进行加工整理，计算各种分析指标，将信息转换为人们易于接受的形式，并将处理后的信息进行有序存储，随时通过外部设备提供给信息使用者。管理信息系统以人为主导，利用计算机硬件、软件和通信设备以及其他办公设备，进行信息收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化人机系统。,3.2.4 信息系统的类型,决策支持系统辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统，是管理信息系统向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。专家系统内部含有大量的、某个领域内的专家水平知识与经验的智能计算机程序系统，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。办公自动化系统采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，利用计算机技术手段提高办公的效率，进而实现办公自动化处理的系统。,3.2.5 信息系统的开发方法,完善的信息系统具有以下四个标准：确定的信息需求；信息的可采集与可加工；可以通过程序为管理人员提供信息；可以对信息进行管理，具有统一规划的数据库。,3.2.5 信息系统的开发方法,(1)结构化方法结构化方法是应用最为广泛的一种开发方法；该方法把整个系统的开发过程划分为若干阶段，然后一步一步地依次进行，前一阶段是后一阶段的工作依据；每个阶段又划分详细的工作步骤，顺序作业；每个阶段和步骤都有明确详尽的文档编制要求，各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过建立各自的软件文档和对关键阶段和步骤进行审核及控制实现的。,3.2.5 信息系统的开发方法,结构化方法具有如下优点遵循用户至上原则；严格区分工作阶段，每个阶段有明确的任务和取得的成果；强调系统开发过程的整体性和全局性；系统开发过程工程化，文档资料标准化。结构化方法的优缺点优点是理论基础严密，在系统建立之前就已经充分了解和理解了用户需求；缺点是开发周期长，文档、设计说明繁琐，工作效率低。,3.2.5 信息系统的开发方法,(2)原型法原型法的基本思想与结构化方法完全不同，原型法认为在很难一下子全面而准确地提出用户需求的情况下，不要求一定要先对系统做详细的调查与分析，而是本着开发人员对用户需求的初步理解，先快速开发一个原型系统，然后通过反复修改来实现用户的最终需求。原型应当具备如下特点：实际可行；具有最终系统的基本特征；构造方便、快速，造价低。原型法还可以进一步划分为抛弃型原型和进化型原型。,3.2.5 信息系统的开发方法,(3)面向对象方法基本思想包括客观事物是由对象组成的，对象是对原事物的抽象；对象由属性和操作组成，属性反映了对象的数据信息特征，操作用来定义改变对象属性状态的各种操作方式；对象之间的联系通过消息传递机制实现，消息传递的方式是通过消息传递模式和方法所定义的操作过程来完成的；对象可以按属性来归类，借助类的层次结构，子类可以通过继承机制获得其父类的特性；对象具有封装的特性，一个对象就构成一个严格模块化的实体，在系统开发中可被共享和重复引用，达到软件（程序和模块）复用的目的。,第4章医院信息系统,主要内容,主要内容,4.1.1 概论,4.1.2 相关概念,4.1.3 基础知识,4.1.4 设备和仪器,4.1.1 概论,医院信息系统是在医院管理和医疗活动中进行信息管理和联机操作的计算机应用系统，是现代化医院必不可少的基础设施与技术支撑。国外医院信息系统的发展：20世纪60年代，美国开始医院信息系统的研究；20世纪70年代，美国医院信息系统的研究已经进入大发展时期；同期日本开始医院信息系统的开发和应用；20世纪70年代中期到80年代，欧洲开始发展医院信息系统。,4.1.1 概论,我国医院信息系统的发展，大体经历三个阶段：医院独立应用阶段；部门级或方面级的应用阶段；目前正在发展的阶段。,4.1.2 相关概念,医院（hospital）对群众或特定的人群进行治病、防病的场所，备有一定数量的病床设施、相应的医务人员和必要的设备，通过医务人员的集体协作达到对住院或门诊患者实施科学的和正确的诊疗目的的医疗事业机构。信息系统（information system,IS）以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。医院信息系统（hospitalinformationsystem,HIS）利用计算机软硬件技术和网络通讯技术等现代化手段，对医院及其所属各部门的人流、物流和财流进行综合管理，对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存贮、处理、提取、传输和汇总，并加工生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的信息系统。,4.1.3 基础知识,信息获取和利用：利用计算机和网络通讯设备收集、存储、传递、分析、处理包括临床和管理的所有信息。原始数据和信息的收集主要是在各项业务处理的第一线：收费窗口库房医生工作站医技科室数据采集的核心问题是准确、便捷、及时和完整。信息的存储和共享：任何人（授权者）在任何时候处于任何地方都可以对任何内容（许可）获取及时、准确的信息。医院信息系统应该具备完善的信息存储和共享的功能、措施和制度，以便医院宝贵的数据资源能够得到很好的利用。,4.1.4 设备和仪器,一个完整的医院信息系统应该具备：独立的服务器（server）客户端（client）客户端向服务器发出请求，服务器按照一定的调度策略完成请求并返回结果。服务器端可以通过网络向一个或者多个客户端提供服务。服务器端的数据库服务器主要提供数据存储功能，也可通过触发器和存储过程提供部分应用逻辑。出于系统安全性考虑，往往另外配备有备份服务器。面向对象的数据库应用系统开发工具，例如PowerBuilder等。,主要内容,4.2.1 构造与系统结构,4.2.2 功能,4.2.3 组成,4.2.1 构造与系统结构,医院信息系统是适合各种类型医院使用的医院计算机网络管理信息系统，具备完整的信息录入、修改、删除、查询、统计、打印、备份、恢复的功能和通用性、实用性、易学易用、安全性、可扩展性的特点。医院信息系统的目标：支持医院各科室的事务处理，为管理者提供决策依据；为医生技术交流提供方便渠道，并支持医护工作者临床业务，处理患者的临床医疗信息，辅助诊疗；实现信息资源共享，堵截财物流失，提高医院整体效率；提高医院的工作效率、健全医院的管理制度、避免医院药品和资金的大量流失，对医院信息进行更合理、更有效的管理。,4.2.1 构造与系统结构,医院信息系统是一个典型的数据库应用，可以概括为用户界面、商业逻辑和数据访问这三种基本任务，即可划分为用户界面层、逻辑层和数据层。用户界面层是人机接口，用户和应用程序的交流在该层完成。通过界面层，用户可完成获取数据、输入数据、修改数据、删除数据等一系列操作。逻辑层是界面层和数据层的桥梁，它响应界面层的用户请求，执行任务并从数据层提取数据，然后将必要的数据传送给界面层，从而实现界面层与数据层之间的交互。数据层一般用于实现数据存取和操作管理工作。它响应逻辑层的请求，产生数据请求结果，然后逻辑层对此结果进行有针对性的处理。,4.2.1 构造与系统结构,第一层为数据层，是由数据库管理节点组成。第二层为逻辑层，也叫中间层，它的主要任务是处理商业逻辑或与应用有关的计算。中间层既是第一层的客户端，也是第三层的服务器端。第三层是用户界面层，负责完成与用户之间的交互和计算。,界面层,逻辑层,数据层,数据库,4.2.2 功能,完备的医院信息系统应尽量满足下列要求：系统的开放性和标准性；系统的稳定性和可靠性；系统的安全性和可管理性；系统的灵活性和扩充性；系统的实用性和经济性；系统的易维护性和方便性。,4.2.2 功能,一个良好的医院信息系统应该注意具备以下几个功能：能够实现整个医院的信息彻底数字化，改变传统的依靠文件、胶片等发送信息的传递方式、实现无纸化办公、无胶片化办公，达到管理费用