Integrate就醫(yī)服務(wù)平臺

Integrate就醫(yī)服務(wù)平臺,integrate,就醫(yī),就診,服務(wù),平臺 Integrate就醫(yī)服務(wù)平臺 摘要很多人去醫(yī)院看病都有過這樣的經(jīng)歷和感受，不僅掛號難、排隊煩，而且好容易見到醫(yī)生，“長征”才算真正開始每項檢查、每個治療都要樓上樓下跑若干趟去劃價、交費、拿藥，算起來真正和醫(yī)生交流的時間只占看病過程的幾分之一。即病人到門診排隊掛號候診就診劃價繳費候檢檢查再就診再劃價再繳費取藥治療離院。如圖：這種模式存在諸多弊端，因為每個環(huán)節(jié)都需排隊。突出問題表現(xiàn)在以下幾方面。 （1）、門診就診普遍存在“三長一短”現(xiàn)象在自然流程模式下，形成了門診流程的3個“高峰”，即掛號、就診、檢查高峰 （2）、檢查過程繁瑣病人就診后，醫(yī)生給他開了幾種檢查單，其中有的檢查需要預(yù)約，有的檢查則要求檢查前空腹積尿等特殊準(zhǔn)備。 （3）、導(dǎo)醫(yī)服務(wù)欠缺開出檢查單后，約有一半的病人要提出：“到哪里去做檢查？”之類的問題，沒有清楚易懂的路標(biāo)或?qū)пt(yī)服務(wù)。 （4）、醫(yī)患關(guān)系存在隱患本來就身體不適的患者浪費了許多時間在無效的等待上，身體的不適加上精神的煩躁，導(dǎo)致醫(yī)患矛盾一觸即發(fā)。另外，由于就診前未詳細咨詢，部分病人因掛號而要一切從頭再來或者由于未按某些特殊檢查要求而做準(zhǔn)備（如空腹、清洗腸道等），以致當(dāng)天不能檢查而需擇期重來；有些看?？频牟∪?，要因掛號、劃價、交費、取藥、治療來回跑動；有些因醫(yī)生交代不清或因藥房缺藥，或因皮試，患者要反復(fù)跑上跑下；有些因檢查報告夾在科室門口，須由病人自取，導(dǎo)致報告單誤取、撕毀以至丟失等，埋下了醫(yī)患矛盾的隱患。再則，當(dāng)門診流程出現(xiàn)高峰時，醫(yī)務(wù)人員的心情也會因為病人多而變得煩躁，難免不出現(xiàn)應(yīng)付現(xiàn)象，使服務(wù)質(zhì)量難以保證。從而增加了病人的怨氣，埋下了醫(yī)患沖突的隱患。改善現(xiàn)有門診流程的對策 再造門診流程是以病人為中心，在轉(zhuǎn)變觀念、轉(zhuǎn)變經(jīng)營戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，利用信息技術(shù)，引入作業(yè)流程重組理論，對現(xiàn)有流程“瓶頸”問題進行重新整合，改變服務(wù)模式，縮短病人的等候時間，提高醫(yī)院單位時間內(nèi)的就診率，以獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。 1.1、信息技術(shù)信息技術(shù)為門診流程重組提供了必要的工具和手段。在門診流程再造過程中，信息技術(shù)起到非常重要的作用。沒有信息技術(shù)的支持，門診流程重組的實施是非常困難的。將管理信息系統(tǒng)和專家系統(tǒng)及其思想應(yīng)用到流程重組中，使得人們有能力打破傳統(tǒng)的管理規(guī)則，創(chuàng)造出新的工作方式，有利于流程重組方案的合理實施。 一、設(shè)計任務(wù)將候診處、醫(yī)生診室、劃價交費取藥處、醫(yī)技科室等實現(xiàn)信息化連接，那么信息傳遞速度的提高會大大地提高效率。各級醫(yī)療單位的信息化管理多數(shù)采用計算機進行連接管理，但其造價高、輻射大、資源利用率小，由此設(shè)計一種專用于醫(yī)院信息化的電子設(shè)備進行解決。（1）、采用觸摸屏、按鍵實現(xiàn)對設(shè)備的控制，滿足不同方式下的控制。（2）、具有語音對講功能，可以方便的實現(xiàn)醫(yī)院各部門的通信。（3）、信息進行無線傳發(fā)送，接收端可以將信息轉(zhuǎn)化成語音信息進行方便操作（例：藥房處可以根據(jù)語音信息進行取藥）。（4）、可與PC機進行連接（例：外接打印機進行數(shù)據(jù)打印）。 通過上述等功能來實現(xiàn)對整個課時的信息化，建立一個人機交互的信息服務(wù)平臺。如圖所示： 二、整機方案和論證雖然是一設(shè)計方案，可實施性是最重要的，因此以一款芯片進行論文的主線連接。當(dāng)就醫(yī)者進入醫(yī)院后，首先進行電子掛號（就醫(yī)者的真識身份、編號、科室分布圖、 注意事項，并把編號發(fā)送到各科室），就醫(yī)者拿到編號后，進行就診，診斷完后進行檢查、治療（為此運用Integrate妥善安排就醫(yī)的情況），最后進行劃價、繳費取藥（可設(shè)現(xiàn)金收取、劃卡收取）。