摘 要

近年来，随着计算机技术的快速发展，人们步入了信息时代，计算机信息管理系统参与人们的日常生活、工作中的场景越来越多。在医疗系统中，庞大的病案数据信息需要进行高效的管理，为了提高病案数据管理的工作效率，及时而准确地储存和获取病案信息，有必要开发出一套高效的病案数据库管理系统。

本文在目前广泛使用的Windows平台上借助跨平台的C 开发框架QT，采用SQLite数据库进行数据管理，利用QT提供的可视化工具编制出操作界面，并结合PCL进行点云文件的读取与显示，最终形成完整的病案数据库管理系统。此病案数据库管理系统可以进行病案信息的录入、修改、删除、检索、读取与显示等功能，很大程度上提高了医疗系统的工作效率，节省了大量用于传统手写病案以及病案回溯的时间，推动了医疗事业信息化走向更高的高度。

关键词：病案数据库管理系统；QT；界面；病案信息

Abstract

In recent years, with the rapid development of computer technology, people have stepped into the information age, and computer information management systems have become more and more involved in people's daily lives and work. In the medical system, huge medical record data information needs to be managed efficiently. In order to improve the efficiency of medical record data management and store and obtain medical record information in a timely and accurate manner, it is necessary to develop an efficient medical record database management system.

This paper uses the cross-platform C development framework QT on the widely used Windows platform, uses SQLite database for data management, uses visualization tools of QT to compile the operation interface, and combines PCL to read point cloud files. Show, eventually formed a complete medical record database management system. The medical record database management system can record, modify, delete, retrieve, read and display medical record information, which greatly improves the working efficiency of the medical system and saves a large amount of time for traditional handwritten medical records and case recalls. It has promoted the informatization of medical services to a higher level.

Key Words: Medical Record Database Management System; QT; Interface; Medical Records Information

目 录

第1章 绪论

1.1 项目背景

1.2 项目的目的和意义

1.3 国内外现状

1.4 本文的研究内容

1.5 本文的组织结构

第2章 关键技术

2.1 QT简介

2.2 Visual Studio集成开发环境简介

2.3 SQLite数据库简介

2.4 PCL简介

2.5 本章小结

第3章 系统总体方案设计

3.1 系统功能设计

3.1.1 系统功能概述

3.1.2 系统流程设计

3.2 系统界面设计

3.2.1 登录界面设计

3.2.2 主界面设计

3.2.3 病例录入界面设计

3.2.4 病例检索界面设计

3.2.5 病例检索结果界面设计

3.3 系统数据库设计

3.3.1 数据库需求分析

3.3.2 数据表的实体图

3.3.3 数据库的功能

3.3.4 数据库的实现

3.4 本章小结

第4章 系统运行界面流程展示

4.1 登录界面展示

4.2 主界面展示

4.3 病例录入界面展示

4.4 病例检索界面展示

4.5 病案图像加载界面展示

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致 谢

第1章 绪论

1.1 项目背景

随着医疗事业的日趋发展，病案数据信息化的必要性也越来越大。病案数据信息化有助于医疗机构全方位地缩减人力物力等资源，同时也能加强医疗机构的管理。

目前，国内部分医疗机构已经通过病案数据的信息化代替传统的纸质病历记录患者的病案信息。传统的纸质病历在书写时容易出错，经常出现措辞不准确而导致大面积返工的情况出现。同时纸质病历的识别以及查找患者的既往病史都具有一定难度从而导致病案信息的缺失和同步不及时。而使用病案数据库管理系统不仅可以及时记录患者的病案数据信息，同时也为医生的诊断提供数据参考信息，方便医生结合病人的既往病史进行全面的诊断，并协助医生提出合理有效的治疗方案。种种优劣势相比，可见，全方面地实行病案数据信息化将会是未来发展的趋势，在这种需求的推动下，设计并开发出一款病案数据库管理系统显得尤为迫切。

