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标签: 放射免疫分析 需求分析 模块化设计 数据管理

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1959年美国学者Berson等把免疫学和放射化学相结合,创建了放射免疫分析(RIA)技术[1]。由于RIA检测灵敏度高、操作方便,已广泛应用于免疫学、遗传学等基础医学的研究,并成为内分泌学、心血管疾病学等临床诊断的重要手段[2]。随着计算机技术的飞速发展,数据管理已成为程序设计中必不可少的环节。结合实际对放射免疫分析系统进行了需求分析,通过实例实现了放免测试系统中的数据管理功能。

一、数据管理的概念

数据库是储存在计算机内,有组织、可共享的数据集合。计算机系统中引入数据库构成数据库系统(Database System,简称DI ),它由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员等构成。其中,数据管理是对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,是数据处理的中心问题[3]。

二、放射免疫测试系统需求分析

需求分析是设计数据库的起点,直接影响整个系统设计的合理性和实用性。其任务是通过调查,充分了解原系统工作概况,明确用户的各种需求,在此基础上确定新系统的功能。必须充分考虑今后可能的扩充和改变,不能仅仅按照当前的应用需求进行设计。为此,笔者结合西安凯普机电有限责任公司现有的放射免疫测试系统资源,与多家医院临床检验工作者进行了交流与探讨,对系统需求进行了分析。

(一)放射免疫测试系统

放射免疫测试系统建立在计算机操作系统的基础上,是临床医务工作者对放射免疫分析仪器进行操作和数据管理的平台。科学的设计将会减少操作失误,提高工作效率。

(二)模块化设计方案及相关技巧

为了便于数据管理和维护,采用模块化设计方案,用一个主界面去控制系统的每个功能模块,通过它执行各种模块程序。放射免疫测试系统用来测量病人的血样、尿样等体液中的微量元素含量,经数据处理环节把所测的计数值转换成浓度值,结果以报告的形式呈现。设计时,要考虑界面的友好性,兼顾操作的方便性。为此,把放射免疫分析系统划分为:定义测量参数模块、样品测量模块、创建试验报告模块、查询和备份模块、仪器参数设置模块。也可根据需要添加其它模块,例如系统帮助模块等。

1、定义测量参数模块

该模块包括类别管理、项目管理、报告格式设定、专用报告设定等几部分。由于数据繁多,设计时可适当采取一些技巧。

(1)在类别管理中创建检测类别。用三位数100、200等对类别进行编号,分别表示甲状腺、糖尿病等。将每个类别所对应的项目编号为4位数,前3位为类别编号,末位代表该项目的实际编号。如,甲状腺类的项目编号依次为1001、1002等。从编号中可看出检测的类别、项目,简明、直观。

(2)创建检测类别后,参照放免分析药盒说明书为检测项目定义测量参数。根据标准样品的测量值做出标准曲线,以便病人的测量数据与之对比,得出浓度值。在设计中要考虑因人为因素而输入错误信息的可能,所以要加入异常处理机制,保证程序的可靠性。

(3)报告格式设定用于设置报告单的布局和样式。专用试验设定用来设置特定的报告格式,如糖尿病诊断中,需测量C-肽、胰岛素等项目,每一项目又分为空腹、餐后1h、餐后2h、餐后3h等多项,对应的参考值范围相差甚远。普通报告格式难以满足此要求,需要对正常值附表进行报表设计。目前的放免系统中大都没有涉及正常值附表,新系统中应予以考虑。

2、样品测量模块

该模块包括联机测量、脱机演示、质量控制等。在数据处理时,需对标准样品的曲线进行拟合。RIA 中常用的曲线拟合方式有Iog-Logit变换、3/2次方程及四参数Logistic曲线等,其中四参数Logistic曲线拟合是目前应用最广泛、最准确的拟合方式[4]。放免分析系统中存在多种数据信息,为了方便管理,数据表及单元文件的命名要规范。测量数据文件可用项目名+测量时间来命名,向报告中导人数据时比较直观。

3、创建试验报告模块
该模块包括录入病人资料、导入测量数据、创建试验报告及报告输出等。创建报告时还要考虑外来数据,如糖尿病报告中的血糖值是用生物化学分析仪器测得的,在创建报告时可导入该项数据,与同类别的C_肽、胰岛素等一起出报告。另外,导人数据时,有时需根据经验对原始数据进行修改、校正,此处要进行标注,示意人们该数据为修正值,而非直接测量结果。随着网络的发展,还可实现数据共享、数据传输功能。

4、查询和备份模块

该模块包括测量数据、病人报告的查询与备份。可设置成模糊查询,也可根据姓名、编号等任意关键字进行精确查询。备份通常按照时间进行,参数可由操作者输入或选择。定期备份数据资料可以减少数据丢失,对于数据管理系统来说不可或缺。

5、仪器参数设置模块

该模块用于设置探头个数,保存仪器的本底、效率等参数。这些参数在仪器出厂时已设定,若改变可能会导致仪器不能正常工作,因此需设置管理权限。需求分析完成后,还要归纳、抽象,形成概念模型,进而转换成数据模型,并选取最适合应用环境的物理结构方能实施。