根據(jù)控制系統(tǒng)需要進行控制處理、數(shù)據(jù)處理以及信號處理，凌陽的16位單片機就是為適應(yīng)這種發(fā)展設(shè)計的，它的CPU內(nèi)核采用凌陽最新推出的（Microcontroller and Signal Processor）16位微處理器芯片,具有DSP功能有很強的信息處理能力。由它所形成的16位系列單片機采用的是模快式集成結(jié)構(gòu)，它以內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件，如圖1.1 所示。 SPCE061A是繼系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的有一款16位結(jié)構(gòu)的控制器。與SPCE500A不同的是在存儲器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里內(nèi)嵌32K的閃存（FLASH）。較高的處理速度使能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。因此，以為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字信號處理、語音識別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟地選擇，使該芯片具有更高的功能和更低的成本。三、系統(tǒng)各模塊設(shè)計與理論分析根據(jù)對系統(tǒng)的理論分析，整個系統(tǒng)主要由SPCE061A、語音對講、圖像顯示、數(shù)據(jù)傳輸、電源管理、外部存儲等組成。系統(tǒng)可實現(xiàn)語音對講、文本語音輸出、數(shù)據(jù)打?。ㄖ敢⑼獠看鎯ζ?、多途徑控制等功能，通過觸摸屏、鍵盤完成對系統(tǒng)的控制和操作。圖（3.1）與（3.2）。 3.1.1、觸摸屏及LCD顯示的工作原理 當(dāng)門診流程出現(xiàn)高峰時，醫(yī)務(wù)人員的心情也會因為病人多而變得煩躁，難免不出現(xiàn)應(yīng)付現(xiàn)象，使服務(wù)質(zhì)量難以保證。從而增加了病人的怨氣，埋下了醫(yī)患沖突的隱患，為增加醫(yī)務(wù)人員的工作效率，Integrate采用觸摸屏進行控制，動動手指就可以將就醫(yī)者的基本情況發(fā)送到各科室，觸摸屏操作、設(shè)計如下：為了操作上的方便，采用觸摸屏來實現(xiàn)控制。工作時，首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏 控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。原理圖如圖（1）。 紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外 發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位 置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸摸屏操作。紅外觸摸屏不受 電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件，可以滿足本控制器的需求。最新的技術(shù)第五代紅外屏的分辨率取決于紅外對管數(shù)目、掃描頻率以及差值算法，分辨率已經(jīng)達到了1000X720，至于說紅外屏在光照條件下不穩(wěn)定，從 第二代紅外觸摸屏開始，就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個弱點。 第五代紅外線觸摸屏是全新一代的智能技術(shù)產(chǎn)品，它實現(xiàn)了1000*720高分辨率、多層次自調(diào)節(jié)和自恢復(fù)的硬件適應(yīng)能力和高度智能化的判別識別，可長時間在各種惡劣環(huán)境下任意使用。并且可針對用戶定制擴充功能，如網(wǎng)絡(luò)控制、聲感應(yīng)、人體接近感應(yīng)、用戶軟件加密保護、紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ瓉砻襟w宣傳的紅外觸摸屏另外一個主要缺點是抗暴性差，其實紅外屏完全可以選用任何客戶認為滿意的防暴玻璃而不會增加太多的成本和影響使用性能，這是其他 的觸摸屏所無法效仿的。 