張千，方麗華，張萬義，薛萊，張浩宇，翟兆芹

( 1.中國石油大學(xué)（華東）計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，山東 青島266580；2. 中石化勝利石油管理局勝利醫(yī)院，山東 東營257091）

0 引言

伴隨著中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，基于移動(dòng)終端涌現(xiàn)出了種類繁多的移動(dòng)醫(yī)療APP，為百姓提供著便捷及時(shí)的醫(yī)療資訊和診療服務(wù)。目前國內(nèi)的移動(dòng)醫(yī)療App主要面向西醫(yī)和西藥，其中尋醫(yī)問診需求，是用戶最為直接和迫切的需求。在健康和醫(yī)療類信息在互聯(lián)網(wǎng)上更輕松獲得的今天，用戶更需要的不僅僅是唾手可得的互聯(lián)網(wǎng)資訊，更深層次的需求是和醫(yī)生專家進(jìn)行直接的溝通和交流[1]。

近年來國家層面不斷加碼支持中醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，特別是隨著健康觀念變化和醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變，中醫(yī)藥越來越顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，時(shí)下中醫(yī)的問診需求與日俱增。然而國內(nèi)主流診斷方式多以西醫(yī)為主，中醫(yī)資源有限，中醫(yī)專家的門診服務(wù)供不應(yīng)求。一些常見病的患者為了避免醫(yī)院掛號(hào)就醫(yī)難的問題，往往會(huì)選擇自行到藥店購買中成藥，由于患者普遍缺乏中醫(yī)藥理論常識(shí)，因此購藥時(shí)會(huì)咨詢藥店，針對(duì)病癥推薦相應(yīng)的中成藥。而藥店往往會(huì)存在為牟取利益，歧義引導(dǎo)顧客購買價(jià)格偏高藥物的現(xiàn)象，且療效并未達(dá)到預(yù)期效果，因此造成患者病程延長、藥費(fèi)昂貴且徒增抱怨。

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，使互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和中醫(yī)診療技術(shù)的結(jié)合日益緊密，這將進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)藥行業(yè)線上線下融合。[2]在各項(xiàng)鼓勵(lì)政策的加持下，傳統(tǒng)中醫(yī)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的APP開始涌現(xiàn)，如叮當(dāng)中醫(yī)、小鹿醫(yī)館、平安好醫(yī)生國醫(yī)館、金華佗、微中醫(yī)等,市場(chǎng)反應(yīng)頗為熱烈，但目前的APP都是基于線上咨詢或發(fā)展線上中醫(yī)館的模式，并非為用戶提供自助便利的辨證購藥服務(wù)。而中醫(yī)藥項(xiàng)目對(duì)于藥店來說，是不可或缺的發(fā)展業(yè)態(tài)之一[3]。

針對(duì)上述現(xiàn)狀及問題，本項(xiàng)目與山東省名中醫(yī)藥專家、全國名老中醫(yī)藥專家學(xué)術(shù)繼承指導(dǎo)老師張萬義博士合作，旨在將中醫(yī)診療思想、中醫(yī)辨證和處方經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，開發(fā)一款便民的“智能自助中醫(yī)藥推薦系統(tǒng)-萬義中醫(yī)APP”，為患者提供常見病的辨證診斷結(jié)果及合理的藥物推薦方案。形成線上自助診療模式。使患者高效低價(jià)地享受到專業(yè)中醫(yī)診療服務(wù)，無需了解中醫(yī)藥理便可以獲得科學(xué)、高效、實(shí)惠的中成藥推薦，緩解“看病難，買藥貴”的現(xiàn)狀。迎合廣大民眾自主購藥的便利需求，探索中醫(yī)藥便民零售的新模式。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

智能自助中醫(yī)辨證與中成藥推薦系統(tǒng)-萬義中醫(yī)主要解決時(shí)下名老中醫(yī)就醫(yī)資源緊缺的情況下，常見病患者自助就醫(yī)購藥的問題。系統(tǒng)涉及到不同使用者的需求，將軟件設(shè)計(jì)的用戶分為三種不同的權(quán)限：患者、醫(yī)生、管理員。

