一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统
阅读：809发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统，包括客户端、与客户端通信连接的Web应用 服务器 及与Web 应用服务器 通信连接的 数据库 服务器，客户端包括研究者客户端、普通用户客户端及管理员客户端，其分别通过Web浏览器与Web应用服务器进行数据交互，Web应用服务器包括用户身份认证与权限管理组件、罕见病 知识库 管理组件、罕见病病例数据共享组件及与罕见病知识库管理组件和罕见病病例数据共享组件通信连接的前端HTML信息发布组件，数据库服务器包括罕见病知识数据库服务器和罕见病病例数据库服务器。本发明能够方便每一位研究者全面、有效地采集汇总发布罕见病病例数据和相应的研究成果，同时集成了国内外知名权威医学数据库。，下面是一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统专利的具体信息内容。
1.一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，包括客户端、通过互联网与所述客户端通信连接的Web应用服务器以及通过交换机与所述Web应用服务器通信连接的数据库服务器，
所述客户端包括研究者客户端、普通用户客户端以及管理员客户端，所述研究者客户端、所述普通用户客户端以及所述管理员客户端分别通过Web浏览器与所述Web应用服务器进行数据交互，
所述Web应用服务器包括用户身份认证与权限管理组件、罕见病知识库管理组件、罕见病病例数据共享组件以及与所述罕见病知识库管理组件和所述罕见病病例数据共享组件通信连接的前端HTML信息发布组件，
所述数据库服务器包括罕见病知识数据库服务器和罕见病病例数据库服务器。
2.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述研究者客户端包括用户注册信息发送单元、罕见病数据采集与传输单元以及依次相连的HTML接收单元、HTML解析单元及页面显示单元。
3.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述普通用户客户端包括依次相连的HTML接收单元、HTML解析单元以及页面显示单元。
4.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述管理员客户端包括用户注册信息发送单元、罕见病数据维护单元以及依次相连的HTML接收单元、HTML解析单元及页面显示单元。
5.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述罕见病知识库管理组件包括与多个医学数据库连接的数据库访问接口。
6.如权利要求5所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述多个医学数据库至少包括GeneReviews、CHPO、GeneCards以及MalaCards。
7.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述罕见病病例数据共享组件包括病例统计单元。
8.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述罕见病知识数据库服务器存储有来自多个数据源的罕见病相关知识，所述罕见病病例数据库服务器存储有罕见病病例统计数据。
9.如权利要求1所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述Web应用服务器还包括与所述罕见病知识库管理组件相连的大数据分析单元。
10.如权利要求9所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，其特征在于，所述大数据分析单元包括计算单元和存储单元，所述计算单元包括CPU和GPU。
一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统
技术领域
[0001] 本发明涉及医疗信息系统技术领域，具体涉及一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统。
背景技术
[0002] 罕见疾病简称“罕见病”，又称“孤儿病”，顾名思义是指患病率很低、很少见的疾病。多数罕见病是慢性严重的疾病，通常会危及生命。约80％的罕见病是由遗传缺陷引起的，因此罕见病一般是指“罕见性遗传病”。据世界卫生组织(WHO)报道，目前已确认的罕见病有5000多种，大约占人类疾病种类的10％；约有50％的罕见病在出生时或者儿童期即可发病，病情常进展迅速，死亡率很高，多数尚无有效的治疗方法，给患者造成巨大的痛苦。
[0003] 罕见病是个相对、动态、变化的概念，世界不同国家和地区对罕见病的界定和划分没有一个统一的标准，各国对罕见病的不同定义、与其人口、经济发展水平及罕见药物的研发的激励政策及对罕见病诊疗费用的覆盖范围有关。2010年5月17日中华医学会医学遗传分会在上海召开相关专家会议，对中国罕见病定义达成共识：即考虑到我国人口基数大，参照中国香港和台湾等地区及周边国家如日本等的罕见病发病率，将罕见病定义为患病率低于五十万分之一；在新生儿中发病率低于万分之一的遗传病可以定义为罕见遗传病。
