汪睿 胡外光 陈敏莲 徐骁

（湖南省儿童医院数据信息管理中心 湖南省长沙市 410007）

通常来说，互联网医院是一个结合线上和线下的互联网医疗平台，供医疗机构为患者提供多种远程医疗服务。它利用信息技术将医疗资源从医院延伸到互联网，发展在线医疗服务和健康服务。互联网医疗给人们生活带来了重要变化，提高了服务质量，给人们提供了便利，作为线下健康服务的补充，线上健康服务很好的缓解了我国医疗资源相对短缺的问题。

随着移动互联网进一步发展，以及人们逐渐增长的医疗需求和不断变化的业务场景，使得传统医疗信息化需要新的发展模式来适应，同时大数据、数据挖掘、模式识别、人工智能等技术的蓬勃发展，使得医疗信息化有了更进一步发展的技术支撑，给医疗信息化提供了新的发展方向。在政策方面，2018 年7 月17 日，国家卫健委、国家中医药管理局发布三份文件：《互联网诊疗管理办法（试行）》、《互联网医院管理办法（试行）》、《远程医疗》服务管理标准（试行）。这是我国首次对互联网医院提出详细规定，标志着互联网医院进入规范发展阶段。2020 年国家卫健委发布的关于智慧医院建设的通知中，明确提出要创建新型智慧医院系统，快速搭建预约诊疗制度，在各个卫健委及医院中，着力推进互联网智慧医院的发展。由此可见，互联网智慧医疗是传统医疗信息化的进一步发展趋势。

本文结合互联网医院和智慧医疗的建设思路，提出了基于微服务的互联网智慧医疗平台，该平台通过Spring Boot技术来开发微服务应用，采取Nacos 作为微服务的构建、交付和管理平台，同时结合数据挖掘中关联分析技术，进一步分析症状和疾病之间的联系，给医生提供精准有效的智慧辅诊等服务，最终形成线上线下医疗一体化，具有高稳定、易扩展特性的互联网智慧医疗平台。

1 技术选型设计

1.1 Spring Boot

Spring Boot 是Pivotal 团队在Spring 的基础上提供的一套全新的开源框架，Spring Boot 可以简化Spring 应用程序的初始化配置，同时也可以在初始化时选择多种应用依赖，包括Spring Developer Tools、Spring Web、模板引擎、Security、Spring Data 等。而这些依赖的配置，Spring Boot会将其整合简化到一起，并不需要自行配置，这种方式有效解决了自行配置的冲突问题，使得开发人员大大节约了大量的、繁琐的模板化配置，这些特性方便了开发者的研发工作，提高开发效率，减少配置异常，可以专注于业务逻辑，这也让Spring Boot 成为了时下主流的Java 快速开发的实现框架之一。

在此次平台开发中，所用的Spring Boot 选取Spring Web Mvc 来构建Web 控制器；用Maven 来进行项目构建；配置Tomcat 来当做容器；添加常用的Spring Data Jpa 操作数据库；Spring Security 做权限控制；消息中间件kafka 作为微服务之间生产和消费渠道；由此形成互联网智慧医疗平台的单个微服务应用的基础框架，如图1 所示。

图1： Spring Boot 基础框架

1.2 Nacos

Nacos 是Alibaba 开发的一个构建、支付和管理微服务的平台，用于帮助开发者快速实现流量管理、服务配置、动态服务发现、服务元数据及流量管理。自Alibaba 开源Nacos 到现在，Nacos 已经成为开发微服务主流框架之一，并且市场占比有越来越大的趋势，Nacos 支持几乎所有的主流类型的服务发现、配置和管理，包括Kubernetes Service，gRPC & Dubbo RPC Service，Spring Cloud RESTful Service，其逻辑架构如图2 所示。

