病例资源库数据存储与检索模块的设计与实现

发布时间：2020-06-15 19:22

【摘要】：随着数字化医疗设备的发展及其在辅助诊断中的大规模应用,医疗机构在临床的检查、诊断过程中产生了大量的原始病例数据以及诊断信息。由于这些数据存储分散,组织无序,并且为少数的医学单位所独有,因此很难被充分利用。本文的研究目标是解决临床病例资源的存储和检索问题,分别以统一的格式组织、存储结构化文本数据、非结构化文本数据和影像数据,构建用于检索的索引并实现对病例数据的检索。首先分析数据存储和检索模块的功能需求和性能需求。然后设计和实现了病例资源存储和检索模块并对两个模块进行测试验证是否符合需求。存储模块对结构化文本数据和非结构化文本数据采用基于元数据的方式进行存储,对影像数据基于DICOM信息模型进行存储。检索模块针对结构化文本数据构建结构化索引,非文本数据构建倒排索引,针对影像数据构建高维索引。为更高效、方便地管理资源库中的数据,在构建出的索引的基础上实现对结构化文本数据的结构化检索,针对非结构化文本数据的非结构化检索,针对影像数据基于内容的检索。最后,将非结构化检索和影像检索集成为综合检索,实现非结构化文本数据和影像数据的同步检索以及非结构化文本结果和影像结果的同时返回。基于元数据的组织和存储方式可以很好的解决异构数据问题,提高病例资源库系统扩展性。本文设计的数据存储模块实现了对病例数据的有效组织与存储,检索模块实现对病例数据的检索。病例资源库系统的数据存储和检索模块已经应用于某医院的科研项目,系统的稳定性和扩展性都得到了实际验证。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP311.13;TP333
【图文】：

体系结构图,病例,体系结构,资源

病例资源库懫用分层设计的思想，病例资源库系统结构分为表现层、业务逻辑层、功能服务层、数据访问层四层，如图3.1所示。其中，矩形框内的结构模块是本文设计并实现的部分。系统结构中每层功能说明如下：(1)表现层该层提供人机交互的界面，是连结用户和系统的纽带。表现层界面分为数据管理、数据检索、辅助诊断和系统管理四部分。数据管理界面分为结构化数据管理和非结构化数据管理两部分。数据检索界面从流程上可细分为检索条件输入、检索结果显示和病例详情浏览。辅助诊断界面分为病例统计结果显示、症状分析与疾病预测和诊疗方案查看。数据管理界面细分为病例管理和病例编辑。病例管理界面负责病例的更新、上传、下载和收藏等操作，病例编辑界面负责病例的新建、修改和保存等操作。系统管理界面分为元数据管理、用户权限管理和数据集管理。-19-

功能结构图,资源库,功能结构,病例

按照模块化的原则，病例资源库的功能结构分为数据管理、数据检索、辅助诊断、系统管理四个方面，如图3.2所示。其中，矩形框内的功能子模块是本文设计并实现的部分。按功能模块对病例资源库的功能结构说明如下：(1)数据管理这里的数据包括诊断数据、临床表现数据、病程数据、护理数据、影像检查数据，数据管理功能包括存储、获取、查看、修改。系统采用集成的病例数据模型，该模型以患者数据为中心，使用模块化的数据结构。系统基于该病例数据模型实现病例数据的各种操作，主要包括病例创建、修改、更新、下载、浏览、导入、导出等。(2)数据检索数据检索功能主要包括病例文本检索、病例影像检索。其中病例文本检索又可细分为结构化检索和语义检索，病例影像检索又可细分为全局影像检索和影像病灶检索。多模数据检索是用户根据需要将多种检索方法结合起来检索。其中语义检索是系统的一大特色，通过用户输入一段文字描述，系统经过语义分析，提取出用户意图，检索出相关病例。(3)辅助诊断辅助诊断功能主要包括病例统计分析、疾病预测和诊疗方案提取等。病例统计分析是在依据病症检索的基础上统计出具有该病症的所有病例中

【参考文献】