宁鹏飞 郑 冰

(内蒙古医科大学计算机信息学院 呼和浩特 010059) (内蒙古建筑职业技术学院呼和浩特 010050)



基于B/S架构的医学图片资源管理平台设计与实现*

宁鹏飞 郑 冰

(内蒙古医科大学计算机信息学院 呼和浩特 010059) (内蒙古建筑职业技术学院呼和浩特 010050)

从教与学中对医学图片的实际需求出发，构建一个医学图片资源管理平台，介绍平台的功能需求与整体架构，具体阐述该平台的设计与实现，通过该平台实现数字化医学图片资源的存储、检索与再利用以及教学图片资源的共建、共享，对教师备课与授课、学生课程学习提供全面支持。

B/S架构；医学图片管理；Ajax

1 引言

多媒体教学作为现代化教学的一种手段在优化教学效果中具有重要作用。尤其在医学领域，多媒体教学可以通过图片、声音、动画、视频等手段向学生展示大量生动、直观的医学知识，可以激发学生的创造性思维，提高学生的洞察力，有效地实施素质教育，而其中图片是多媒体教学中最基本的媒体，在医学教学中有较重要的示教作用。目前，很多教师已经可以较好地将多媒体技术应用到教学当中，但是教学中需要的医学图片资源很多时候仍然局限于教师个体的搜集与整理，没有一个共享平台来整合这些资源。这样一方面会产生很多重复工作，极大地降低教学工作效率;另一方面，学生在课后复习和强化环节中无法使用教师提供的医学图片资源。因此本文从教与学中对医学图片的实际需求出发，试图构建一个医学图片资源管理平台，实现数字化的医学图片资源的存储、检索与再利用，实现教师之间医学教学图片资源的共建、共享，同时给学生课外学习提供一个平台，为教师备课与授课、学生课程学习提供全面支持。

2 医学图片资源管理平台功能需求与整体架构

2.1 平台功能需求分析

通过对医学各学科教与学一般过程的分析，提出医学图片资源管理平台的功能需求：学生用户通过身份认证以后，可以检索、下载、在线浏览医学图片；二级教师用户(以教研室为单位的普通教师)除具备学生用户的权限之外，还可以完成图片的上传，建立新的图片分类、修改与管理图片分类，同时完成学生用户的建立与管理；一级教师用户(以教研室为单位的教研室主任或权威教授)对于新上传的图片进行审核，只有一级教师用户审核通过的图片才能真正进入医学图片资源库中，否则上传的图片将在待审区保留一定时间(例如7天)后被自动删除，同时一级教师用户还可以添加、删除二级教师用户和学生用户，修改已有系统中用户的权限及所属部门；系统管理员拥有最高权限，管理整个资源平台。按照以上功能需求，本文将系统划分为平台用户子系统与平台管理子系统，见图1。

图1 平台功能模块的划分

2.2 平台整体架构

本平台基于B/S模式的3层结构，逻辑结构分为3层：数据库层、中间层以及面向用户的页面层。底层数据层采用SQL Server关系型数据库，根据平台的需求创建存放用户信息、图片路径信息、分类信息等数据信息的数据表；中间层Web服务，安装IIS作为互联网服务器，配置ASP的运行环境，利用ASP为该系统编写脚本、连接SQL数据库。B/S架构的优点是：(1)只需开发服务器端程序。(2)均采用统一的TCP/IP协议，便于维护。(3)可扩充性强，完全满足医学图片资源管理平台的需求[1]。

3 医学图片资源管理平台设计与实现

3.1 数据库模型设计

3.1.1 实体属性 数据库在图片管理平台中占有非常重要的地位，合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整、一致。经过逐步抽象、分析，可以得出系统中的两个主要实体。首先由于系统中涉及几万张甚至更多图片，很多图片文件都很大，将图片直接存入数据库势必严重影响系统运行的效率，所以为了保证图片的清晰度，将图片存储于服务器的一个指定文件夹中，而平台数据库中只保存图片的存储路径，这就是数据库中抽象的图片路径实体，其实体属性，见图2。 其次是系统中的用户实体。

