XML并發(fā)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)跨庫(kù)檢索技術(shù)應(yīng)用于區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)建設(shè)

莫智懿

【關(guān)鍵詞】XML，跨庫(kù)檢索，并發(fā)，異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)

引言

區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)是一個(gè)集城鎮(zhèn)醫(yī)保系統(tǒng)、新型農(nóng)村合作醫(yī)療管理信息系統(tǒng)、區(qū)域內(nèi)各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)HIS系統(tǒng)和區(qū)域疾病防控系統(tǒng)想結(jié)合的衛(wèi)生信息平臺(tái)，在該平臺(tái)內(nèi)。該平臺(tái)內(nèi)將不同類型、不同結(jié)構(gòu)、不同環(huán)境、不同用法的各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)納入統(tǒng)一的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)，對(duì)各信息點(diǎn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行跨庫(kù)檢索。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想

區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)的建設(shè)使醫(yī)療服務(wù)人員在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能及時(shí)獲取必要的信息，以支持高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)；使公共衛(wèi)生工作者能全面掌握人群健康信息，做好疾病預(yù)防、控制和健康促進(jìn)工作；使居民能掌握和獲取自己完整的健康資料，參與健康管理，享受持續(xù)、跨地區(qū)、跨機(jī)構(gòu)的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)；使衛(wèi)生管理者能動(dòng)態(tài)掌握衛(wèi)生服務(wù)資源和利用信息，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理和決策，從而達(dá)到有效地控制醫(yī)療費(fèi)用的不合理增長(zhǎng)、減少醫(yī)療差錯(cuò)、提高醫(yī)療與服務(wù)質(zhì)量的目的。通過區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)，將分散在不同機(jī)構(gòu)的以人為核心的健康數(shù)據(jù)整合為一個(gè)邏輯完整的信息整體，滿足與其相關(guān)的各種機(jī)構(gòu)和人員需要。這是一種全新的衛(wèi)生信息化建設(shè)模式。

建立這樣一個(gè)區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)，需要對(duì)建立一種跨系統(tǒng)、跨數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)檢索技術(shù)，從而使各醫(yī)療衛(wèi)生信息點(diǎn)數(shù)據(jù)能集成于區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)，同時(shí)也方便各醫(yī)療衛(wèi)生信息點(diǎn)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索的關(guān)鍵是建立一種通用的開放的數(shù)據(jù)庫(kù)中間件來屏蔽各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的異構(gòu)差異。為了使得區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)具有良好的擴(kuò)展性，能在該平臺(tái)中任意增加信息采集點(diǎn)，本文所研究的一種基于XML技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中間件用于區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)對(duì)連接平臺(tái)的各信息點(diǎn)進(jìn)行信息采集。這種基于XML技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中間件不僅多種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提供一個(gè)開放透明的數(shù)據(jù)環(huán)境，當(dāng)增加信息點(diǎn)時(shí)，只需要通過簡(jiǎn)單配置中間件就能將信息點(diǎn)加入?yún)^(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)。

構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中間件，區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)將檢索命令拆分到各信息點(diǎn)的檢索表達(dá)式中，利用命令檢索表達(dá)的方式進(jìn)入各自信息點(diǎn)，再把檢索到的結(jié)果用XML數(shù)據(jù)格式取回，在設(shè)計(jì)過程中采用雙線程技術(shù)，一個(gè)線程負(fù)責(zé)向各數(shù)據(jù)信息點(diǎn)分發(fā)檢索命令，分發(fā)完成后即撤銷，一個(gè)線程負(fù)責(zé)監(jiān)聽返回結(jié)果，結(jié)果返回完成后負(fù)責(zé)整裝XML文件，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行去重和排序。這種設(shè)計(jì)思想在執(zhí)行檢索過程中兩個(gè)線程異步執(zhí)行，可大幅提高檢索速度。

二、系統(tǒng)模型分析和設(shè)計(jì)