[0004] 由于罕见病的这种特殊性，导致这些疾病的相关知识对公众的普及程度远远不够，公众往往是谈之色变，缺乏对罕见病的基本认知。对于研究者而言，在进行罕见病研究时必须以大量的病例数据样本为基础。然而，目前大部分的研究机构都是对某一种疾病进行研究管理单独创建系统。这些系统大部分采用C/S的系统架构。只能实现单方小范围内的病例数据采集和疾病研究，无法从海量数据中获取有效信息，不能实现不同医疗机构之间的协调工作、病例共享等相关操作。此外，各个研究机构之间的数据形成了数据孤岛，同一种罕见病研究数据散落在不同的医疗机构中不能够形成规模的样本，可以对外发布的研究成果不能及时发布，也无法对每种罕见病的病例进行准确统计。更进一步地，罕见病大多是遗传病，因此需要从基因更深层次的角度分析罕见病的起因、发展预测等，这就要借助国内外一些比较权威的、覆盖面比较全的医学网站和数据库的数据。然而，这些数据都是来源于若干个分散独立的网站平台，研究者在做研究或者需要查阅相关医学方面信息时，一方面有时候不清楚存在这一网站，另一方面即便知道也不能精准地找到，这无疑会增加时间上的消耗。
[0005] 综上，针对上述现有技术中存在的问题，本领域亟待需要一种集罕见病病例数据汇集、统计、分析，统计数据发布，研究成果发布，疾病知识普及以及权威医学网站、数据库集成为一体的罕见病信息发布系统。
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统，能够解决现有系统无法实现罕见病病例数据的精确统计、统计数据的及时发布、研究成果的及时发布、疾病知识的普及以及权威医学网站、数据库的集成等问题。
[0007] 基于上述目的，本发明实施例的一方面提供一种基于B/S架构的罕见病信息发布系统，包括客户端、通过互联网与所述客户端通信连接的Web应用服务器以及通过交换机与所述Web应用服务器通信连接的数据库服务器，
[0008] 所述客户端包括研究者客户端、普通用户客户端以及管理员客户端，所述研究者客户端、所述普通用户客户端以及所述管理员客户端分别通过Web 浏览器与所述Web应用服务器进行数据交互，
[0009] 所述Web应用服务器包括用户身份认证与权限管理组件、罕见病知识库管理组件、罕见病病例数据共享组件以及与所述罕见病知识库管理组件和所述罕见病病例数据共享组件通信连接的前端HTML信息发布组件，
[0010] 所述数据库服务器包括罕见病知识数据库服务器和罕见病病例数据库服务器。
[0011] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述研究者客户端包括用户注册信息发送单元、罕见病数据采集与传输单元以及依次相连的HTML接收单元、HTML解析单元及页面显示单元。
[0012] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述普通用户客户端包括依次相连的HTML接收单元、HTML解析单元以及页面显示单元。
[0013] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述管理员客户端包括用户注册信息发送单元、罕见病数据维护单元以及依次相连的 HTML接收单元、HTML解析单元及页面显示单元。
[0015] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述多个医学数据库至少包括GeneReviews、CHPO、GeneCards以及MalaCards。
[0016] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述罕见病病例数据共享组件包括病例统计单元。
[0017] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述罕见病知识数据库服务器存储有来自多个数据源的罕见病相关知识，所述罕见病病例数据库服务器存储有罕见病病例统计数据。
[0018] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述Web 应用服务器还包括与所述罕见病知识库管理组件相连的大数据分析单元。
[0019] 以上所述的基于B/S架构的罕见病信息发布系统，优选地，所述大数据分析单元包括计算单元和存储单元，所述计算单元包括CPU和GPU。
[0020] 有益效果
[0021] 本发明提供的基于B/S架构的罕见病信息发布系统能够将各医院与研究机构的研究者采集到的病例数据进行汇聚集中，通过数据加工中心对数据进行清洗、转换与加载。经过数据加工，形成权威一致的、更新及时的医学大数据通用与专题数据库，并构建医学数据中心，对数据中心可以直接进行数据检索。利用大数据分析技术，结合专家经验，对病例数据进行研究可形成各种研究成果，可对外发布的研究成果作为疾病知识将在门户网站上及时发布，另外该系统能够对汇总的病例数据进行精确地统计并以不同形式的图表发布在门户网站上，公众和所有研究者不需要任何权限就可以通过门户网站获取到这些信息。同时，系统管理员可以对疾病知识和统计数据进行定期维护以保证发布到门户网站的信息是最新、最准确的。此外，该系统将 GeneReviews、CHPO、GeneCards、MalaCards等精准医学平台，数据库集成进来，提供更加方便的工具使用，提高研究者的工作效率，从而进一步推动罕见病临床诊治能力提升，也方便了公众对罕见病的全方位了解。不仅如此，该系统面向社会公众提供了罕见病相关知识的获取渠道，使社会公众能及时了解到最新的罕见病研究成果。附图说明
[0022] 图1为根据本发明一个实施例的基于B/S架构的罕见病信息发布系统的架构示意图；
