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摘 要

随着科技水平和人民生活方式的提高，我国的各行各业都在蓬勃发展，这其中也包括医疗行业。同时，人们也越来越要求能够对医疗信息的可视化，因为就医并非小事，轻则关乎病情，重则关乎生命，所以人们都希望对医疗信息的掌握更加充分，从而更具有安全感，所以一项医疗健康档案信息可视化系统设计与实现不仅顺应社会发展进程，更能让居民对医疗信息更了解，更具安全感。
该系统使用Java语言作为后端的开发语言，并且使用了SSM框架从而提高系统的扩展性，实现用户管理，社区管理，互助管理，健康知识推荐，活动管理。对于监护人来说本系统可以便捷的为其提供订购药品，查看健康知识推荐，而员工在此基础上拥有对社区服务调配的权限，有助于更好的服务患者。此系统还可以为医生提供更好的健康数据检测，能更好的观察患者的健康状态，也能同其他医疗机构进行互帮互助。管理员拥有全部权限，可以设置一些活动，调整社区状态，统观全局。

关键词：医疗信息可视化；Java；MySQL；SSM

一、绪论

（一）研究背景

随着医疗科技的飞速发展，医疗领域的数据量不断增大，其中包括病人的个人信息、药品记录、医学影像等。这些数据为医疗决策提供了有力的支持，同时也对医疗系统的管理和优化提出了新的挑战。医疗可视化系统通过将医学数据可视化，为医疗决策提供了更好的决策支持。它可以帮助临床医生更直观、更深刻地了解病人的病情、病史和治疗效果，从而更准确地做出诊断和治疗计划。同时，医疗可视化系统还能够为医学研究提供支持。例如，基于医学影像分析的疾病标记物的发现可以帮助医学界更好地了解和研究疾病的发病机制，从而为疾病的早期预防和治疗提供依据。总之，医疗可视化系统是医疗领域中一项重要的技术，它正在得到更广泛的应用和大量的研究。 通过医疗可视化系统，医生可以更加准确地为病人做出诊断和治疗计划，并能够促进医学研究的进步，提高医疗质量和效率。

（二）研究意义

医疗健康档案信息可视化系统的研究具有很重要的意义。这种系统能够将医疗健康档案中的数据转化为图表、柱状图、地图等形式,让医务人员和患者一目了然地了解自己或病人的健康状况,以便更好的进行诊断与治疗。具体而言，其研究意义如下：
1.提高医疗数据的管理效率。医疗健康档案信息可视化系统能够将海量数据集合化并，大幅提高医务人员工作效率。
2.更好地把握患者的病情。对于慢性疾病或需要长期管理的病患，医疗健康档案信息可视化系统能够帮助医生更好的把握病人的病情和健康状态，调整治疗方案并及时跟进患者病情的变化。
3.提高医疗决策的准确性和科学性。通过将海量的医疗数据可视化，医疗决策者能够更好地获取和分析数据，以便更科学、准确地作出医疗决策。
4.提高医疗保健的质量和效果。对于指导患者进行自我管理的情况下，可视化信息系统可以为患者提供有针对性的建议，从而引导患者进行更好的自我管理，提高医疗保健的效果。综上所述，研究医疗健康档案信息可视化系统可为医疗保健领域提供更好的数据支持和科学决策，是提高医疗保健质量和效果的有效途径。

（三）国内外研究现状

近年来，国内医疗可视化系统的研究和应用逐渐增多。以下是一些国内研究现状的例子：
医学影像可视化。国内多个医疗科研机构和企业都在进行医学影像可视化方面的研究，例如清华大学、上海交通大学、同济大学等，同时这些机构也在开发一些医学影像可视化的软件系统，如清华大学的MedVis系统、同济大学的MedIV系统等。