1.2 项目的目的和意义

对于医疗机构来说，医疗服务的质量和效率是衡量一家医疗机构好坏的关键因素。如何提高医疗服务的质量和效率是当下医疗事业发展的当务之急。然而，信息时代的病案信息化对医疗行业提出机遇和挑战，如何迎接挑战、把握机遇成为眼下发展的重中之重。采用病案数据库管理系统是一种非常有效的改革手段，不仅直接影响到了一家医疗机构中医生对于患者诊断手段的有效性，同时间接影响到了一家医疗机构整体的服务质量。采用病案数据库管理系统可以满足医生对于患者病情把握的需求，促进了治疗方案的针对性，这是医疗机构需要把握的机遇，这样可以在很大程度上提高医疗机构的服务质量，同时将资源最大化，避免将大量时间浪费在重复而低效的工作上。

1.3 国内外现状

目前，全球范围内掀起了信息化的浪潮，信息化的管理系统在全球普及，基于计算机技术的图形界面系统方向飞速发展。在欧美等发达国家，信息化起步较早，信息化的病案管理系统普及度很高，而今已经形成了比较完善的信息化病案系统，并已实现病案信息的互联。国外相关的技术已经很成熟，并且已经在实践中取得了良好的效果，达到了很高的信息化水平。

而在我国，信息化的进程起步较晚，发展也相对不平衡。尽管在技术上已经有比较高的水平，但是普及率与欧美等发达国家比相对较低。在我国发达地区，病案信息化的程度比较高，相关的工作已经逐步完成，信息化网络的构建也在继续推进中。而在偏远地区，由于工作进行比较困难，各方面资源难以得到集中整合，资源过于分散和匮乏，这也为病案信息化的推进增加了许多难度。但是我国目前已经全面加强信息化的进程，在未来一些问题都将会得到解决。

纵观全球可以看出，信息化是当前最火热的发展趋势，提高医疗服务的质量和效率在很大程度上取决于病案信息化的发展程度。

1.4 本文的研究内容

本文中的病案数据库管理系统是在Windows平台上的Visual Studio集成开发环境中基于QT进行设计开发的，采用其内置的SQLite数据库进行数据管理，可以实现病案数据的录入、修改、删除、检索等功能，同时通过PCL可以对本地的点云文件进行读取与显示，让医生直观地看到患者病情的图像描述。

1.5 本文的组织结构

本文的主要研究内容是基于QT的病案数据库管理系统开发，研究成果是为医疗机构的医疗人员定制的一款病案信息图形界面，可以实现病案数据的录入、修改、删除、检索以及图像显示等功能。

本文一共分为五章，各章节的内容安排如下：

第一章为绪论。主要介绍了本文的病案数据库管理系统的项目背景、目的和意义、国内外研究现状、本文的研究内容等。

第二章为关键技术。主要介绍了此病案数据库管理系统中运用到的QT、VS、SQLite和PCL等四项关键技术。

第三章为系统总体方案设计。主要从系统功能设计、界面设计和数据库设计三个方向入手，着重讲述了各个方向完成设计的方法。

第四章为系统运行界面流程展示。主要演示了实际使用中的操作方法，通过运行的流程展示出系统完成情况。

第五章为总结与展望。主要对全文进行了总结，同时对不足之处加以分析，对未来改进的方向提出展望。

第2章 关键技术

2.1 QT简介

QT是由诺基亚公司推出的一个桌面、嵌入式和移动端的跨平台的C 应用开发框架。它既可以进行GUI样式的开发，又可以进行非GUI样式的开发^[2]。在进行QT开发时，既可以使用QT Creator这款由诺基亚公司完成对QT的收购后研发推出的一个全新的小型的跨平台集成开发环境，也可以选择在Visual Studio中安装QT插件，进行一系列的配置后进行开发。本文采用后者作为开发方案，通过在Visual Studio中对QT完成配置实现，这种开发方式具有如下几点好处。