[0023] 图2为根据本发明一个实施例的罕见病知识库管理组件的示意性分层架构图；
[0024] 图3为根据本发明一个实施例的研究者客户端的示意性框图；
[0025] 图4为根据本发明一个实施例的普通用户客户端的示意性框图；以及[0026] 图5为根据本发明一个实施例的管理员客户端的示意性框图。
具体实施方式
[0027] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0028] 基于上述目的，本发明实施例提出了一种罕见病信息发布系统的一个实施例。该罕见病信息发布系统采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器模式) 架构，B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。图1为该实施例的基于B/S架构的罕见病信息发布系统的架构示意图。如图1中所示，基于 B/S架构的罕见病信息发布系统的总体架构可以包括客户端101、102、103 通过互联网与客户端通信连接的Web应用服务器104以及通过交换机109 与Web应用服务器104通信连接的数据库服务器110、111。在本实施例中，客户端可以包括研究者客户端101、普通用户客户端102以及管理员客户端 103，研究者客户端101、普通用户客户端102以及管理员客户端103分别通过Web浏览器与Web应用服务器104进行数据交互。本实施例使用的数据库服务器软件可以为MySQL5.0以上版本。客户端浏览器可以为IE、火狐、 Google Chrome等各类主流浏览器。图1所示客户端作为示例可以包含PC，然而本领域技术人员可以领会的是，其还可以包含任何移动终端。Web应用服务器104可以包括用户身份认证与权限管理组件105、罕见病知识库管理组件106、罕见病病例数据共享组件107以及与罕见病知识库管理组件106 和罕见病病例数据共享组件107通信连接的前端HTML信息发布组件108。数据库服务器可以包括罕见病知识数据库服务器110和罕见病病例数据库服务器111。
[0029] 罕见病知识数据库服务器110用于存储来自多个数据源的罕见病相关知识。罕见病病例数据库服务器111用于存储罕见病病例统计数据，例如，包含存放每种罕见病病例信息的数据库和存放每种罕见病病例统计结果的数据库。本发明采用的数据库系统能支持TB级的数据存贮，能支持大于5000 个并发连接数，并且支持主流的SAN设备。
[0030] 用户身份认证与权限管理组件105管理各类用户的用户注册信息和访问权限，当用户登录应用服务器的应用系统时对用户的用户注册信息进行验证。用户身份认证与权限管理组件105通过统一的用户管理机制进行身份认证，确定用户的访问内容(访问权限)。个人用户密码通过安全控件支持端到端加密，密码经过加密后存储；并且限制连续登录失败次数。
[0031] 罕见病知识库管理组件106获取罕见病相关知识(例如，研究者客户端 101上传的研究成果、管理员客户端103上传的疾病简介、病因及发病机制、临床表现、诊断、治疗、预后等病种的概括介绍及相关医学术语等内容，以及来自于多个国内外精准医学网站、数据库的资源等等)，然后对上述知识数据进行处理(包括但不限于数据的清洗、转换、分类、计算等)，最后将处理完成的数据入库(即，存储到罕见病知识数据库服务器110上)，对于研究成果和精准医学知识，罕见病知识库管理组件106可以根据预先设置的审核规则自动审核其是否可以对外发布，可以作为疾病知识对外发布的内容将传送给前端HTML信息发布组件108在门户网站上及时发布。
[0032] 在一个优选实施例中，罕见病知识库管理组件106包括与多个医学数据库连接的数据库访问接口，其中多个医学数据库至少包括GeneReviews、 CHPO、GeneCards以及MalaCards。GeneReviews是国际性的资源平台，通过期刊文章的形式，为繁忙的临床医生提供遗传相关疾病的临床知识与操作指导，其内容涉及疾病诊断、管理以及针对患者的遗传咨询等方面。 GeneReviews的每一章内容均由相关领域的专家撰写，并在出版前进行了细致的修订与同行评议。CHPO(中文人类表型标准用语联盟,The Chinese Human Phenotype Ontology Consortium)是HPO的中文版翻译，HPO(人类表型术语集,Human Phenotype Ontology)旨在提供人类疾病中用于描述表型异常的标准词汇，每个术语描述一种表型异常。HPO建立者利用从医学文献， Orphanet，DECIPHER，和OMIM数据库获得的信息进行开发，HPO开发组还在持续地进行词条的维护和完善工作。CHPO是一个志愿参与的项目，旨在中国建立一个开放平台，联合各领域专业人士，逐步建立中文临床表型术语标准，推动HPO在中国的应用，并参与HPO的优化更新，从而支持中文使用者的临床和科研工作。GeneCards是整合的数据库，能够自动地从125 个数据库中获取数据并进行整合。提供人类所有注释过的或者预测的基因的详细信息，包括基因组、转录组、蛋白质组、临床遗传及其他功能等信息。 MalaCards是整合的人类疾病数据库，包括疾病及相关的注释等信息。 MalaCards疾病数据库以“疾病卡片”的形式展现相关信息。每个“疾病卡片”都集成优先信息，并列出每种疾病的已知别名，以及由GeneCards关系数据库授权的各种注释以及疾病间的关系，用于搜索和基因分析。注释包括：症状、药物、文章、基因、临床试验以及相关疾病/病症等。自动计算信息检索引擎使用远程数据填充“疾病卡片”，以及使用GeneCards平台收集的信息来编辑疾病数据库。MalaCards疾病数据库综合了包括罕见疾病、遗传疾病、复杂疾病等在内的专门疾病和一般疾病。
