2.3远程造口护理系统设计
2.3.1系统总体设计
本文的研究目的是充分利用现代通信技术的最新成果，研制我国首套造口并发症远程诊断和健康指导系统，它具有大大方便偏远地区和行动不便患者的就医、较少旅途奔波和花费、减轻患者经济负担的优点。造口并发症远程护理系统的构成主要包括如下三大方面内容：
1、造口并发症通用无线数据采集终端
当前一些远程监护或诊断系统中，比如心电远程监测系统，因为需要测量的生理数据较多，需要专业的测量和监视终端，从而远程医疗中心只能集中建设，将特殊监测设备集中，并将测得数据通过专用通道传给另一远程医疗中心。
这样的远程医疗系统并不适合于个人拥有。而造口并发症的远程诊治和护理指导，主要需要造口图像和病人的病情自述，原则上只要拥有摄像头、麦克风和通信系统就可以。而目前智能手机都拥有上述条件，具有高清摄像头可以拍摄图片和录制视频，具有麦克风可以录制音频，并且都支持3G/4G高速无线通信。
实际上，每个智能手机、iPad等智能移动终端都是一个造口并发症远程终端，只需配合一定的APP就可以完成起到造口并发症监测和医患通信的功能。特别是随着智能手机和3G/4G网络的兴起，以智能手机为终端，研发一定软件，即可实现便携式造口并发症远程监测终端，是远程会诊中心的有效补充。这种终端的研发成功，可以让病人足不出户即可接受造口专家的诊断和护理指导。
造口并发症远程护理系统的终端可以采用普通带有摄像头、麦克风的智能终端（智能手机、iPad等）。为其开发客户端APP,也即造口并发症监测软件，该软件具有远程挂号、造口拍照、视频/音频链接远程会诊中心、记录并管理患者信息等功能，并将集成造口并发症护理的常规知识。该系统可与支付宝等第三方支持系统合作，在客户端软件中集成在线支付系统和辅助软件技术；研发实现相关客户端软件系统，并在智能手机上进行相关测试。
2、具备一定自学习能力的造口并发症远程诊断专家系统
在病人通过终端与远程会诊中心建立起物理链接和医患关系后，将造口周围相关图像、视频、音频数据上传至远程会诊中心，专家对造口的诊断和护理指导成了影响远程会诊效果的重要因素。为了更好地为病人服务，达到最好的医疗效果，远程会诊中心除了依靠专家的自身医学知识和医疗经验以外，还需要一定的计算机软件系统进行辅助工作。而造口并发症远程诊断专家系统就是起到辅助作用的软件。
研究专家系统的构成，建立专家知识库，并将专家系统理论和层次分析法等综合评价方法相结合，从而构建造口并发症远程诊断专家系统，在专家根据造口图像和病人自述的病史情况进行各项打分后，自动生成综合评价结果，并将评价详情、医嘱等信息存入数据库，为方便以后病情跟踪。
3、造口并发症远程诊断服务器软件系统
本文旨在研制更加灵活、经济、便捷的造口并发症远程诊断和健康指导系统，除了要有方便患者使用的终端软件外，面向医师的服务器端相关软件在保障就医、管理患者信息等方面也尤为重要。参考现在山东大学齐鲁医院网络医疗中心服务器软件系统，研究设计高速、可靠的造口监护数据通信架构，确保会诊时图像、语音的流畅；调研医师的使用习惯，设计相关服务器软件系统体系结构，研究开发患者信息管理模块，对患者就诊信息进行储存；并与前述造口并发症诊断专家系统相结合，研发造口治疗师辅助决策模块；研发造口信息广播模块，将最新的造口并发症医学处理技术进展通过广播的形式推送到用户客户端软件，使患者掌握最新动态；研发造口患者统计调查模块，通过患者就诊数据库，统计患者地理分布、年龄分布、饮食习惯分布等信息，进行自动的造口患者大范围统计调查。