医疗数据挖掘。国内很多医疗科技企业也在进行医疗数据挖掘方面的研究及应用，如腾讯、阿里等。其中包括对医疗数据进行建模、算法模型优化、数据分析等研究。
可视化引导病人管理健康。国内也有一些医疗科技企业开始将可视化系统运用到病人健康管理领域，为慢性病患者提供数据收集、自我管理和随时咨询的一系列服务，并通过数据分析和可视化的方式引导病人管理自己的健康。
总之，随着医疗科技的不断发展，医疗可视化系统将在不久的将来成为医疗工作者进行诊断、治疗和研究的重要工具，国内研究的投入和应用的推广将促进整个医疗行业的数字化和智能化。
医疗可视化系统在国外领域得到广泛的应用和研究，以下是一些国外的研究现状：
可视化引导手术操作。国外的一些实践表明，通过3D模拟对手术操作进行可视化引导，能够提高手术的安全性和效率。在美国，有许多医学中心开始推行这种手术可视化技术。
基于深度学习的医学影像分析。国外许多研究机构和企业开始将深度学习技术应用于医学影像分析，例如美国的Google Brain、OpenAI等，不仅可以加速病例的分析，而且能够更加准确的识别患者的病情。
可视化引导治疗方案。在欧洲和美国，已经开始将可视化技术与人工智能技术结合，并进行临床试验，通过数据分析和可视化的方式，针对患者进行更加精细和个性化的治疗决策。
总之，国外的医疗可视化系统研究和应用已经开始高度普及，特别是在先进医疗技术领域应用了各种创新技术，这些技术不仅能够提高临床决策的准确性，而且能够促进医学研究和医学教育的进步。随着对健康服务的需求不断增长，国外医疗可视化系统的进一步发展和应用将是不可限量的。

二、相关技术

（一）Java语言

Java语言是一种面向对象的编程语言，由Sun Microsystems（之后被Oracle公司收购）在1995年推出，具有跨平台的特点，可以在各种操作系统上运行，如Windows、Linux和macOS等。Java语言具有以下特点：
简单易学：Java语言的语法相对简单，代码易于阅读和理解，具有较低的学习曲线。
面向对象：Java语言是一种面向对象的编程语言。它支持封装、继承和多态等面向对象特性，可以更好地组织和管理代码。
跨平台能力：通过Java虚拟机（JVM），Java代码可以在各种操作系统上运行，而不用考虑底层硬件和操作系统差异的问题。
安全性高：Java语言为编写安全性高的程序提供了一些特性和工具，如类加载器、字节码验证器和安全管理器等。
开发效率高：Java语言提供了丰富的API库，可以快速搭建各种应用程序，大大提高开发效率和代码质量。
注重性能：Java语言对于运行时环境、内存管理和垃圾回收等方面进行了优化，可以保证程序的高性能和稳定性。

（二）SSM框架

SSM框架是Spring+SpringMVC+MyBatis的组合，是一种目前非常流行的Java Web开发框架。SSM框架的三个组成部分分别是：
Spring：提供IoC容器和AOP等功能，可以用来管理Java Bean的声明周期、对Java Bean进行依赖注入等。
SpringMVC：基于MVC设计模式的Web框架，用于处理用户请求，进行请求分发和处理，并将其转化为相应的HTML视图。
MyBatis：Java持久层框架，用于实现数据库操作，提供了动态SQL、缓存等功能，能够轻松地将Java对象映射到数据库表中。
使用SSM框架时，我们将Java Bean、Mapper映射文件和Controller组织起来，实现业务逻辑处理，统一调用并管理，使得开发和维护变得更加容易和舒适。同时，SSM框架还提供了许多重要的技术，如事务管理、缓存、安全性等，能够帮助我们更加稳定而高效地开发Web应用程序。

（三）开发平台选择

本系统开发平台是 Idea。选用这个是因为Idea的功能特别强大，操作简单，上手快， 它还是一个开放源代码并且还可以在 Java 上可扩展的开发平台。对于它本身而言，它只是个框架和一组服务，用户通过插件组件构建开发环境。幸运的是，它还附带了一个标准的插件集，包括 JDK。所以本次开发使用的是 JDK1.8 以及配置了 Tomcat8.0 和运用了 Spring MVC 框架，同时使用了JSP 技术和B/S 浏览器和服务器结构。