在區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)中，信息檢索較為廣泛，以病患信息為基礎(chǔ)的各相關(guān)信息，如各醫(yī)院系統(tǒng)中的入院相關(guān)信息，檢查相關(guān)信息，農(nóng)合系統(tǒng)中的補(bǔ)償相關(guān)信息，健康檔案系統(tǒng)中的相關(guān)信息?？鐜?kù)檢索技術(shù)不等同于搜索引擎，跨庫(kù)檢索主要是檢索各大異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的整體信息資源，幫助用戶定位資源，并且通過知識(shí)元的搜索得到用戶想要的信息，在區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)中異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)跨庫(kù)檢索系統(tǒng)應(yīng)該具有以下的功能：

（1）瀏覽與檢索

系統(tǒng)應(yīng)提供主題樹等索引系統(tǒng)，幫助用戶以瀏覽的方式選取合適的檢索詞進(jìn)行查詢。檢索應(yīng)包括簡(jiǎn)單和高級(jí)檢索，簡(jiǎn)單檢索應(yīng)包括自然語(yǔ)言、短語(yǔ)檢索及布爾算符、位置算符、截詞符和通配符等檢索。高級(jí)檢索應(yīng)提供多字段檢索和多種限制選項(xiàng)。同時(shí)，系統(tǒng)還應(yīng)提供檢索策略的保存及定題跟蹤服務(wù)，以方便用戶再次檢索。

（2）數(shù)據(jù)間的連接

系統(tǒng)應(yīng)兼容CrossRef、OpenURL、SFX等數(shù)據(jù)庫(kù)無縫鏈接技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)，使不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的各種記錄能互相鏈接，包括書目數(shù)據(jù)庫(kù)、文摘數(shù)據(jù)庫(kù)、全文數(shù)據(jù)庫(kù)中各種數(shù)據(jù)之間的互連。

（3）數(shù)據(jù)的顯示與保存

系統(tǒng)應(yīng)對(duì)來源于不同數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果進(jìn)行融合，檢索結(jié)果輸出應(yīng)具備排序功能，如按病患姓名、就診時(shí)間、疾病代碼、檢查診斷排序。檢索記錄應(yīng)可以打印、下載、Email發(fā)送。最好能兼容各種Citation Manager軟件，如Reference Manager、Endnote、Refworks等。

（4）動(dòng)態(tài)增加數(shù)據(jù)源

系統(tǒng)能做到一定的擴(kuò)展性，能夠隨時(shí)增加一個(gè)數(shù)據(jù)源，無論數(shù)據(jù)源是本地服務(wù)器的還是遠(yuǎn)程服務(wù)器的，而且能夠做到對(duì)數(shù)據(jù)源的管理。

（5）管理異構(gòu)系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)源

對(duì)于本機(jī)上的全部異構(gòu)數(shù)據(jù)源，能做到管理它的信息，如果某一數(shù)據(jù)源發(fā)生改變的變化，該檢索平臺(tái)能夠迅速地修改數(shù)據(jù)源使得能夠繼續(xù)訪問而不至于癱瘓。能隨時(shí)刪除數(shù)據(jù)源，從而達(dá)到維護(hù)檢索系統(tǒng)的目的。

（6）數(shù)據(jù)安全權(quán)限管理

醫(yī)療數(shù)據(jù)是一種涉及到病患隱私的數(shù)據(jù)集，在區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)中對(duì)各用戶實(shí)行嚴(yán)格的權(quán)限控制，檢索結(jié)果一般只定義數(shù)據(jù)來源列表，詳細(xì)信息需經(jīng)患者本人同意和相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)允許才能調(diào)用。

具體的系統(tǒng)功能構(gòu)件圖如圖1所示。

三、系統(tǒng)流程

檢索系統(tǒng)主要流程可以分為：收集查詢數(shù)據(jù)、處理查詢數(shù)據(jù)、分發(fā)查詢數(shù)據(jù)、處理結(jié)果數(shù)據(jù)、顯示結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。