该系统完成后，其他总体框架将如图2-1所示。整个系统的医疗服务环节主要包括常规远程医疗站点（或个人）、远程无线终端和设在远程网络医学中心的造口并发症诊治中心。病人可以根据自己病情、条件，选择在家中通过无线终端接收医疗诊治和健康指导，也可到就近的远程医疗站点，还可以到大型医院（比如山东大学齐鲁医院）与造口治疗师面对面就珍。本文研发基于通用3G/4G无线通讯终端的造口并发症远程诊断技术，将会是对远程医疗的一个重要的促进。
在系统的整体功能设计中，如图所示，患者可通过智能手机、iPad或带摄像头/麦克风的台式机，通过高速无线通讯网络与设于大型医院的造口并发症远程护理和健康指导中心的计算及系统进行通信，实现挂号、病历登记、与专家交流等功能，并在其上接收造口治疗师的建议。造口并发症远程护理和健康指导中心的计算机系统对患者的要求进行响应，存储患者相关病历和每次的诊治信息，并为造口师提供与患者进行交流的人机交互系统。
服务器系统的计算机体系结构如图2-2所示，采用浏览器/服务器体系结构（B/S），造口师可以在远程会诊中心登录系统进行远程诊治，也可以在任何有网络的地方通过计算机登录，方便了造口师的工作。图2-3是造口并发症远程护理系统体系结构的另一种表示形式。造口师集中在大型医学中心，远程终端可以是设在地方医院或社区医疗中心的远程医疗站，也可以是个人用户通过智能终端来与诊疗中心造口师交流。
2.3.2客户端系统设计
客户端软件系统是患者直接使用与远程护理中心沟通的媒介,其功能完备性
和使用的便捷性与否直接影响着患者就医体验。患者直接使用的客户端软件具有7大主要模块：远程挂号、在线支付、造口拍照、语音留言、语音/视频对话、医嘱查看、问卷调查、健康知识浏览。各模块主要功能为：
（1）远程挂号模块实现挂号登记、填写患者基本信息以及简要病史。
（2）在线支付模块实现通过银联或支付宝进行挂号费、诊疗费的在线网上支付。
（3）造口拍照模块实现智能手机/iPad摄像头拍照，并上传到服务器系统。
（4）语音留言模块是远程挂号模块的补充，对于病情不便以文字叙述，或者患者不会操作文字输入的，以语音方式记录病情并上传至服务器供专家参考。
（5）语音/视频对话模块实现患者与远程专家的即时信息交流，可以让造口师进一步了解病情，并对自我护理要点、造口产品使用要求进行说明，同时进行专业心理辅导。
（6）医嘱查看模块实现患者随时浏览专家制定的医嘱和健康指导建议。
（7）问卷调查模块实现患者年龄、地域、饮食习惯、病史等信息的调查，并将调查结果上传至服务器，供统计分析。此外，调查问卷模块还具有服务反馈作用，比如认为造口并发症远程护理系统是否有必要、对远程护理服务满意度，以及对相关工作的意见和建议等。大量患者的问卷调查信息可以为总结结/直肠癌发病因素、造口并发症治疗等提供直接数据。
（8）健康知识浏览模块用于对造口患者进行生活及心理健康知识宣教，并发布国内外相关医学的最新进展，从而帮助患者提高生活质量并树立生活信心。
图2-4是手机客户端界面示意图，有远程挂号、图像处理、信息处理、即时通讯等。上述主要模块在四个模块中进行了集成。
2.3.3服务器端软件系统设计
服务器软件实现与客户端软件的通信，并记录患者相关信息，运行在远程诊治中心服务器端，主要包括患者挂号提醒、患者病历浏览、语音/视频通话、医嘱制定、健康知识推送5大模块。各模块主要功能为：
（1）患者挂号提醒模块实现远程患者完成挂号后，将简要信息在专家使用的汁算机上显示，并以短信形式发送到造口师手机，以便造口师不在远程诊治中心时及时获知患者需求。