第一，良好的跨平台特性。QT不仅支持在应用广泛的Windows、Linux和Mac OS X等桌面端操作系统以及Android、iOS等移动端操作系统的使用，还支持QNX、Embedded Linux和VxWorks等嵌入式平台上的使用，只需要稍作改动即可支持其他平台上的使用。对于初学者而言，只需要合理地搭建环境即可便捷地进行开发。

第二，完全面向对象。QT采用模块化的代码库，在进行移植的时候只需移植所需要的模块，这使得移植变得简单。QT的基本模块是QT的最基础、最重要的部分，它定义了适用于所有平台的基础功能。扩展模块是针对某些特殊的功能而开发的额外的附加模块，这些模块并不能在所有的平台上都通用，而是仅仅针对某个或者某些平台可用。开发工具包括了QT的帮助系统和QT的设计器两个部分。在进行开发的过程中，开发者可以自定义模块，将自己开发的模块导入QT的模块系统中以使便捷地使用自定义模块，提高开发效率。

第三，信号与槽机制。QT提供了信号与槽机制，可用完成任意两个对象之间的通信。当某个特定的事件发生的时候，信号会被发送出去，此时，用来被接受信号的就是槽。信号与槽是QT的主要特性，也是它与其他框架相比最大的不同之一。这种机制具有类型安全、松散耦合且效率高的优点。被关联在一起的信号和槽必须是相同的，他们需要具备参数匹配这个特征。当一个事件发生、信号被发送出去的时候，信号并不知道哪个槽将会接收它，信号和槽机制可用传递任意数量任意类型的参数，以此来保证他们是完全的类型安全，这种机制也在一定程度上降低了QT对象之间的耦合度。与此同时这种机制也会增加QT对象之间实现通信的灵活度，尽管信号和槽机制运行的时候会比较慢，主要原因在于安全地遍历所有关联需要较多时间、多线程时信号可能需要排队等，但是其优点完全可以弥补这些缺点带来的损失。

第四，项目管理方便。在Visual Studio中进行编程时，项目管理比QT Creator中要方便一些。尽管在QT Creator中设计UI时转到槽等功能很方便，节约了手工编程的时间，这点对于新手来说并不友好，是一个很棘手的问题。但是当项目比较大的时候，Visual Studio 可以安装很多组件，也便于进行程序的调试，当熟悉编写QT的C 代码的方式并掌握后，在Visual Studio中进行开发将会在很大程度上提高代码编写的效率。

2.2 Visual Studio集成开发环境简介

Visual studio是美国微软公司推出的一款软件。本文中的病案数据库管理系统是在Visual studio中进行编写的，使用C 语言进行编程。在Visual studio中进行编程有利于代码的错误检查，提高代码编写效率^[1]。

2.3 SQLite数据库简介

SQLite是一款基于C语言编写的跨平台轻型数据库，它是一个开源的数据库软件。相比于Oracle、SQL Server、MySQL三个使用广泛的数据库而言，它有一些独特的优点。SQLite体积较小、资源占用非常低，是一个遵守ACID的关系型数据库系统。同QT一样许多软件都内嵌了这种数据库，不需要单独安装，可以直接使用。在处理数据量不多的情况下，使用SQLite可以提高整个系统的运行速度。它使用SQL语言，完整名称为“结构化查询语言”。SQL是标准的用于访问和处理数据库的计算机语言。由于本身是结构化的语言，这一特点使得其进行数据库的新增、修改、删除、查询等都比较简单。

2.4 PCL简介

PCL的完整名称是Point Cloud Library，它是在学习和参照研究人员对于点云的研究而创建的跨平台C 编程库，目前PCL的发展速度很快。PCL可以实现大量点云的操作和处理，本文主要涉及到的是点云文件的读取与显示^[3]。在进行PCL开发时，需要正确配置电脑的环境变量，否则会出现各种预期之外的错误。PCL具有独特的文件格式，常见的有PCD和PLY等格式。PCD格式可以很好地弥补现有文件格式不能很好地支持PCL库进行点云处理的缺点，它在储存和处理有序点云方面表现出良好的性能。在计算机几何学和计算机图形学等领域，研究人员已经研发出针对各种各样类型的点云的文件格式。