患者無需在醫(yī)院掛號(hào)、門診，只需在萬義中醫(yī)問診系統(tǒng)上填寫常見病癥的診斷問卷，即可獲得辨證診療結(jié)果,根據(jù)診療結(jié)果給出合理的藥物推薦方案。患者可直接去附近的藥房買藥，節(jié)約了就醫(yī)時(shí)間和藥費(fèi)成本。醫(yī)生的角色需求是維護(hù)病癥數(shù)據(jù)庫，對(duì)藥品、病癥、科室、診斷關(guān)系等進(jìn)行增刪改查。管理員負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，并對(duì)后臺(tái)流量進(jìn)行監(jiān)控。為方便醫(yī)生對(duì)后續(xù)常見病癥的錄入，開發(fā)了常見病癥錄入系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)后臺(tái)采用springboot+mybatis +mysql+eazyui的框架結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一個(gè)完整的C/S架構(gòu)的系統(tǒng)[4]。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)總體架構(gòu)包括服務(wù)端和客戶端，萬義中醫(yī)APP的開發(fā)分為前臺(tái)開發(fā)和后臺(tái)開發(fā)兩部分[5]。前臺(tái)主要用于展示病癥、提供問卷和獲取用戶問卷回答，后臺(tái)使用Java進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)庫的增刪改查。整個(gè)軟件由APP前端、Java后臺(tái)、MySQL數(shù)據(jù)庫三部分構(gòu)成。客戶端與服務(wù)端根據(jù)C/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),客戶端只是收集用戶的信息，而處理等方面都在后臺(tái)運(yùn)行，減小了手機(jī)端的負(fù)擔(dān)，從而使用戶擁有更加完美的用戶體驗(yàn)。采用C/S結(jié)構(gòu)相對(duì)更加安全，客戶端和后臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)異步維護(hù)，用戶的個(gè)人信息安全能夠保障[6]。

軟件分為用戶前端，管理員前端和服務(wù)端。用戶在APP端選擇科室病癥，填寫問卷，然后繳納手續(xù)費(fèi)，獲取診斷結(jié)果。服務(wù)端同時(shí)為微信小程序和Android APP提供服務(wù)。服務(wù)端根據(jù)用戶的請(qǐng)求返回簽名后的訂單信息，根據(jù)用戶回答的問卷進(jìn)行判斷返回診斷結(jié)果。具體如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

1.3 客戶端架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.3.1 邏輯架構(gòu)

為了方便用戶使用，智能自助中醫(yī)辨證與中成藥推薦系統(tǒng)在邏輯架構(gòu)上分為歡迎頁展示、登錄、科室分類展示、選擇病癥、填寫問卷、繳納手續(xù)費(fèi)、獲取診斷結(jié)果以及反饋評(píng)價(jià)等功能步驟，用戶可以按照APP的引導(dǎo)流程，進(jìn)行相應(yīng)的操作，最終實(shí)現(xiàn)為患者診斷病情、推薦藥物的功能。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 物理結(jié)構(gòu)圖

1.3.2 科室分類展示頁設(shè)計(jì)

萬義中醫(yī)APP中科室分類功能符合用戶就醫(yī)的習(xí)慣，同時(shí)將雜亂無章的病癥排列組合，便于用戶快速找到相應(yīng)的病癥?？剖曳诸惖臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模擬了一個(gè)表格，每一個(gè)科室對(duì)應(yīng)了一個(gè)病情的列表，整體效果圖如圖3所示：

圖3 科室分類展示頁

1.3.3 病情問卷頁設(shè)計(jì)

萬義中醫(yī)App的核心功能是診斷病癥，需要獲取到用戶的身體狀況信息，因此問卷的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。病情問卷頁如圖4所示：

圖4 病情問卷頁

可以發(fā)現(xiàn)，問卷的組成由三個(gè)要素，標(biāo)題、題干和選項(xiàng)。標(biāo)題的名字就是病情名，題干就是病癥的具體病情，選項(xiàng)是具體病情的具體表現(xiàn)。為了獲取到用戶的輸入，對(duì)每一個(gè)選項(xiàng)確定一個(gè)唯一的值，可以把病名+題干+選項(xiàng)的組合作為主鍵來確定。在數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)為sickdetail表。該表保存了所有的選項(xiàng)，選項(xiàng)通過sd_index聚集在題干下，題干通過ill_name組合成問卷。