LQ057Q3DC02為SHARP公司的57英寸320240彩色TFT LCD。每個像素由R、G、B子像素構(gòu)成，每個子像素有6位灰度，即每個像素共有18位色，可達到262 144種顏色的真彩效果。采用陰極射線管(CCFT)透射式背光，亮度高達50 Cdm2：響應(yīng)時間低于30 ms，可實現(xiàn)無拖影顯示動態(tài)圖像：采用數(shù)字接口數(shù)據(jù)總線，便于驅(qū)動控制。LQ05703DC02內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.1所示， 驅(qū)動一塊液晶顯示屏需要2種驅(qū)動器：數(shù)據(jù)驅(qū)動器和行掃描驅(qū)動器。數(shù)據(jù)驅(qū)動器負責(zé)3色數(shù)據(jù)信號的接收、采樣和保持,經(jīng)DA轉(zhuǎn)換的輸出實際驅(qū)動信號；掃描信號驅(qū)動器產(chǎn)生逐行掃描信號，從而實現(xiàn)對LCD顯示像素的尋址?？刂芓FT-LCD驅(qū)動器需4種信號：數(shù)據(jù)移位時鐘(CLK)、行同步時鐘(Hsync)、幀同步時鐘(Vsync)以及數(shù)據(jù)信號(DATE)。圖像數(shù)據(jù)在時鐘同步信號的作用下通過18位并行數(shù)據(jù)總線(ROR5，GOG5，B0B5)。寫入數(shù)據(jù)采樣保持器，轉(zhuǎn)化為灰度信號后存入每個像素的TFT，使其正常顯示，LCD 主程序流程圖如圖1.2： 3.1.2、語音對講模塊設(shè)計各科室間需要醫(yī)生的聯(lián)系，通常是利用電話或者是護士的傳達，受網(wǎng)絡(luò)或人員的限制，并不能系統(tǒng)的解決此通信問題，因此用語音對講來實現(xiàn)連接，因該平臺是通過Integrate網(wǎng)來實現(xiàn)通信的，因此可快速的進行連接，可以得知各科室的情況，然后可以告知就醫(yī)者，可以減輕部分科室的壓力，進行分壓解決（1）、（2）。SPCE061A的A/D轉(zhuǎn)換器有8個通道，其中有一個通道是MIC-IN輸入，它專門用于對語音信號進行采樣。語音信號經(jīng)MIC轉(zhuǎn)換成電信號，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至SPCE061A內(nèi)部前置放大器。SPCE061A內(nèi)部自動增益控制電路AGC能隨時跟蹤、監(jiān)視前置放大器輸出的音頻信號電平，當(dāng)輸入信號增大時，AGC電路自動減小放大器的增益；當(dāng)輸入信號減小時，AGC電路自動增大放大器的增益，可使進入A/D的信號保持在最佳電平，又可以削波減至最小。A/D轉(zhuǎn)換器對輸入的音頻信號進行8KHz采樣，并按照凌陽音頻編碼格式進行編碼，每秒將占用16kBits的存儲空間。系統(tǒng)還擴展一塊容量為1Mbits的SRAM存儲器HM628128A來存儲語音數(shù)據(jù)。圖（1）程序流程圖無線呼叫管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收兩部分組成，應(yīng)用于醫(yī)院、賓館、酒店等公共服務(wù)場所。數(shù)據(jù)發(fā)送（呼叫部分）可由管理人員自行設(shè)定編碼地址，每個發(fā)射器具有可編碼的唯一地址。 患者就診過程中多次往返于各部門，反復(fù)的排隊、等候，大量的時間精力消耗于非診治過程。門診流程模式存在缺陷，是患者投訴就醫(yī)不方便的主要原因。數(shù)據(jù)接收部分可安裝在各單位，數(shù)據(jù)接收到后進行解碼，在顯示屏上顯示患者的信息，如進行集體管理，減少失誤、患者等待時間、增加效率。使患者的建議能及時的反饋到管理層，進行修改并增加服務(wù)的質(zhì)量。 圖（1.1）信號發(fā)射0和1通訊數(shù)據(jù)采用脈沖編碼，所謂脈沖編碼，就是將每位數(shù)據(jù)信號用一個脈沖來表示。例子程序的編碼以脈寬561us、周期4*561us代表“1”：以脈寬561us、周期2*561us代表“0”。脈沖信號都調(diào)制在占空比為1/3，頻率為38KHz的載波上再發(fā)送出去，調(diào)制后的信號“1”和“0”如圖所示圖（1.1）所示。這樣有兩點好處：（1）、減少了有效的發(fā)射時間，有利于降低平均功耗，這樣對于采用充電電池的電路十分重要。（2）、外部干擾信號多為緩變信號，有利于抗干擾。