图2 图片路径实体属性

3.1.2 具体实现 在实现时，将两个主要实体平台对应为4张数据库表，具体描述如下。(1)图片路径信息数据表/Mi_Imgbook与图片标题信息表/ Mi_Title。将图片信息分为图片路径信息与图片标题信息，分别存放于Mi _Imgbook与Mi _Title数据表中，两个数据表通过“titleID”字段关联，Mi_Title数据表存储的图片标题信息，见图3。(2)用户信息表/Mi_User与用户权限分类信息表/ Mi_UserGroup。对于用户实体，需要存储所有平台注册的用户信息，本文创建了Mi_User数据表，包括用户名、密码等信息，同时为了系统的规范、安全管理，将平台用户的权限进行分类，平台管理员具有最高权限，可以对平台进行管理；创建了用户权限数据表Mi_UserGroup，划分几类用户权限，见图4。

图3 图表路径与图表标题数据表关系

图4 用户信息与用户权限分类数据表关系

3.2 利用Ajax技术实现动态树形目录结构组织图片信息

网络为大量医学教学图片资源的管理制造了相对复杂的环境，对资源的组织与管理提出了更高的要求，好的组织方式可以方便资源平台的访问者快速地找到目标资源。本文将医学教学图片资源按照部门分为基础医学、临床医学、影像医学、中医学、药学、生物医学、公共基础7个大类，每大类下再根据需要划分相应的子类，具体到每个学科，便于用户按学科查找相应的图片。本文采用树型目录组织存储图片信息，根据系统拓展的需要利用Ajax技术构建动态的目录树。Ajax的工作原理相当于在用户和服务器之间加了一个中间层——Ajax引擎，使用户的请求与服务器响应异步化，并非所用的数据处理都交由服务器，部分数据或校验由Ajax引擎处理，当需要向服务器读数据时，才向服务器发送请求。这样在整个过程中，只需要交换少量的数据，既减轻了服务器和网络的负担，又加快了响应速度，缩短了用户的等待时间[2]。 具体实现中，所有关于目录树的代码均存储于一个特定的文件夹中，实现目录树的生成、变化等。在初始化页面时只读出根节点中的部门分类,在用户展开某一部门时，通过数据库表中child字段判断是否有该子节点，如果有该子节点则通过XMLHTTPRequest 对象异步发送请求, 因为将连接服务器执行SQL 语句读取孩子节点信息，显示下一级孩子节点数据[3]。由于使用了异步交互模式,在与服务器交互的同时用户仍然可以继续页面的其他操作,并且每次只读取子节点的数据, 而不是加载所有的子节点和叶子节点的数据,避免了更新页面时重载全部内容[4]。

3.3 平台关键功能设计与实现

3.3.1 医学图片检索功能 根据需求分析，需要查找不同的图片分类或图片，所以将图片检索类型分为按图片分类搜索与按图片名称搜索，对数据库表Mi_ClassName、Mi_Title和Mi_Imgbook查询。系统中实现的是模糊搜索，同时对于一次检索的结果还可以进行二次检索。按照图片分类名检索需要查询Mi_ClassName数据表，按图片名称搜索需要搜索Mi_Title 数据表和与之相关联的Mi_Imgbook数据表[5]。

3.3.2 医学图片分类管理功能 (1)添加图片子分类，实现思想如下：得到此分类的父级分类路径；得到与本分类同级的最后一个分类的OrderID；得到同一父分类但比本分类级数大的子分类的最大OrderID，如果比前一个值大，则改用这个值；插入新分类；更新与本分类同一父分类的上一个分类的NextID字段值；更新其父类的子分类数；更新该分类排序以及大于本需要和同在本分类下的分类排序序号[6]。(2)修改分类，只需要从数据库中找到该分类所属的记录，对该条记录进行修改即可。(3)删除分类，需要注意的是为了防止误操作，限定只能删除子图片分类为空的分类，所以每次执行该操作前需要判断该分类的子节点数是否为0，符合条件方可执行。这一操作在程序中的实现思想与“添

