心电图数字化诊断管理系统的分析与设计(完整版).doc

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昆明理工大学工程硕士学位论文

分类号______________密级_______________

UDC_______________

工程硕士学位论文

心电图数字化诊断管理

系统的开发与研究

研究生姓名胡光阔

指导教师姓名、职称王锋（教授）

谢颖夫（高级工程师）

学科专业计算机应用技术

研究方向心电图信息系统

论文工作2007年10月1日至

起止日期2008年3月15日

论文提交日期2008年3月8日

76

昆明理工大学学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下（或我个人……）进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：

日期：

年月日

……………………………………………………………………………

关于论文使用授权的说明

本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：

学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。

（保密论文在解密后应遵守）

导师签名：

论文作者签名：

日期：

年月日

摘要

随着互联网的发展和医院HIS系统的广泛应用，临床与医技各部门之间的联系不仅仅局限于人工分析报告或单一的文字描述。

如今的心电图机虽有先进的电子技术和计算机的引入，具有自动识别及诊断功能，但是诊断误差及自动分析与分类的局限性仍不能解决。

心电图的打印必须经过人工分析和表述。

本课题研究的目的是利用多媒体和网络技术，建立一个基于网络平台的符合现代医疗要求的数字化心电图诊断管理系统，将与心电图有关的大量数据进行采集、分析、处理与保存，提高心电工作的效率并实现心电数据的数字化管理。

用于远程查询、编辑及存储等，随时给临床医生提供心电图的分析诊断报告，解决纸上保存心电图的局限性，达到图形与文字描述的整体规范化。

将患者的所有诊析、治疗信息进行显示统计处理，为医生抢救患者赢得时间。

本课题采用面向对象的软件思想，利用统一建模语言（UML）对软件系统进行分析，通过用例图、顺序图等表达出完整的功能模块，然后解决并应用开发过程中用到的关键技术，并在这些分析的基础上对系统进行整体设计，最后对软件进行测试。

目前本系统已经投入运行，并且取得良好的社会效益和经济效益。

本系统有较强的使用价值和一定的推广价值。

关键词：

心电图，数字化，诊断，系统，开发与研究

Abstract

WiththedevelopmentoftheInternetandhospitalsHISsystemwideapplication,betweenclinicalandmedicaltechnologylinkagesisnotlimitedtoasinglereportoranalysisofthetextualdescriptions.Today,ECGhasadvancedelectronictechnologyandtheintroductionofthecomputer,withautomaticidentificationanddiagnosticcapabilities,butautomaticerrorandthediagnosisandclassificationofthelimitationsremainunresolved.ECGprintmustgothroughanalysisanddescriptionofartificial.

Thepurposeofthisresearchistheuseofmultimediaandnetworktechnology,theestablishmentofaWeb-basedplatforminlinewiththerequirementsofmodernmedicaldiagnosticdigitalECGmanagementsystem,andthelargenumberofECGdatacollection,analysis,processingandpreservation,andimprovetheworkoftheECGefficiencyandachievedigitalECGdatamanagement.Forremoteenquiries,suchaseditingandstorage,readytoprovidecliniciansECGanalysisanddiagnosisreporting,addressingthelimitationsofpaperpreservationelectrocardiogram,graphicsandtexttodescribetheoverallstandardization.Allpatientswillbeattendinganalysis,treatmentstatisticsshowthatinformationfordoctorssavepatientswintime.

Thetopicofthesoftwareusingobject-orientedthinking,useofUnifiedModelingLanguage（UML）ofthesoftwaresystem,throughusecasediagram,sequencediagram,suchasacompleteexpressionoffunctionalmodules,andthensolveusedintheprocessofdevelopingthekeytechnologiesandapplications,andonthebasisoftheseanalysesontheoverallsystemdesign,thelastofthesoftwarefortesting.Currently,thesystemhasbeenputintooperation,andmadegoodsocialandeconomicbenefits.

Thissystemisusefulandisworthofpopularizing.

KeyWords:

ECGDigital，Diagnosis，System，DesignandImplementation

目录

第一章绪论 1

1.1系统概述 1

1.1.1医院信息系统（HIS） 1

1.1.2医学影像系统（PACS） 2

1.1.3心电图数字化诊断管理系统 4

1.2课题研究背景 5

1.2.1心电信息化的现状 5

1.2.2传统心电图的弊端 6

1.2.3选题依据 8

1.2.4可行性分析 8

1.2.5研究目标及内容 9

1.3论文结构 10

第二章系统的需求与分析 11

2.1UML语言简介 11

2.2系统的详细分析 12

2.2.1系统的角色和用例 12

2.2.2建立系统静态模型 15

2.2.3建立系统动态模型 17

2.3系统建模 19

2.3.1系统功能需求 19

2.3.2其他非功能性需求 22

2.4数据库技术 24

2.4.1数据库、数据库管理系统与数据库系统 24

2.4.2数据库恢复概述 25

2.4.3数据库设计中的问题 25

2.4.4数据库应用程序的体系结构 26

2.4.5数据库平台简介 28

2.5系统架构 29

2.5.1C/S软件体系结构 29

2.5.2PowerBuilder介绍 30

2.5.3WindowsAPI技术 31

2.6本章小结 33

第三章系统的设计与实现 34

3.1系统应用框架的设计 34

3.1.1框架的概念 34

3.1.2框架开发的作用 34

3.1.3框架设计原则 34

3.1.4框架的设计与实现 35

3.2数据库设计 36

3.2.1数据库设计目标 36

3.2.2数据库设计原则 37

3.2.3数据库表设计 37

3.2.4数据库关系图设计 41

3.3功能设计与实现 42

3.3.1系统登录及主界面设计 43

3.3.2主操作界面设计 44

3.3.3管理功能界面 47

3.3.4查询功能界面 49

3.4本章小结 50

第四章关键技术及应用 51

4.1数据访问策略 51

4.2模/数（A/D）转换和采样率 51

4.3R、QRS波检测 52

4.3.1斜率比较法检测R波 52

4.3.2窗口识别法检测QRS波 54

4.4样板比较法检测心脏疾病 57

4.5其它参数测量 60

4.6标准心电数据交换协议解析 61

4.6.1记录头 63

4.6.2字段（Section） 63

4.7本章小结 65

第五章系统的测试及应用 66

5.1系统测试 66

5.1.1系统测试的目的及原则 66

5.1.2系统测试的技术及步骤 67

5.2系统应用 68

5.2.1系统的特点 69

5.2.2创新之处 69

5.2.3系统的运行环境 70

5.3本章小结 70

第六章总结与展望 71

6.1工作总结 71

6.2系统展望 71

致谢 73

参考文献 74

附录 76

第一章绪论

1.1系统概述

1.1.1医院信息系统（HIS）

对于医院信息系统（HospitalinformationSystem，HIS），美国该领域的著名教授Morris.Collen曾作如下定义：

利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。

发达国家医院信息系统的开发实现已有三十多年的历史，至今有了长足的进步。

美国是全世界医卫信息系统研发、应用的领跑者，有许多举世公认的成功的系统在医院有效地运转着