3.1.3、語音/文本轉(zhuǎn)化模塊設(shè)計為使就醫(yī)者取藥節(jié)約時間，因此要進行提前準(zhǔn)備藥物，最簡單的方法是開完藥后，藥名直接發(fā)送到藥房顯示，醫(yī)生根據(jù)提示進行取藥，可以將劃價、交費、取藥3個環(huán)節(jié)整合，3個窗口進行合并，減少患者在排隊上浪費的時間。由于SPCE061A具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，最高時鐘頻率可達到49MHz，具備運算速度高的優(yōu)勢，SPCE061A有一路專用于語音信號采集的A/D轉(zhuǎn)換電路（MIC輸入），可以用來進行語音識別、錄音等的語音信號輸入，本遙控器用來采集語音信號，進行語音識別。這無疑為語音的播放、錄放、合成及辨別提供了條件。 凌陽壓縮算法中SACM-A2000、SACM-S480、SACM-S240主要用來放音，也可用于語音提示，而DVR則用來錄放音。 語音辨識主要有以下兩種：（1） 特定發(fā)音人識別SD（speaker dependent）。是指語音樣板由單人訓(xùn)練，也只能識別訓(xùn)練人的語音命令，而他人的命令識別效率較低或幾乎不能識別。（2） 非特定發(fā)音人識別SI（speaker independent）。是指語音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進行訓(xùn)練，可以識別一群人的命令。語音識別電路基本結(jié)構(gòu)如圖（2.0）、（2.1）、（2.2）所示。 識別過程首先要考慮除輸入語音信號的噪音和進行與加重處理，提升高頻分量，然后用線性預(yù)測系數(shù)等方法進行頻譜分析，找出語音的特征參數(shù)作為未知模式，接著與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)模式進行比較，當(dāng)輸入的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征相一致時，便被機器識別，產(chǎn)生識別結(jié)果輸出。如果輸入的的語音與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征完全一致固然好，但是語音含有不確定因素，完全一致的條件往往不存在，事實上沒有人能以絕對相同的語調(diào)把一個詞說兩遍，因此，預(yù)先制定好計算輸入語音的特征模式與各特征模式的類似程度，或距離度的算法規(guī)則固化在ROM中，把該距離最小，及最類似的模式作為識別相應(yīng)語音的手段。當(dāng)然，影響識別的因素還有一些，如連續(xù)發(fā)音（或英語）與斷續(xù)發(fā)音（漢語）的不同。（二者區(qū)別在于單詞間有200ms以上的空隙時間）。 （3）、語音辨識流程圖 語音識別程序包括識別程序和中斷服務(wù)程序。識別程序完成選取詞庫、初始化A/D和定時器TimerA、識別運算及識別結(jié)果處理，流程如圖（3.1）。中斷服務(wù)程序定時讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，并存入緩沖區(qū)，A/D的輸入為MIC通道的語音信號。語音識別和放音分時復(fù)用TimerA FIQ中斷，由標(biāo)志位判斷語音識別并進行語音處理。中斷服務(wù)程序的流程圖如圖（3.1）所示。 3.1.4、按鍵模組設(shè)計系統(tǒng)采用雙控制菜單（軟鍵與觸摸屏），采用按鍵為了防止意外事件發(fā)生（觸摸屏的失效），硬件圖模擬如下所示：3.1.5、存儲模塊設(shè)計K9F1208是Samsung公司生產(chǎn)的采用NAND技術(shù)的大容量、高可靠Flash存儲器。該器件存儲容量為64*8位，除此之外還有2048K*8位的空閑存儲區(qū)。該器件采用TSSOP48封裝，工作電壓2.73.6V。K9F1208對528字節(jié)一夜的寫操作所需時間典型值200us，而對16K字節(jié)一塊的擦除操作典型僅需2ms。8位I/O端口采用地址、數(shù)據(jù)和命令復(fù)用的方法。這樣可減少引腳數(shù)，還可使接口電路簡介。 K9F1208的硬件圖如上圖3.1.8所示，它與SPCE061A單片機接口的方法：K9F1208的數(shù)據(jù)總線IOO7與SPCE061A的IOAO7相連，用單片機的IOBO作為讀允許信號（RE），IOB1作為寫允許信號（WE），IOB2作為片選信號（CS），IOB3作為地址鎖存允許信號（ALE），IOB4作為命令鎖存允許信號（CLE）。因為不需要寫保護，本系統(tǒng)把寫保護引腳（WP）接到了高電平。