（2）患者病历浏览模块允许专家随时、随地通过网络打开病患者病历，了解患者病情。
（3）语音/视频通话模块允许造口师与患者进行语音或视频对话交流。
（4）医嘱制定模块提供造口师录入文字医嘱和语音医嘱功能，将其保存在服务器上并通知患者医嘱已完成。
（5）健康知识推送模块允许维护人员输入或转发健康知识，并将最新知识推送到客户端上显示。
2.3.4基于层次分析法的造口并发症辅助诊断
服务器系统出了支持造口师对远程挂号的患者进行诊治和护理指导外，还可以提供具有自学习能力的辅助诊断系统。根据数据采集装置采集的病人患者生命曲线和造口图像，对造口根据造口图像进行各项指标评价，并将各项指标评价存入数据存储装置中，并根据造口图像的各项指标所占权重综合分析。所述专家会诊诊断用计算机包括：
（1）图像处理模块：对患者的造口图像进行综合分析，采用层次分析法，根据图像中显示的皮肤从变色、淸疡、组织增生三方面对造口综合评估，得到病人造口整体状况；（2）报警模块：若患者的造口图像中的三项指标的参数中，其中一项超出设定范围早报警提示；（3）通讯模块：用于将图像处理模块处理的患者数据上传给中央处理装置。
层次分析法（AHP）是一种综合性分析/评估方法，将与总体评价目标有关的因素分解成各独立分量，对不同因素设置不同权重，并进行综合评估。层次分析法是美国运筹学家萨蒂于上世纪70年代初提出的一种多目标综合评价方法。层次分析法的特点是在对具有多种影响因素的复杂决策问题，利用较少的定量信息使决策过程公式化，从而复杂问题提供直观简洁的评价方法和决策依据。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。
所述图像处理模块利用层次分析法对造口进行处理：将各因素对造口病症影响的权重进行量化，分析影响造口病症的各因素之间的关系，建立各因素的递阶层次结构；然后根据同一层次的各因素对于上一层中各因素的重要性进行两两比较，构造判断矩阵；由判断矩阵确定被比较元素对于上一层的相对权重，进而确定各层元素对造口病症的合成权重，并对各因素的合成权重排序。
所述各元素的相对权重为：【1】
其中i、n均为自然数；为判断矩阵中第i行、j列元素值。表2-1中，a、b、c分别为皮肤变色、溃烂程度、组织增生影响造口病情的重要程度，表格中数据表示两两因素的相对严重程度。在本发明中，a、b、c三个值可由专家讨论后设定（取值范围为1?9），默认值a为1、b和C均为2,B1、B2、B3为两两因素的相对严重程度。【2】
造口并发症的层次分析因素如图2-5所示，包含皮肤变色、溃烂程度、组织增生等因素。对上述因素，釆用表2-1赋予的各权重进行综合评价，得到造口健康状况指标。该层次分析法是开放式方法，如果专家在长期诊治中，发现该系统的评价体系并不完善，可以方便进行添加和更新，以使计算机的辅助诊断结果和专家的实际诊断结果尽量相接近。【3】
2.4小结
本章对肠造口的诱因、发病率、造口的种类、造口并发症护理的特点进行了分析，分析了造口护理的特点，阐述了我国造口治疗师严重不足、基层医疗条件亟需改善的现状。结合移动互联网和智能手机等终端设备的发展现状和趋势，分析了造口并发症远程护理的发展前景。指出造口并发症远程护理对改善患者就医体验，响应国家号召实现医疗资源均衡化、提升基层医疗服务水平具有重要意义。从整体上设计了造口并发症远程护理系统，详细分析并设计了客户端系统、服务器系统的功能模块，提出了造口并发症远程护理系统的计算机体系结构，并设计了健康服务信息推送、问卷调查等辅助服务内容。开发了相关程序，使其能为患者使用。