[0033] 图2为根据本发明一个实施例的罕见病知识库管理组件的示意性分层架构图。如图2中所示，罕见病知识库管理组件106的整体架构分为：用户层、展示层、应用层、数据层、数据库、硬件层几个层面。系统的用户分为三种：研究者、普通用户(例如，患者)、管理员，其中研究者用户为主要用户，集合了多个医学网站的数据可供搜索，覆盖精准医学平台、疾病知识、 GeneReviews、CHPO、GeneCards、MalaCards信息，给使用者提供了更多有效的医学数据，进行参考。罕见病知识库管理组件106利用JavaScript搜索跳转功能，快速跳转到精准医学平台；利用前端HTML对疾病知识统一整理和展示，利用solr实现全文检索功能，快速查询相关的疾病知识数据；利用前端HTML展现GeneReviews整体概括，利用JavaScript搜索跳转功能，跳转到GeneReviews网站，快速查询相关的GeneReviews数据；利用前端HTML 展现CHPO整体概括，利用JavaScript搜索跳转功能，跳转到CHPO网站，快速查询相关的CHPO数据；利用前端HTML展现GeneCards整体概括，利用JavaScript搜索跳转功能，跳转到GeneCards网站，快速查询相关的 GeneCards数据；利用搜索跳转功能，跳转到MalaCards网站，快速查询相关的MalaCards数据。
[0034] 罕见病病例数据共享组件107获取研究者客户端101采集到的每种罕见病的病例数据，然后对病例数据进行处理(包括但不限于数据的清洗、转换、分类、计算等)，最后将处理完成的病例数据入库(即，存储到罕见病病例数据库服务器111上)。罕见病病例数据共享组件107包括病例统计单元，用于统计每种罕见病的病例数据并且根据采集情况实时更新统计结果。另一方面，罕见病病例数据共享组件107可以将统计结果传送给前端HTML信息发布组件108在门户网站上及时发布。前端HTML信息发布组件108可以以地图分布的形式显示病例数据的地理分布情况并且以图表的形式显示病例数据的年龄分布情况。同时，可以分别显示男女患病数的统计。地图分布是采用ECharts技术，热力分布技术，根据不同的数值呈现不同的颜色，使用户一目了然。用户可以通过门户网站下载地理分布图和图表。
[0035] 前端HTML信息发布组件108采用成熟的HTML5技术。HTML5的优势在于：提高可用性和改进用户的友好体验；新标签这将有助于开发人员定义重要的内容；可以给站点带来更多的多媒体元素(视频和音频)；可以很好的替代FLASH和Silverlight；当涉及到网站的抓取和索引的时候，对于 SEO很友好。
[0036] 在一个优选实施例中，如图3中所示，研究者客户端101可以包括用户注册信息发送单元301、罕见病数据采集与传输单元302以及依次相连的 HTML接收单元303、HTML解析单元304及页面显示单元305，其中罕见病数据采集与传输单元302可以与医院、研究机构的现有信息收集系统相连。如图4中所示，普通用户客户端102可以包括依次相连的HTML接收单元 401、HTML解析单元402以及页面显示单元403。如图5中所示，管理员客户端103可以包括用户注册信息发送单元501、罕见病数据维护单元502以及依次相连的HTML接收单元503、HTML解析单元504及页面显示单元 505。
[0037] 在一个优选实施例中，Web应用服务器104还可以包括与罕见病知识库管理组件106相连的大数据分析单元。大数据分析单元包括计算单元和存储单元，所述计算单元包括CPU和GPU。由于本系统将产生海量数据，而仅仅凭借研究人员的知识储备和临床经验对这些数据做研究需要付出极大的精力和时间，而且研究过程中会遇到暂时无法克服的困难。
基于此，本系统结合了大数据分析与挖掘技术对数据进行深度准确的分析，帮助科研人员从海量信息中高效准确地找到相关的知识开展研究。这里，采用CPU加GPU 的计算架构，CPU负责执行逻辑性的事务处理和串行计算，GPU负责执行高度线程化的并行处理任务，大大提高了计算能力。
基于此，本系统结合了大数据分析与挖掘技术对数据进行深度准确的分析，帮助科研人员从海量信息中高效准确地找到相关的知识开展研究。这里，采用CPU加GPU 的计算架构，CPU负责执行逻辑性的事务处理和串行计算，GPU负责执行高度线程化的并行处理任务，大大提高了计算能力。
[0038] 此外，本发明实施例公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的系统、设备。
[0039] 本领域技术人员还将明白的是，本文所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、单元、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
[0040] 本文所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器 (DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
[0041] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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