(三)数据管理功能的实现

原有系统是用Delphi工具开发的,也能实现系统功能[5]。而Borland公司的另一开发平台C++Builder,不仅简捷、功能强大,还具有快速、灵活等优点。最吸引人之处在于其强大的数据库支持能力[6]。下面以C++Builder为开发平台,实现病人数据管理功能。

1、创建“病人信息数据表”

通过数据库桌面工具Database Desktop创建,完成后,将其命名为“病人信息数据表”。打开并录入演示数据,如图1所示。

2、制作记录编辑窗体

在病人信息编辑界面,完成病人记录的增加、删除、查询等功能。按图2的布局放置控件并设置属性。

(1)放置数据控件、连接数据集

在窗体中放人数据表控件,将TableName属性设置为“病人信息数据表.db”,双击数据表控件引入数据表文件的全部字段。再放人数据源控件DataSourcel,设置它的DateSet属性为Table1,设置Table1的Active属性为True。并对数据编辑控件、备注型控件进行数据源连接和数据字段连接。

(2)为窗体中的命令按钮编制过程代码

为了操作记录,需为命令按钮编制以下代码:

void_fastcallTForml::BitBmlClick(TObject*Sender)
{Tablel一>Append();)
void ―fastcaⅡTForml::NtBtn2Click(TObject*Sender)
{Table1一>Delete();)
void _ fastcallTForml::BitBtrdClick(TObj~ *Sender)
{Tablel一> Refresh();)
void _ fastcallTForml::BitBtn4Click(TObjeet*Sender)
{Form2一>ShowModalO;)
void fasteall TForml::BitBm5Click(TObjeet*Sender)
{Tabld->First();)
void_fasteaU TForml::BitBm6Click(TObject*Sender)
{Table1一>Next();)
void_fasuudl TF_orml::BitBtn7aiek(TObject*Sender)
{Tablel->MoveBy(一1);)
void_ fastcall TForml::BitBtn8Click(TObjeet*Sender)
{Tablel->L~st();)
void―-fastcall TForml::BitBtn9Click
(TObject*~nder)
{Close();)

代码完成后,运行工程,便可对数据集进行操作。

3、制作查询窗体

查询方式有多种,本例通过病人编号、姓名进行查询。在工程中增加一窗体Form2,分别放置数据表控件Table1、数据源控件Data―Sourcel、数据表格控件DBGrid1、数据导航控件DBNavigatorl。再放人标签控件Labell、编辑控件Edit1、下拉列表框控件ComboB0Xl及按钮控件BitBtnl、BitBtn2,分别进行属性设置,在ComboBoxl的Items中编辑查询条目,窗体布局见图3。

(1)数据控件的属性设置

设置Table1控件的TableNalTle属性为“病人信息数据表.db”,激活此控件。设置DataSourcel控件的Dataset为Table1,设置DBGridl控件和DBNavigatorl的DataSource为DataSourcel。设置完成后,以上数据控件处于激活状态。

(2)为“查询”按钮编制过程代码

在窗体中,为“执行查询”按钮编制如下代码:

void_ fastcaU TForml::BitBmlClick(TObject*Sender)
(Tablel一>Close();
Tablel一> IndexFieldNames=ComboBoxl-> Text;
Tablel->OpenO ;
If(!Table1一> FLndKey(new TVarRec(Edit1一>Text),O))
ShowMessage(”该病人不存在!!”);
else
ShowMessage(”该病人已查到!.t);)
为返回按钮编写如下代码:Close();

代码完成后,运行工程。查询条件取决于用户在下拉式列表框中所选的条目,如选择“病人姓名”则按姓名查询,结果如图4所示。
以上实例,只是放免测试系统中冰山一角,但具有典型性。可按同样方法,管理其它数据库文件,结合报表设计等技术开发出高效、功能强大的放射免疫分析系统。

四、结语

由本文论述可知,数据管理技术贯穿于放免测试系统始终,发挥着重要作用。随着计算机等技术的日益增强,数据管理技术空前发展,必将为放免测试系统的功能完善提供广阔空间。

参考文献:

(1)尹伯元,等.临床特种检验医学.天津。科学技术出版社,2004.

(2)余裕民,等.现代临床核素试验诊断学[M].蚌埠医学院,2002.

(3)王珊,等.数据库系统原理教程.北京:清华大学出版社,2001.

(4)贺文华,等.曲线拟合在放射免疫分析(RIA)应用中的研究[J].全国第五届核仪器及其应用学术会议论文集,2005.

(5)祁娜,等.用Delphi实现娩疫计数器功能[J].核电子学与探测技术,2005,25(4):435.

(6)魏俊鹏,等.C++Builder 6实用编程100例.北京:中国铁道出版社,2004.

(7)伍俊良.C+ Builder和Delphi课程设计与系统开发案例[M].北京:清华大学出版社,2002.

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