图2： Nacos 逻辑架构

Nacos 有四大关键特性：服务发现和服务健康监测，动态配置服务，动态DNS 服务，服务及其元数据管理。Nacos的这些特性，可以使得Nacos 拥有最大兼容主流类型服务的能力；并且可以及时的获取主机或服务实例的健康状态；此外，其配置中心化管理，可以使搭建的微服务架构获得更加良好的服务弹性扩容特性。相对比于其他主流注册中心产品，Nacos 作为阿里巴巴在实际的应用场景反复优化打磨形成的产品，成长于十年双十一的洪峰考验，沉淀了简单易用、稳定可靠、性能卓越的核心竞争力，因此，在互联网智慧医疗平台的开发中，选用Nacos 作为微服务的注册配置中心，来管理和配置各项服务。

1.3 基于关联分析的数据挖掘技术

数据挖掘是一种将处理大量数据的复杂算法和传统的数据分析方法相结合的技术，可以在大型数据库中挖掘未知有用模式，预测未来结果等；同时在目前大数据的时代，数据挖掘技术应用十分广泛，特别是在商务、工程、医学等可以快速积累大量数据的领域，可以取得十分良好的效果。

数据挖掘主要进行四种挖掘任务，分别是聚类分析，关联分析，预测建模，异常检测；其中关联分析是一个十分关键的任务，可以找出事件之间的隐含关联，挖掘出潜在的联系。在医学领域方面，临床上同样的病症通常会由不同的疾病呈现，而同时医生也是通过观察症状来诊断病症，因此，在这一个过程中，医生往往要根据更进一步的检验报告，或者自身经验来做出更为合理的判断。而对于后者，我们可以通过关联分析，分析过去多年的就医诊断相关数据，形成一个诊疗知识库，以此来给医生的诊断提供强力、有效的帮助，提高疾病诊断的正确率，查漏补缺。

在此次智慧医疗平台的设计中，将采用经典的FPgrowth 关联分析算法来对就医诊断数据进行频繁项集的挖掘。

算法1 FP-growth第一段：构建FP 树Step1.将数据集进行遍历，统计每个元素频数。Step2.删除频数小于最小支持度的元素，同时按照频率进行排序。Step3.创建只含空集合的根节点，将删除后的每个项集加入树中，如果树中已经存在该路径，则增加元素的指，否则就创建一条新路径。第二段：挖掘频繁项集Step4.从FP 树中提取条件模式基Step5.用条件模式基构造条件FP 树Step6.重复step4-5，直到树中只有一个元素项。

2 平台应用研究

2.1 总体架构

基于微服务架构的互联网智慧医疗平台采用BS 架构，以轻客户端，重服务端为设计理念，将大量的数据运算和业务逻辑的处理放至服务端，客户端来做渲染，虽然因此会带来一些网络开销，但是可以更加具有普适性，即使是性能一般的设备也能正常访问平台，使用功能。

互联网智慧医疗平台总体分为8 个模块，前台服务模块作用是与后台服务交互数据，然后渲染页面显示到用户设备上；API 网关模块负责承担起负载均衡、路由服务和权限控制；微服务集群模块是平台核心，将实际使用的各个功能以微服务的形式进行搭建，并以此提供可靠、可扩展的访问入口；基础业务系统模块是将医院已有的系统进行整合，提取数据和智慧医疗平台进行交互，常用His、Lis、Pacs、EMR四个基础业务系统；服务发现、注册模块是根据Alibaba 开源的Nacos 框架进行搭建，使用Nacos 自带的管理配置平台进行管理；配置管理模块主要管理各个微服务和交互系统的配置文件，将一些需要灵活变动的配置数据放入其中，如此，使用者可以在配置管理模块中，实时的变动配置的数据，而不需要将程序停止或重启；监控系统模块是对各个微服务和系统监控，实时的查看服务提供状态以及所在服务器，可以有效的支持平台运行，增强可靠性；消息队列模块主要是支持各个微服务之间的交互，支持大规模吞吐量场景，降低了各个服务之间的耦合，削平高峰期的并发事务，增加平台的稳定性和业务系统的处理能力。该平台总体架构如图3 所示。