RDY/B信號線不用，本例是懸空處理，K9F1208的狀態(tài)通過Read Status操作來實現(xiàn)。3.1.6、USB模組設(shè)計患者就診過程中多次往返于各部門，反復(fù)的排隊、等候，大量的時間精力消耗于非診治過程。門診流程模式存在缺陷，是患者投訴就醫(yī)不方便的主要原因?；颊咴陂T診停留的無效時間長是一個根本的原因，患者之所以在門診停留時間長，與患者對醫(yī)院環(huán)境不熟悉和醫(yī)院的門診流程安排不盡合理有關(guān)。因此，制定相應(yīng)策略再造門診流程，減少患者在門診的停留時間。因此如何將患者指引到準(zhǔn)確的地點非常重要，為解決（3）、（4）問題，因此外接打印設(shè)施，將醫(yī)院各科室的平面簡圖、注意事項等數(shù)據(jù)保存內(nèi)部，可根據(jù)需要打印指導(dǎo)，或在大廳內(nèi)放置大屏幕由患者進行查詢（此方法雖然減輕醫(yī)生負擔(dān)，但難免出現(xiàn)設(shè)備不夠用的情況，造成堵塞）。 本文所設(shè)計的USB設(shè)備系統(tǒng)的功能比較簡單，它主要實現(xiàn)SPCE061A與PC機之間的簡單通訊，是SPCE061A單片機的一種基本應(yīng)用，系統(tǒng)具有三種簡單功能：1.檢測USB外設(shè)是否連接成功。 2.通過點擊PC端的應(yīng)用軟件上的按鈕，可以點亮或熄滅與SPCE061A單片機IO口相連的LED燈。3.應(yīng)用軟件發(fā)送任意字符串到SPCE061A，SPCE061A接受、回送字符串，應(yīng)用軟件接受到字符串時，能夠?qū)⑺@示出來，系統(tǒng)框圖如圖3.1.8所示。 這個系統(tǒng)的基本工作流程為：PC端應(yīng)用軟件，發(fā)送ID0（為了使主機和設(shè)備方能同步，該系統(tǒng)定義了三個握手ID：ID0,ID1,ID2。）給PDIUSBD12，PDIUSBD12接收數(shù)據(jù)，產(chǎn)生中斷通知SPCE061A單片機讀取數(shù)據(jù)。SPCE061A如果讀取的數(shù)據(jù)為ID0，那么發(fā)送ID0給PDIUSBD12；PC機端應(yīng)用軟件發(fā)送完數(shù)據(jù)后，讀取外設(shè)發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果讀到的數(shù)據(jù)為ID0,那么彈出一個提示框，提示USB外設(shè)連接成功。此后PC機端的應(yīng)用軟件和USB外設(shè)之間的通訊都是通過ID來進行的。 圖3.1.8.（1）中的LED1燈非常有用，它是PDIUSBD12的GOODLINK指示燈，在系統(tǒng)枚舉時會根據(jù)通信的狀況間歇閃爍，當(dāng)PDIUSBD12被枚舉和配置成功后，將一直點亮。隨后在USB通信時會閃爍，這對調(diào)試非常有用。該模組單片機端的軟件流程如圖3.1.8.（2）所示。系統(tǒng)初始化部分包括系統(tǒng)時鐘，IO口，中斷設(shè)置（開外部中斷），PDIUSBD12芯片軟件復(fù)位、初始化。該主流程的核心部分是協(xié)議層的請求處理，它關(guān)系到PC機枚舉USB外設(shè)成功與否。所以在調(diào)試單片機程序的時候，要特別注意Window對USB設(shè)備的枚舉順序。如果枚舉成功，主機將找到新的設(shè)備，提示安裝驅(qū)動程序；否則找到未知設(shè)備，USB外設(shè)不可用。3.1.7、MP3數(shù)據(jù)流解碼及流程圖醫(yī)院是一個嚴(yán)肅、清凈和給予我們幫助的地方，可是醫(yī)生也要需要適當(dāng)娛樂，因此設(shè)計上該模塊，突出人性化管理。MP3音頻文件播放硬件上依賴DAC進行輸出播放，軟件上主要通過MP3庫解碼的API函數(shù)來實現(xiàn)。下圖即為MP3數(shù)據(jù)流解碼及輸出簡易流程圖。3.1.8、電源模組設(shè)計電源管理采用lm2576-5芯片，該芯片為單片開關(guān)電源管理芯片。能提供3A的電流。內(nèi)部有頻率補償器和一個固定頻率振蕩器，擁有反饋調(diào)節(jié)功能，可以在負載或輸入電壓變化的情況下保證5V輸出波動較小，保證整個系統(tǒng)的供電穩(wěn)定。該芯片同時具有故障時熱保護功能，保證整個系統(tǒng)的安全。電源系統(tǒng)還包括1117系列芯片，為系統(tǒng)提供3.3V電壓。4、系統(tǒng)主要元件清單元件名稱數(shù)量元件名稱數(shù)量凌陽SPCE061A1無線收發(fā)模塊一組K9F12081LQ057Q3DC021PDIUSBD121