檢索系統(tǒng)具體的流程可以分為以下幾步：

1.客戶從地址欄訪問檢索主頁(yè)面，到達(dá)查詢頁(yè)面之后填寫檢索的關(guān)鍵字。

2.系統(tǒng)內(nèi)部將會(huì)獲取用戶的數(shù)據(jù)，如果沒有獲取成功就重新獲取一次，直到獲取成功為止。

3.獲取數(shù)據(jù)之后就會(huì)整理好數(shù)據(jù)，整理完畢。

4.此時(shí)的數(shù)據(jù)將會(huì)分組，分組的內(nèi)容是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)來分組的，如果用戶想要查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)是5個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么就會(huì)分成5組數(shù)據(jù)，然后是查詢本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與這5個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)各自相關(guān)的信息，其中包括數(shù)據(jù)庫(kù)的連接信息、數(shù)據(jù)庫(kù)的表的信息、查詢字段等信息。

5.查詢完畢之后就會(huì)利用消息隊(duì)列向每一個(gè)服務(wù)器發(fā)送查詢請(qǐng)求。

6.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)收到查詢請(qǐng)求會(huì)返回查詢結(jié)果。

7.本地服務(wù)器得到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果，做相應(yīng)的處理（經(jīng)過本地?cái)?shù)據(jù)的核對(duì)，加入到XML文檔）。

8.查詢完畢之后，本地服務(wù)器從磁盤中取出所有的數(shù)據(jù)生成XML文檔。

9.針對(duì)XML文檔進(jìn)行再次去重、排序、分頁(yè)顯示、顯示結(jié)果。

系統(tǒng)流程詳細(xì)圖如圖2所示。

用戶登錄檢索系統(tǒng)的檢索頁(yè)面之后，用戶填入檢索的關(guān)鍵字以及勾選查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)之后，系統(tǒng)得到用戶數(shù)據(jù)的信息，系統(tǒng)后臺(tái)此時(shí)會(huì)建立兩個(gè)線程，第一個(gè)線程的任務(wù)是分發(fā)檢索語(yǔ)句，而不管接受數(shù)據(jù)，接受數(shù)據(jù)會(huì)交給第二個(gè)線程做，兩個(gè)線程是異步執(zhí)行的，這樣就打破了傳統(tǒng)查詢常規(guī)，提高系統(tǒng)性能。第二個(gè)線程主要建立監(jiān)聽程序，會(huì)循環(huán)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)是否有發(fā)回結(jié)果文件的請(qǐng)求，有請(qǐng)求就會(huì)接收數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)果文件，沒有請(qǐng)求就會(huì)一直循環(huán)等待，當(dāng)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在同一時(shí)刻向本系統(tǒng)返回結(jié)果，此時(shí)會(huì)接收結(jié)果文件會(huì)建立隊(duì)列接收，第一個(gè)先接收結(jié)果文件，第二個(gè)處于阻塞狀態(tài)，第一個(gè)接收完畢之后會(huì)激活第二個(gè)接收，然后第三個(gè)會(huì)處于阻塞狀態(tài)，一直循環(huán)下去直到接收完畢。從分發(fā)查詢語(yǔ)句起，3秒之后會(huì)整合數(shù)據(jù)庫(kù)返回的所有XML文件，對(duì)于3秒之后返回的結(jié)果文件就不在接收（檢索時(shí)間定義可根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)和各節(jié)點(diǎn)硬件環(huán)境自定義），整合完畢所有文件之后把再次對(duì)結(jié)果文件進(jìn)行查詢分頁(yè)，顯示第一頁(yè)的內(nèi)容，最后返回第一頁(yè)的結(jié)果文件。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于XML的跨庫(kù)檢索系統(tǒng)模型，應(yīng)用于梧州市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)中，成功的連接了市內(nèi)各級(jí)定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)HIS系統(tǒng)，梧州市醫(yī)保系統(tǒng)和各縣市區(qū)新型農(nóng)村合作醫(yī)療系統(tǒng)及自身設(shè)計(jì)的梧州市健康檔案管理信息系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了各信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通，在任意系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)可檢索其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)信息，雖然各信息節(jié)點(diǎn)的醫(yī)療數(shù)據(jù)已實(shí)現(xiàn)信息化管理，但由于涉及到醫(yī)療數(shù)據(jù)的保密性，系統(tǒng)之間檢索結(jié)果調(diào)閱還需要人工審核和人工調(diào)取。但是，使用XML技術(shù)的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)初步解決了醫(yī)療信息孤島問題。