图3： 互联网智慧医疗平台总体架构

2.2 系统功能

互联网智慧医疗平台为用户提供互联网诊疗一体化，精心打造患者全健康周期互联网医院，推行线上线下相结合的智慧服务模式。同时，为了服务用户，整合入出院服务自助化，涵盖患者住院十大功能，如常用的床位预约，院前检查，费用清单，医保登记，出院结算，电子票据等。此外，结合医技预约一体化平台，实现了放射、超声、心电、胃肠镜、全天候、分时段预约的功能。总体而言，互联网智慧医疗平台给用户提供门诊服务、住院服务、个人档案、医技预约、在线问诊、健康管理等六大模块，其主要功能如图4 所示。

图4： 互联网智慧医疗平台功能菜单

2.2.1 门诊服务

门诊服务模块是给用户提供门诊就医的相关服务，如挂号预约功能主要是给用户提供线上挂号和预约功能；门诊缴费功能给患者提供线上缴费并提供账单和电子票据；对于一些复杂的病情，在就诊前，可以通过智能导诊，通过数据分析，可以先大概的分析并建议患者挂号正确的科室，并结合诊前辅检，减少患者看病的时间，提高医生看病的效率；而云上药房功能的开通更是方便了患者的用药、取药，可以在线下单，在医生的指引下，合理购药，合理用药。

2.2.2 住院服务

住院服务模块是给用户提供住院结算方面的相关服务，其中包括对床位的预约，查看自己的住院记录和费用清单，下载电子票据，进行出院结算、复印病案等。

2.2.3 个人档案

个人档案模块是提供用户的个人信息管理的相关服务，在此之中，可以查看看病的相关票据，以及病史、开过的处方、预约的情况和费用详单等。

2.2.4 医技预约

医技预约模块是提供给用户来进行医技检查预约，方便患者直接进行检查，已经整合了放射预约、超声预约、心电预约、胃肠镜预约等诊室检查，此外，可以在预约通知中查看并设置预约通知方式和时间，预约管理可以查看历史预约记录，增加和取消预约等。

2.2.5 在线问诊

在线问诊模块是提供给用户在线上进行远程医疗，在填写好患者如主诉、病史等相关信息后，即可开具处方单；此外还可以就患者的自身健康情况、日常生活、工作、饮食、疫病流行情况等，给患者分析可能的健康风险和医学问题。

2.2.6 健康管理

健康管理模块主要包含三个功能，分别是健康档案，给用户描绘并展示全面的、个性化的健康信息；健康评估，根据用户做的检验检查以及之前的就诊史，来进行健康评估，并给出建议；居家护理功能常用于居家的患者，给出一些护理的建议，包括生活护理、康复训练等。

3 结论

互联网医院一直是医疗信息化的主要发展方向，强调线上线下相融合，打造一体化医疗体验，提高患者看病效率，加强患者就诊体验。但是随着移动互联网的发展和大数据时代的来临，传统的医疗信息化已经不能满足现有的复杂多变，数据量繁多的场景，因此对传统医疗信息化的改革，势在必行。

综合当前医疗政策和大数据技术发展，本文提出了基于微服务架构的互联网智慧医疗平台的新型医疗信息化的设计与应用研究，该平台在上线后，不断的进行迭代，更新，优化，最终形成了一个具有稳定、高弹性、易扩展特性的互联网智慧医疗平台。

但同时，在互联网智慧医疗平台的运营期间也出现了一些问题，比如数据共享延迟、信息不完善、数据备份困难等问题，特别是来自于his、lis 这些多个基础业务系统的数据，本身数据结构不统一，来源复杂，使得平台在常常出现数据获取缓慢，展示不一致的情况，这些问题需要进一步的研究和完善。