題干的列表組成了問卷，問卷的標(biāo)題即病名可以通過上一個(gè)Activity獲得。

用戶點(diǎn)擊了某種病癥后，App向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器返回問卷的json數(shù)據(jù)，App獲取數(shù)據(jù)后進(jìn)行解析。這里使用谷歌的gson包對(duì)Java對(duì)象實(shí)現(xiàn)json序列化和反序列化。

1.3.4 支付頁設(shè)計(jì)

萬義中醫(yī)APP在通過支付寶的接入申請(qǐng)后，在螞蟻金服開放平臺(tái)創(chuàng)建了App，獲取了Appid，隨即可以開始使用支付寶的支付功能。在用戶填寫完問卷之后，將彈出一個(gè)確認(rèn)支付手續(xù)費(fèi)的對(duì)話框，對(duì)話框采用Android原生的AlertDialog實(shí)現(xiàn)，在提交按鈕上添加監(jiān)聽函數(shù)，同時(shí)創(chuàng)建AlertDialog。

點(diǎn)擊確認(rèn)后，App彈出支付寶的支付頁面。生產(chǎn)環(huán)境中手續(xù)費(fèi)為2元，支付頁面的效果如下點(diǎn)擊確認(rèn)后，App彈出支付寶的支付頁面。支付頁面的效果如圖5所示：

圖5 支付頁面

如果用戶的手機(jī)中沒有支付寶，則App會(huì)跳轉(zhuǎn)到支付寶H5頁面。然后填寫支付寶的賬號(hào)和密碼，即可完成本次支付。

支付功能的實(shí)現(xiàn)需要開通手機(jī)相關(guān)權(quán)限，這樣就完成了前端App的支付環(huán)境搭建。在支付頁面，需要通過OKHTTP3在服務(wù)端獲取訂單信息。從服務(wù)器請(qǐng)求到簽名后的訂單信息后，由App客戶端向支付寶的服務(wù)器發(fā)起支付請(qǐng)求，如果支付成功，則會(huì)跳轉(zhuǎn)進(jìn)入結(jié)果頁，如果支付失敗，則彈出失敗的提示。

前端App訂單信息的獲取依賴于服務(wù)端訂單信息的生成，支付寶支付接口采用RSA非對(duì)稱加密算法，在創(chuàng)建應(yīng)用后需要配置密鑰。密鑰包含：

應(yīng)用公鑰：由商戶自己生成的RSA公鑰（與應(yīng)用私鑰必須匹配），商戶需上傳應(yīng)用公鑰到支付寶開放平臺(tái)，以便支付寶使用該公鑰驗(yàn)證該交易是否是商戶發(fā)起的。

應(yīng)用私鑰：由商戶自己生成的RSA私鑰（與應(yīng)用公鑰必須匹配），商戶開發(fā)者使用應(yīng)用私鑰對(duì)請(qǐng)求字符串進(jìn)行加簽。

支付寶公鑰：支付寶的RSA公鑰，商戶使用該公鑰驗(yàn)證該結(jié)果是否是支付寶返回的。

需要使用支付寶提供的生成工具，生成公鑰和私鑰，將公鑰上傳到支付寶的網(wǎng)站。私鑰寫在代碼中，按照支付寶的訂單規(guī)則，生成訂單信息。然后使用支付寶提供的簽名工具對(duì)訂單信息進(jìn)行簽名，簽名中包含了應(yīng)用私鑰和Appid還有pid。簽名后的訂單信息將發(fā)送到App。如果公鑰和私鑰不匹配的話則驗(yàn)簽失敗，支付失敗。注意私鑰必須寫在服務(wù)端，由服務(wù)端提供接口調(diào)用，不能直接寫在App代碼中，否則apk被反編譯后，黑客可以竊取私鑰，產(chǎn)生安全問題。公鑰和私鑰可以修改，修改后的公鑰必須上傳到螞蟻金服開放平臺(tái)，私鑰必須在相應(yīng)的代碼處修改。