2.5 本章小结

本章主要介绍了在Windows平台中进行开发QT环境的搭建以及QT开发过程中的关键技术，也介绍了本系统所使用到的集成开发环境、数据库以及本用于点云图像显示的PCL技术。本章重点介绍了QT的特性，基于这些特性可以为后续的设计和开发过程提供方向。

第3章 系统总体方案设计

3.1 系统功能设计

3.1.1 系统功能概述

根据对现实的需求进行分析，采用结构化的系统设计方法，本文病案数据库管理系统可以从功能上分为病案信息管理子系统和系统管理子系统。各子系统的功能如表3-1所示。

表3-1 各子系统功能概述

3.1.2 系统流程设计

根据对上述系统总体功能的概述，可以对系统总体的处理流程进行设计。图3-1即为系统总体流程图。首先，用户需要在登录界面输入相应的用户信息以便系统验证用户是否具有登录病案数据库管理系统的权限，若具有登录权限则将成功进入系统，否则将无法登录。当登录成功后，用户可以根据其所要实现的目的，相应地使用系统的功能，主要包括病案信息的录入、病案信息的修改、病案信息的删除和病案信息的检索，其中对病案信息的录入、删除和检索操作包含患者的文字信息和患者的图像信息两个部分。当用户进行上述录入、检索等操作时，系统将会输出操作后的结果使用户直观地查看。用户还可以通过工具栏还可以修改密码和获取系统操作方法的提示以及病案数据库系统的软件信息等帮助信息。

由于病案信息不便对外公开，因此在系统的登录功能中，需要设计一个的数据库用于储存用户密码等信息，这是非常有必要的，用户需要输入正确的密码才能进入系统。同时，数据库还将被用于储存患者的文字信息，使用数据库的好处在于数据库文件具有一定的保密性，不像文本类文件可以通过一般方式打开，同时数据库具有结构化的语言，方便使用者对病案信息进行录入、修改、删除和检索等操作，这是很难通过文本类文件实现的。

图3-1 系统总体流程图

3.2 系统界面设计

本系统使用QT的原因之一在于它非常适合进行界面开发，下面将对本系统的界面进行设计。本系统的界面设计将在QT内部的QT设计师中完成，大致分为登录界面设计、主界面设计、病例录入界面设计、病例检索界面设计、病例检索结果界面设计几个部分。

3.2.1 登录界面设计

图3-2为登录界面。在登录界面中，使用QDialog对话框并将WindowTitle参数设置为“登录界面”。在这个窗口中需要使用Grid Layout布局管理两个Horizontal Layout布局，分别在两个Horizontal Layout布局中使用QLineEdit控件用来输入系统的密码，使用三个QPushButton控件作为 “登录”、“退出”和“忘记密码？”按钮。当鼠标的点击事件发生时将发出信号，同时槽函数接收信号并执行事件。“登录”按钮被点击将执行密码验证，将输入与数据库中密码进行核对；“退出”按钮被点击将执行关闭界面操作；“忘记密码？”按钮被点击将执行弹出帮助信息对话框操作。实际操作中，当用户输入密码完成后点击“登录”按钮，如果密码正确则窗口关闭并弹出系统主界面；若不正确将弹出QMessageBox消息对话框提示“请输入正确的密码再登录”，并清除之前已输入的错误密码；当输入为空时将提示用户输入密码。为了保证密码的安全性，防止在输入密码期间密码被其他人获知，使用加密的方法来处理已输入的密码，将此QLineEdit控件内setEchoMode属性的参数设置为Password使输入的密码显示为黑色圆点。若忘记密码，可以点击“忘记密码？”按钮以获取帮助。

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