加分类”操作类似，在此不再赘述。

3.3.3 上传图片审核功能 为了保证用户浏览到的医学图片都是正确、规范的，系统中每次上传图片均需要进行审核，并且只有一级教师用户才具有这一权限[7]。没有进行审核的图片在插入相关数据库后，该条记录对学生用户和二级教师用户是不可见的，无法进行浏览、查询、下载等操作。在图片审核操作中，如果通过审核，则系统通过程序使该记录对普通用户可见，否则系统直接从数据库中删除记录，同时找到图片的物理路径将其从硬盘删除，对应的数据流图，见图5[8]。

图5 上传图片审核的数据流

3.3.4 用户管理 这一功能模块可以进行用户的添加、用户信息的修改和用户组权限的管理等操作，二级教师可以管理学生用户，一级教师用户可以管理二级教师和学生用户，管理员具有最高权限。本文重点对用户权限的管理进行说明[9]。基于系统安全性的考虑，不同的用户具有不同的操作权限。各用户类型所拥有的权限，见表1，表中各类用户的权限由高到低，其中管理员具有最高权限，可以对其他类型用户的权限进行修改[10]。

表1 用户权限列表

以上信息对应数据库中的用户权限分类信息表Mi_UserGroup，通过“Setting”字段设定不同用户组的权限。用户每做一次操作在程序代码中都要验证该用户是否具有相应权限。

4 结语

文中探讨医学图片管理平台框架设计的可行性，提出具体的设计方案。该设计方案基于B/S架构，利用传统的ASP+SQL Server技术与Ajax相结合的方式完成了系统的设计与实现。本平台对于其他多媒体资源管理平台同样具有借鉴意义。

1 Mili H, Mili A, Yacoub S, et al. 基于重用的软件工程：技术、组织和控制[M]. 韩柯译. 北京：电子工业出版社，2004.

2 Bill Evjenb, Matt Gibbs, Dan Wahlin, etal.ASP.NET 3.5 AJAX高级编程[M]. 杜静译. 北京：清华大学出版社，2010.

3 Bill Evjenb, Matt Gibbs, Dan Wahlin,etal. 基于B/S架构的呼叫中心业务系统框架设计[J].计算机技术与发展，2008,8(8)：203-205,210.

4 周翔.基于B/S模式的政务信息管理系统设计与实现.[D].厦门：厦门大学,2014：9-12.

5 高汉松,肖凌, 许德玮,等. 基于云计算的医疗大数据挖掘平台[J].医学信息学杂志，2013，5(5)：7-12.

6 王波； 王志涛. 基于C#.NET与ASP.NET的医院门户网站平台系统设计与开发[J].医学信息学杂志，2011，12(12)：29-31.

7 林晓东，辜晓燕，薛飞，等. 基于XML技术的电子病历管理平台研究与实现[J].医学信息学杂志，2010,2(2)：18-21.

8 王波.基于B/S模式医院网上预约挂号系统实现[J].医学信息学杂志，2011，32(9)：23-25.

9 古锐.基于Web服务的药学信息服务系统设计[J].医学信息学杂志，2014，33(1)：29-32.

10 周锦程，张佳强，冷文浩.可扩展系统中基于 RBAC 模型的访问控制[J].计算机工程，2009,7(14)：145-147.

Design and Realization of Medical Image Resources Management Platform Based on B/S Structure

NINGPeng-fei,

CollegeofComputerandInformation,InnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010059,China;

ZHENGBing,

InnerMongoliaTechnicalCollegeofConstruction,Hohhot010050,China

Starting from the actual demand for medical image in teaching and learning process, a medical image resources management platform is constructed in the paper. It introduces the functional requirements and overall architecture of this platform, elaborates the design and realization of this platform. The storage, retrieval and re-utilization of digitalized medical image resources as well as co-construction and sharing of teaching materials are realized through this platform, providing comprehensive support for teachers to prepare lessons and lectures, the students course learning.

B/S structure; Medical image management; Ajax

2014-12-02

宁鹏飞，硕士，讲师,发表论文4篇。

内蒙古医科大学教学改革研究课题(项目编号：NYJGB201114)；内蒙古自治区教育科学研究“十二五”规划课题(项目编号：NGJGH2014065)；内蒙古自治区高等学校科学研究项目(项目编号：NJZC14349)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.03.007