三、需求分析

（一）可行性分析

本系统在开发之前要进行全方面的可行性分析，包括技术可行性分析，操作可行性分析，技术可行性。
1、技术可行性分析
技术可行性分析指的是对新技术的应用前景和可行性进行评估和研究，在技术开发的前期阶段确定技术方案的可行性和实现的可靠性。具体而言，技术可行性分析首先要对技术方案的评估，评估所考虑技术方案的优点和缺点，评估方案是否符合目标需求和预期目标，评估其功能是否满足需求，是否有可行性、可靠性、稳定性等技术问题。
由于SSM框架最大的特点是灵活，可定制化程度高，可以根据需要自由选择组合，同时，SSM框架具有简单易学，上手快的特点，所以以SSM为主要框架的医疗信息健康档案信息可视化系统在技术方面是没有问题的。通过以上技术可行性分析，可以更全面地了解本系统应用前景和可行性，帮助企业进行技术方案的选择和制定，从而为创新发展提供有力支持。
2、经济可行性分析
由于还处于学生阶段，还没有太多的经济条件去完成耗费财力的项目，所以本系统的经济可行性研究十分重要，开发系统所花费成本不能太大，所以开发本系统要注意节约成本。并且，系统开发之后所带来的效益也需要全面归纳。本系统所用的底层语言和数据库都是网上能够免费下载使用的，这大大的降低了开发所需的成本，本系统的规模也不是太大，在其他方面所耗费的财力也不是很大，所以对于成本方面来说，经济是可行的。关于该系统研发后所带来的效益，我认为，效益是很大的。例如，人们越来越重视对自身健康的管理，普通的医疗条件已经满足不了人们想要尽可能多的获取自身健康信息的期望。所以会有越离越多的人使用医疗健康档案信息可视化系统。所以无论是成本还是开发成功后的经济收入，都是能够满足需求的。
3、操作可行性
本系统设计的界面是符合当代人审美的，并且各模块的显示非常的清晰，用户不用通过学习就能够熟练使用本系统。由于才用了SSM框架，本系统的整体结构也十分清晰。所以本系统在操作上是简单便捷的。
通过以上分析，医疗健康档案信息可视化系统的研发是可行的。

（二）功能需求分析

在系统开发前要对系统做充分的功能需求分析，本系统打算在四类人群基础上开发，分别为医生、员工、监护人，管理员。具体功能需求如下：
1.管理员主要功能包括：用户管理，社区管理，互助管理，健康知识推荐，活动管理。
用户管理：管理社区员工信息，管理监护人信息，管理老人信息。
社区管理：添加社区，查看社区，删除社区，搜索社区。
互助管理：医疗互助，代购互助，餐饮互助。
健康知识推荐：搜索书名，查看发布者，查看阅读量，添加书，删除书，查看创建时间。
活动管理：查看活动，编辑活动，添加活动，删除活动。
管理员用例图如图3-1所示。

图3-1 管理员用例图

2.医生主要功能包括：用户管理，健康档案管理，互助管理，健康知识推荐。
用户管理：对监护人的信息进行查看，管理监护人的状态。
健康档案管理：能够搜索，添加，删除健康档案，能够对健康数据检测。
互助管理：能够搜索医疗互助机构。
健康知识推荐：能够搜索，查看，添加，删除健康知识。
医生用例图如图3-2所示。

图3-2 医生用例图

3.员工主要功能包括：用户管理，社区管理，互助管理，健康知识推荐。
用户管理：管理社区员工信息，管理监护人信息，管理老人信息。
社区管理：能够搜索查看社区，设置社区的状态。
互助管理：能够搜索查看代购互助、餐饮互助、医疗互助外卖单号，并可以点击配送完成。
健康知识推荐：能够搜索，查看健康知识。
员工用例图如图3-3所示。

