内窥镜工作站开发的意义

内窥镜检查是一种根据内窥镜图像作出的诊断的检查方法，它是临床医学上用来检查胃病、肠病、责疡、结核等疾病非常有效的检查手段。以往内窥镜检查中，医生手持内窥镜通过目视，口述病变，其主观性强，容易出现漏诊、误诊。后来，出现了内窥镜显示仪，把图像放大到监视器屏幕上，同时显示仪的录像机还可以把检查过程记录下来，其缺陷是：不能固定画面，以便检查重点病变部位；不能单幅存储画面，只能看整个过程；录像带与病人病历分开，不便管理；录像带存放时间过长图像模糊，失去了诊断价值等。随着计算机性能的大幅提高，多媒体数据库的广泛应用，成功地解决以上不足，其优点有：CCD摄像头采集的图像，通过视频采集卡在计算机屏幕上显示，可以实时实现病变部位图像的冻结、解冻、漫游、缩放等功能；图像以数字形式存储，长时间存放不会失真；实现了病人病历与病人图像的统一存储，方便了查询等。随着医院信息系统的发展，以及国际互联网的广泛应用，目前广泛应用的多媒体内镜数据库日益显示出如下局限性，本工作站的开发解决了这些问题。|

1．操作不便。因为医生们使用内镜观察病变部位时两只手需要协同工作，如果要求他空下一只手去操作计算机键盘或鼠标来采集图像，往往造成使用内镜不便或者错过了最佳采集时刻；而内镜病案工作站采用脚踏开关，使医生们随时可以不占用手的情况下完成图像的保存。

2．人机界面不友好。这突出表现在；以往在完成一份病历报告时需要医生们手工输入大量汉字。这对于不熟悉计算机操作的医生们来讲无疑是一种障碍从而影响了工作效率。本系统采用智能医学词库，使医生们利用鼠标双击选中的单词即可完成一份病历。

3．安全性低。病人信息的安全性是医院信息化建设的关键。目前，大多数内镜管理系统安全性很低，表现在任何人可以随意打开、修改、删除病人资料数据库，有的病案管理系统需要输入口令才可进行操作，但因为没有相应的日志记录，也无法判断谁对数据库中的资料进行了何种操作，为医院信息化建设留下了隐患。本内镜病案工作站采用WIN—DOWS NT WORKSTATION4.0为系统平台，硬盘采用 了WINDOWS NT独有NTFS文件系统，安全性得到 了极大的改善。

1．系统的组成

内镜工作站以WINDOWS NT4.0为平台，VB6为 开发工具，工作站采用脚踏开关，通过申口操作内窥镜，便于医生操作。

1.1 内窥镜工作站脚踏开关

医生们使用内镜观察病变部位时两只手需要协同工作，目前使用的医学多媒体系统要求医生空下一只手去操作计算机键盘或鼠标来采集图像，因此往往造成使用内镜不便或者错过了最佳采集时刻。内镜工作站控制器的作用是不占用医生们的双手，而依靠脚踏开关就可完成图像的保存，其原理如下所述。

控制器的脚踏开关是通过单片机与计算机RS232串口通讯来实现的。申行通信是数据通信的主要方式之一、因其连线少、成本低，而且有调制解调功能，因此适合于近距离通信。需要注意的是单片机的申行口是TTL电平，所以需要另加转换电路才能与PC机通讯。

软件上，利用VB6实现申行通讯可以采用三种方法，分别为

①使用DOS环境下的文件输出重定位。

②利用通信控件（MSCOMM）来完成串口通信。
③调用API函数实现申行通信。

第一种方法，使用DOS环境下的文件输出重定位，只能实现简单的申口与应用程序的通信，使用起来局限性很大，如它不支持奇偶校验，不可以控制申口状态等。采用VB提供的通信控件 MSCOMM，该控件可设置申行通信的数据发送和接收，对申口状态及申行通信的信息格式和协议进行设置。利用VB控件来完成串行通讯的主要优点是：通信控件把许多复杂的操作留给WINDOWS处理，用户使用的关键是正确的设置其中的一些属性。
其缺点主要：
①每个通信控件对应一个串口，如果要访问多个通信口，则要设计多个通信控件。

②使用控件将不可避免地增加应用程序并占用的系统资源，从而降低整个应用程序的反应速度。

③用VB提供的控件实现通信的方法，只要理解了VB控件的机制就很容易完成对串口的操作，但可移植性差。

利用 WINDOWS API来完成中行通讯的优点是：
①几乎不增加应用程序占用的系统资源，并且执行的速度远远快于使用控件的方法。

②可移植性强。因为程序采用的是 WINDOWS内部函数，而不是一个第三方的控件，因此应用程序的可移植性明显强于使用控件的方法。其缺点是：编程较为复杂。

通过以上比较可知，使用控件来完成申行通讯编程较为容易，但牺牲了系统的响应速度，并且增加了应用程序本身所占用的内存。利用WINDOWSAPI函数实现串行通信虽然编程较为复杂，但它的执行速度具有明显的优势，并且使用API调用的是WINDOWS 内部函数，所以它不会增加应用程序所占用的系统资源，而且移植性强于使用控件的方法。考虑到应用程序已经使用了大量的控件来完成图像的采集、保存、显示，再增加控件会使程序的反应速度进一步降低，因此采用使用WINDOWS API的方法来完成申行通讯。

