医疗数据可视化系统

摘要第一章绪论1.1背景随着我国医疗卫生事业的发展，国内的医疗信息化建设已经取得显著成果，绝大部分三级医院和部分先进的二级医院信息化程度都已很高。主要的医疗业务信息化系统包括HIS(医院信息化系统)、EMR(电子病历系统)、LIS(临床检验管理系统)、PACS(医学图像存档和通信系统)、PEIS(体检管理信息系统)、其他业已建设完成或在逐步建设中的各类信息化系统等。上述信息化系统的建设，完成了医疗信息化过程的第一个步骤，逐步实现医疗业务数据的信息化采集与存储。医疗信息系统地不断深入应用，使得医院对医疗信息化的渴求已经从简单的医疗业务数据采集与存储发展到了对医疗业务数据的共享与交换，并逐步向医疗业务数据的分析与挖掘方向延伸。每天都产生大量PB级的数据，这些数据与人们的工作、学习和生活息息相关。然而，这也给数据展示带来了非常大的困难。因为随着数据量的不断增加，数据涉及的方向也不断变化，数据的维度也会越来越多，而多维数据的展示必然不像一维数据那样容易。如何以一种更加准确和直观的方式去展示海量数据，这就是数据可视化关注的问题。可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。可视化技术最早运用于计算科学中，并形成了可视化技术的一个重要分支一一科学计算可视化(VisualizationinScientificComputin曲。科学计算可视化能够把科学数据，包括测量获得的数值．图像或是计算中涉及、产生的数字信息变为直观的、以图形图像信息表示的、随时间和空间变化的物理现像或物理量呈现在研究者面前，使他们能够观察、模拟和计算。“科学计算可视化”概念于1986年10月美国国家科学基金会的“图形、图像处理和工作站”讨论会上被提出以来，在各工程和计算领域得到了广泛的应用和发展。近年来，随着数据仓库技术、网绦技术、电子商务技术等的发展，可视化技术涵盖了更广泛的内容，并进一步提出了数据可视化的概念．所谓数据可视化是对大型数据库或数据仓库中的数据的可视化，它是可视化技术在非空问数据领域的应用．使人们不再局限于通过关系效据表来观察和分析数据信息，还能以更直观的方式看到数据及其结构关系。数据可视化技术的基本思想是将数据库中每一个数据项作为单个图元元素表示，大量的数据集构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示，可以从不同的维度观察数据，从而对数据进行更深入的观察和分析。数据可视化的过程可以主要归纳为以下七个流程b-：获取、分析、过滤、挖掘、表述、修饰和交互。数据可视化的过程需要涉及到统计学、计算机图形学、图形可视化、人机交互以及计算机视觉等多个学科与技术。随着数据可视化技术应用的不断发展，现代可视化技术的定义更加广泛，即将计算机图形技术做为基础，通过特定软件工具以图表、地图、标签云、动画或任何使内容更容易理解的图形方式来呈现数据，以便于人们接受、理解原始数据和信息的技术方法L4J。数据可视化的实质是使用图形化工具和手段，在有效地展示数据的同时，使通过数据表达的内容更容易被理解。为了保证信息的有效传递，数据可视化不仅需要实现数据展现的功能，而且要追求兼顾展现形式的美观，并通过着重传递关键特征，实现对数据集的主要因素的把握。因此，数据可视化首先要满足展现形式能够准确的表现数据所要传递的信息，只追求华丽而不切实际的数据可视化形式是毫无意义的。1.2研究目的和意义目的：探索构建一个易于医院工作人员使用的医疗数据可视化系统。用以分析通过医院管理系统、电子病历系统收集的大量、复杂和多维的数据。意义：(1)大大加快数据的处理速度，使目前每日每时都在产生的庞大数据得到有效的利用。(2)实现人与人和人与机之间的图象通讯，数据可以用图像、曲线、二维图形、三维体和动画来显示，并可以对其模式和相互关系进行可视化分析。(3)挖掘传统数据显示方式中不易察觉的信息，帮助人们计划和决策。比如：茱莉亚和诺哈bo认为通过关注4个要素可以体现可视化效果的优势，即内容充实、直观高效、形式新颖和符合审美。随着用户体验需求的不断提升，数据可视化技术应该满足用户与可视化数据之间的交互。因此，以下四个方面是新的可视化技术应用标准应该努力的方向：①直观化：直观、形象地显示数据；②关联化：挖掘数据之间关键、独特的关联性；③艺术化：增强数据呈现的艺术效果，运用美化手段使其满足人们的审美需求；④交互性：实现用户与数据的交互，增强用户对数据的操作性。其中，关联化和直观化实现的是数据可视化的功能性，艺术化和交互性则突出数据可视化的美观和交互。实现了关联化和直观化，就能够有效地呈现数据，挖掘数据的关联性，而实现了艺术化和交互性，就能够完成信息的传递和反馈，增强用户的参与程度。1.3系统分析设计方法1.3.1面向对象方法简介1.3.2面向对象方法开发步骤1.4论文研究内容和框架结构第二章系统需求2.1系统模块需求2.1.1产品分析2.1.2产品管理2.1.3用户管理2.1.4权限管理2.2系统功能性需求2.2.1用例清单2.2.2用例图2.2.4用例详细描述2.3非功能性需求第三章系统分析3.1系统概念模型3.2系统流程定义3.3系统行为定义第四章系统设计4.1系统网络结构设计4.2系统开发框架选择4.2.1Struts24.2.2Hibernate4.2.3Spring4.3类的设计4.4交互设计4.5数据库设计4.6界面设计第五章系统实施5.1系统开发工具的简介5.1.1Eclipse5.1.2MySQL5.1.3Tomcat5.2系统开发中遇到的问题及解决方案5.2.1数据库的安装与配置5.2.2Struts版本不统一5.2.3程序开发遇到的问题第六章总结6.1完成的主要工作6.2毕业设计中的不足与展望致谢参考文献