图3-3 员工用例图

4.监护人主要功能包括：互助管理，健康知识推荐。
互助管理：能够预约挂号，在网上药店购买药品，查看订单，修改状态信息，购买药品，商城代购，搜索商品，加入团购，选择餐厅，废弃订单，删除订单。
健康知识推荐：能够搜索、添加、删除、查看健康知识图书。
监护人用例图如图3-4所示。

图3-4 监护人用例图

四、系统设计

（一）系统总体结构设计

本医疗健康档案可视化系统，需要满足四类人群，包括医生，管理员，员工和监护人，要想全面实现此四类人群的功能，就对他们的功能有一个总体的功能框架。系统总体结构图如图5-1所示。

图5-1 系统总体结构图

（二）系统设计

医疗健康档案可视化系统不单单是一个软件，更是医疗档案管理领域的创新和延续，它覆盖了医疗档案管理的职能，是健康档案管理领域的又一大突破。此系统可以帮助医生能够解决许多麻烦问题，节省医生宝贵时间，提升医生的工作效率，将节省出的时间用来治病救人。本系统也可以帮助病人监护人能够清新的了解病人信息，并且能够有效解决在医院出门并不方便，导致买药买食物麻烦的问题。本系统也能够让员工清晰了解病人所需要的服务，更贴心的服务病人。本系统对于管理员来说，能够提高管理员工的效率，让病人与医生之间更有亲切感。本系统的界面运用MFC设计，外观整洁明了，业务功能全面细致，功能明确且操作容易。

（三）数据库设计

根据医疗健康档案信息可视化系统前期需求分析，结合前端页面的字段数据。设计出数据库信息表，以下为设计中的一部分数据库表。
表4-1用户信息表
字段名称 字段表示 字段类型(长度) 主外键 约束 备注
编号 id int PK NOT NULL
用户名 uesrname varchar(20) NOT NULL
密码 Password varchar(20) NOT NULL
性别 Sex varchar(20)
联系方式 phone varchar(20)
地址 address varchar(20)
表4-2角色权限信息表
字段名称 字段表示 字段类型(长度) 主外键 约束 备注
编号 id int PK NOT NULL 　
角色编号 roleid int NOT NULL 1:超级管理员
2：普通用户　
订单编号 menuid int NOT NULL 　
表4-3 医疗信息类别表
字段名称 字段表示 字段类型(长度) 主外键 约束 备注
编号 id int PK NOT NULL 　
类别名称 name varchar(10) 　 　 　
表4-4 角色信息表
字段名称 字段表示 字段类型(长度) 主外键 约束 备注
编号 id int PK NOT NULL 　
角色名称 name varchar(30) NOT NULL
角色说明 remark varchar(100)

五、系统实现

（一）登录模块实现

无论对于管理员，医生，员工，还是监护人，在登录本系统前都需要注册个人账号，在注册成功后才能够登录进系统。在注册账号时，需要填写姓名、密码、性别、电话号，并且要选择相关社区。在注册成功后，就可以登录本系统了，用户在登录时，填入账号和密码，并且选择登录的身份，账号一定要与选择的身份相对应，否则就会登录失败。登录实现效果图如图5-1所示。

图5-1登录效果图

（二）主页实现

用户在登录完账号密码后，就会进入到本系统主页，在主页中，能够看到本系统的总体功能页面，能够看到目前使用系统的用户数量，系统内的消息数量，社区数量，订单数量，消息数和订单数在主页也会用曲线图的方式直观展现出来，这样更能观察到消息与订单之间的关联性。本页面还使用了圆型图的方式，展现出医院中，老年人，员工，医生，管理员，用户的数量管理，并能够看到其男女比例。在本页面中，设计了一个便民的功能，就是在主页右下角有一个留言板功能，这样无论医生监护人还是员工，有紧急消息都可以在留言板中互相沟通。本页面还使用了柱状图，用来统计用户对本系统的评价，评价共分为五颗星一星为极差，二星为失望，三星为一般，四星为满意，五星为惊喜。本系统主页实现了医疗信息的可视化。主页实现效果图如图5-2所示。