在支付寶的服務(wù)器驗(yàn)簽成功后，此筆訂單為有效訂單。用戶可以進(jìn)行支付。

1.3.5 診斷頁設(shè)計(jì)

在用戶提交了問卷之后，后臺(tái)需要對(duì)用戶的問卷需要進(jìn)行判斷和處理。診斷功能的原理圖如圖6所示：

圖6 診斷原理圖

一個(gè)病情illness下面有若干個(gè)病癥sick，每個(gè)病癥的特點(diǎn)對(duì)應(yīng)了一個(gè)選項(xiàng)的集合。用戶的選擇結(jié)果也構(gòu)成了一個(gè)集合。在后臺(tái)，系統(tǒng)將每個(gè)病癥的選項(xiàng)集合與用戶的選擇集合求交集，交集的大小為匹配度u_matchs，將匹配度u_matchs和數(shù)據(jù)庫中recipe表的matchs比較，只要u_matchs＞=matchs，即可判斷用戶的可能病癥，并且根據(jù)該病癥推薦相應(yīng)的藥物。

2 后臺(tái)功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

萬義中醫(yī)App后臺(tái)提供為整個(gè)系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)支持服務(wù)，同時(shí)為醫(yī)生維護(hù)數(shù)據(jù)提供了入口。APP前端采用eazyUI作為前端框架。easyui是一種基于jQuery的用戶界面插件集合，為創(chuàng)建現(xiàn)代化，互動(dòng)，JavaScript應(yīng)用程序，提供必要的功能。病癥錄入分為三個(gè)步驟，第一步是錄入病名和科室；第二步是錄入病癥；第三步是錄入診斷關(guān)系和對(duì)應(yīng)藥物。醫(yī)生在錄入時(shí)需要事先準(zhǔn)備相應(yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理得出。

后臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行在tomcat服務(wù)器上，由于Spring Boot內(nèi)嵌了tomcat服務(wù)器，在部署到生產(chǎn)環(huán)境時(shí)，需要修改項(xiàng)目的pom.xml文件后，再使用maven的打包功能將項(xiàng)目打包成可以部署在服務(wù)器上的war包。同時(shí)，在tomcat服務(wù)器默認(rèn)的配置下，＜Context＞標(biāo)簽沒有指定任何內(nèi)容，項(xiàng)目的靜態(tài)資源路徑會(huì)出現(xiàn)問題，相對(duì)路徑的起始路徑為webApps，而不是工程路徑，從而報(bào)錯(cuò)。需要修改tomcat的server.xml。 ＜Alias＞＜/Alias＞ 標(biāo)簽把 host 的別名指定為服務(wù)器的IP地址，然后在＜Context＞標(biāo)簽中，將path屬性改為空，這樣在使用url：http：//139.199.159.173：8080/htzx/admin訪問的時(shí)候，就可以使得靜態(tài)資源的相對(duì)路徑正確，也可以添加另外一個(gè)＜Context＞，把path屬性改為項(xiàng)目名稱，可以起到同樣的效果。如果要把url改成更加常見的形式，如wyzy.com/admin，只需要把＜Alias＞標(biāo)簽的內(nèi)容改成公司的域名，然后把tomcat的http端口修改成80端口，就可以實(shí)現(xiàn)常見形式的訪問。

3 總結(jié)

本文基于對(duì)智能自助中醫(yī)辨證與中成藥推薦系統(tǒng)有充分理解患者就醫(yī)場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能夠?qū)ΤＲ姴“Y在線快速診療及藥物推薦APP。為驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性與作用，系統(tǒng)開發(fā)基本完成后，測(cè)試證明了系統(tǒng)的可靠性及高效性。經(jīng)驗(yàn)證本系統(tǒng)創(chuàng)新了傳統(tǒng)的中醫(yī)診療模式，改傳統(tǒng)的人工診療為線上自動(dòng)診療，并具有用戶認(rèn)證和線上支付的功能，一定程度上解決了中醫(yī)診療“名醫(yī)診療貴，看病排長隊(duì)”的弊病，大大縮減了中醫(yī)診療所需的費(fèi)用和時(shí)間，提高了診療效率。