1.2内镜工作站管理系统的安全策略

病历内容具有法律效力，病历记录的信息是病人的个人隐私，不容许随意浏览、修改、删除。因此在内镜工作站上采用基于WINDOWS MT 4.0的NTFS文件存储格式的两级安全策略。NITS是WINDOWS NT中专用的一种文件管理系统，可以控制哪些用户和组访问哪些文件和文件夹，以及控制他们的访问类型。例如，可以设定某些用户有权对数据库进行读操作，某些用户有权对其进行修改或者删除操作。

NTFS包含5个标准的权限等级：

①完全控制，用户可以修改、移动、删除并更改权限。

②拒绝访问，即使用户拥有对高层文件夹的访问权，也不接受其访问。

③读取，用户可以查看文件。

④更改，可以查看和修改文件，包括删除和添加新文件。

⑤特殊访问，由一个自定义的标准集合定义用户访问。

（a）操作级

通过NT WORKSTATION分配用户账号，使无关人员无法访问系统资源和病人资料。通过NTFS文件系统设置数据库文件夹和数据库文件权限。只容许相应口令的操作员进行文件的添加、删除、修改。操作过程为：以管理员身份登录进系统，选中相应的数据库文件如patient.mlb，单击鼠标右键，在快捷菜单上选中“安全”一项，添加用户，赋予相应的权限。

（b）审核级

使用NTFS文件系统，除了可以赋予不同的用户不同的权限外，还可以进行日志操作。内镜工作站的管理员通过设置 WINDOWS NT审核规则中的文件和对象规则，可以跟踪操作员的操作。通过事件查看器（EventViewer）中的日志文件，可以反映出哪个操作员何时进行了何种操作，如是读操作、写操作还是删除操作。因此从更高的级别上确保了病人资料的安全性。需要指出的是因为事件的审核是在后台进行的，故会影响系统性能，但随着计算机硬件的飞速发展，其影响逐渐可以忽略。

1.3 快捷的信息录入手段

图形用户界面是现代软件中人机交互的主要手段。为了使界面统一和方便操作人员使用，内镜工作站中图形界面采用了全屏幕构图方式。这是通过将窗体的边框设置为无边框，将窗体显示模式设置为极大化来实现的。考虑到软件操作者的实际情况，在软件中按纽上有其确定的名称，同时也提供了动态提示功能，即当鼠标移至某一按纽上时自动出现一条文字提示。这个功能的实现是通过控件中的TIPS属性实现的。

除了采用图形用户界面和帮助文件以及动态提示功能外，在完成一份病历报告时内镜工作站使用了智能词库的输入方法，减轻医生书写病历的压力，让医生集中精力于病人的治疗过程。其基本工作过程如下：医生们可以将常用的医学单词输入词库，在完成一份病历时从词库中选取相应的单词即可完成。词库中的单词，可以随意添加、删除、修改。为了适应多种临床检查的需要以及使医生们快速选取相应的单词，分别设计了胃镜所见词库、胃镜诊断词库、肠镜所见词库、肠镜诊断词库等多种词库。医生从词库中双击选中的单词来完成一份病历报告。当医生们将鼠标在内镜所见处单击右键，程序根据病历中选取的内窥镜类型来自动判断弹出的词库对话框。智能词库的建立可以通过VB应用程序向导来完成。

采用VB开发人机界面具有所见即所得的强大功能，但VB是一种解释性语言，它在执行时解释语句再转换为对WINDOwS动态链接库的调用，因此采用VB编写的应用程序对用户的响应速度不能达到编译性语言如C++的性能。但通过对vB应用程序代码的优化，可以提高执行速度、减少内存占用、减少对系统资源的需求。以下是在开发内镜病

案管理工作站过程中，采用的一些优化方法：

D选取最佳的数据类型

VB中有许多数据类型，每一种数据类型都有一个特定的用途和空间要求，选取那一个类型最好取决于变量所要求拥有的最大范围和是否对精度有要求。

@只在需要的时候使用可变数据类型（ Variant）

可变数据类型相当灵活，但在运行时负担很重。可变数据类型不管存储何种类型的数据都要占用16个字节，而它存储字符信息时要占用22个字节外加字符串的长度。若不对变量进行强制声明，那么没有声明的所有变量都会使用可变类型。

③使用默认属性

大多数控件都有默认属性。若需要在运行时修改默认的属性值，那么在赋值时只需引用控件名。Label控件的默认属性是Caption， Text控件的默认属性是Text， Pricture控件的默认属性是Picturea

④去掉无用的代码

应用程序中很容易出现无用的代码，删除一个控件而不删除与它无关的代码，该代码就会放到应用程序的通用段函数中。无用的代码虽然不占用执行的时间，但会增加应用程序的大小。应用程序越大。那它就会被更经常地交换出内存，从而影响整个应用程序的速度。

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