图5-2主页实现效果图

本系统也能够实现健康数据监测的可视化，能够直观的看出病人的心率变化图，血糖血脂变化图，和血压变化趋势图。具体如图5-3所示。

图5-3健康数据监测可视化

（三）用户管理实现

本模块中，医生能够管理监护人信息，管理员和员工能够管理社区员工信息、监护人信息、老人信息，监护人没有相应的管理权限。
社区员工信息管理：管理员和员工能够搜索查看本社区中的员工信息。
监护人信息管理：医生和员工能够对监护人的状态进行修改，并且能够查看监护人。
老人信息管理：员工能够搜索查看老人的信息，并且设置老人的状态。管理员能够增加修改删除查看老人的信息，并且设置老人的状态。用户管理实现效果图如图5-4所示，添加老人信息实现效果图如图5-5所示。

图5-4用户管理实现效果图

图5-5添加老人信息实现效果图

（四）社区管理实现

本模块中，医生和监护人没用相应的管理权限。管理员和员工可以管理社区信息。员工可以搜索，查看社区，并且能够设置社区的状态。管理员可以搜索，查看，新增，编辑，删除社区，并且设置社区状态。社区管理实现效果图如图5-6所示。

图5-6社区管理实现效果图

（五）互助管理实现实现

本模块中，医生，员工，监护人，管理员，都有相应的功能权限。医生可以输入业务机构，业务状态进行搜索医疗互助的操作。互助管理模块实现效果图如图5-7所示。

图5-7互助管理实现效果图

（六）健康知识推荐实现

在本模块中，医生，员工，管理员，监护人都可以查看图书，发布图书，删除图书。当需要发布图书时，可以点击添加按键，输入文章名称，作者，简介，正文，然后点击发布，即可发布成功，点击草稿箱即可上传到草稿箱暂时不发布。当需要删除图书时，可以点击删除按键，然后选中要删除的图书，点击确认，即可删除成功。健康知识推荐实现效果图如图5-8所示。

图5-8健康知识推荐实现效果图

六、系统测试

（一）登录测试

为了保证系统能够正常进入首先要对登录进行测试。登录测试用例表如表6-1所示。
表6-1登录测试用例表
操作流程 预期结果 实际结果
输入账号admit和密码123456 登陆成功 成功
输入账号admit和错误密码wdwdw 登录失败 登录失败
注册账号user设置密码为123456 注册成功 成功
登录新注册的user填入密码123456 登陆成功 成功

（二）添加信息测试

本系统中会频繁的出现添加信息的功能，所以我们要多次测试添加信息的功能，以确保系统正常的运行。添加信息测试用例表如表6-2所示。
表6-2 登录测试用例表
操作流程 预期结果 实际结果
输入员工编号，员工名称，员工密码，性别，电话号，用来添加员工信息 添加成功 成功
输入监护人名称，监护人密码，性别，电话号，用来添加监护人信息
添加成功 成功
输入老人名称，老人密码，性别，电话号，用来添加老人信息
添加成功 成功
输入活动号，活动名，活动地点，活动时间用来添加活动
添加成功 成功
输入社区编号，社区名称，社区位置，社区面积，社区人数，用来添加社区信息
添加成功 成功

结 论

医疗健康档案信息可视化系统的开发接近尾声，我认为本系统的开发是成功的，过程中我也遇到了很多问题，但是我相信困难都会克服的，我会继续在软件开发领域努力拼搏，发奋学习。本系统中主要实现的功能如下。
1.用户管理：管理社区员工信息，管理监护人信息，管理老人信息。
2.社区管理：添加社区，查看社区，删除社区，搜索社区。
3.互助管理：医疗互助，代购互助，餐饮互助。
4.健康知识推荐：搜索书名，查看发布者，查看阅读量，添加书，删除书，查看创建时间。
5.活动管理：查看活动，编辑活动，添加活动，删除活动。

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