CN109726182A - 一种基于非结构化数据库和ipf的共享文档的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，包括IPF和Camel，还包括以下模块：SpringBoot、服务实现模块、路由实现模块、数据存储库：所述SpringBoot是所述系统的母体，所述系统基于所述SpringBoot进行构建；所述路由实现模块用于实现符合IHE规范的服务接口，并将这些接口在系统内部连接到对应的所述服务实现模块；所述服务实现模块用于实现系统内部用于文档共享的具体业务逻辑；所述Camel用于调用系统内部的各个服务。本发明利用非关系型数据库优势来存储各种文档数据，基于非关系型数据库来设计业务逻辑，减少不必要的循环和调用，提高整体的数据吞吐率，基于具体的业务场景设计数据库，而非无差别的存储所有的请求数据，降低冗余数据的存储，优化系统的处理速度。

Description

一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统

技术领域

本发明涉及医疗诊断的技术领域，特别是一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统。

背景技术

现有的共享文档方案中，尤其以IPF对IHE的规范支持的较好，但基于IPF的文档共享方案只有IPF官方的示例项目，其只是将IPF进行了集成，且支持XDS协议，但由于仅仅是示例项目，因此其将文档数据只是存储在了内存中，因此存在断电数据丢失的问题。

因此公司如需使用IPF的共享文档方案，大多先下载其官方示例项目(即内存版本的XDS)，然后对其进行数据存储部分进行改动，改动过程为将数据的存储由内存改为数据库。

目前已知的方案中，大多为两种：一是采用了关系型数据库，例如ORACLE等，但由于此类数据库天生对非结构化数据的支持不好，因此其效率低下；二是采用了非关系型数据库，例如MONGODB等，此方案在数据插入和存储效率上有明显的提升，但受限于官方IPF示例项目本身的业务逻辑问题，其数据存储效率还是会很差，且无法通过升级硬件或搭建集群环境来解决此问题。

这两种方案中,都采用了将请求数据拆分为五部分,即DocumentEntry、Folder、SubmissionSet、Association、DocumentEntry。而且每次请求被拆分完成后，这五部分每部分都可能有若干个，这样服务器在实际数据存储时，就需要无差别的存储所有的数据，并将这五部分数据分别存储在五张表中，且这五部分在存储的时候，每一部分都需要在对应的表中进行校验(举例，某次请求被拆分后，共有8个对象<这8个对象分别属于五部分中的一种>，这样当前请求就需要被校验8次)，这就意味着数据被拆分的个数越多，请求就越耗时。

对现有系统测试后，发现存在以下缺点：一是现有系统的处理速度过于缓慢，会造成极差的用户体验；二是随着数据库数据量增加，系统整体的处理速度会出现明显的降低。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，利用非关系型数据库优势来存储各种文档数据，基于非关系型数据库来设计业务逻辑，减少不必要的循环和调用，提高整体的数据吞吐率，基于具体的业务场景设计数据库，而非无差别的存储所有的请求数据，降低冗余数据的存储，优化系统的处理速度。

本发明目的是提供了一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，包括IPF和Camel，还包括以下模块：

SpringBoot、服务实现模块、路由实现模块、数据存储库：

所述SpringBoot是所述系统的母体，所述系统基于所述SpringBoot进行构建；

所述路由实现模块：用于实现符合IHE规范的服务接口，并将这些接口在系统内部连接到对应的所述服务实现模块；

所述服务实现模块：用于实现系统内部用于文档共享的具体业务逻辑；所述Camel：用于调用系统内部的各个服务。

优选的是，所述路由实现模块包括ITI-18路由子模块、ITI-41路由子模块、ITI-42路由子模块和ITI-43路由子模块。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-18用于查询文档元数据，包含患者信息、目录信息和文档信息中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-18路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤101：发起查询请求：

步骤102：进行错误处理；

步骤103：判断是否为ITI-18事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤104；

步骤104：实现ITI-18事务，并返回结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-41用于保存文档内容到数据库。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-41路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤111：发起查询请求：

步骤112：进行错误处理；

步骤113：判断是否为ITI-41事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤114；

步骤114：实现ITI-41事务；

步骤115：实现ITI-42事务，并返回结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-42用于保存文档元数据到数据。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-42路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤121：发起查询请求：

步骤122：进行错误处理；

步骤123：判断是否为ITI-42事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤124；

步骤124：实现ITI-42事务，并返回结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-43用于根据文档ID查询文档内容。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-43路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤131：发起查询请求：

步骤132：进行错误处理；

步骤133：判断是否为ITI-43事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤124；

步骤134：实现ITI-43事务，并返回结果。

在上述任一方案中优选的是，所述服务实现模块包括ITI-18路由子模块、ITI-41路由子模块、ITI-42路由子模块和ITI-43路由子模块。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-18服务子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤201：接受查询请求；

步骤202：判断请求的种类，如果请求为查询文档则执行步骤203，如果请求为查询目录则执行步骤204，如果请求为查询目录和文档列表则执行步骤205；

步骤203：使用患者主索引查询文档表，获取属于此患者的所有文档列表并返回结果；

步骤204：使用患者主索引查询目录表，获取属于此患者的所有目录列表并返回结果；

步骤205：使用患者主索引查询目录表，然后是用目录id查询文档表，最终获取属于当前患者的目录和文档列表并返回结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-41服务子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤211：接受查询请求；

步骤212：将文档保存在文档表中；

步骤213：判断文档中所述目录是否存在，不存在则创建目录；

步骤214：将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表；

步骤215：返回是否成功的结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-42服务子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤221：接受查询请求；

步骤222：判断文档中所述目录是否存在，不存在则创建目录；

步骤223：将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表；

步骤224：返回是否成功的结果。

在上述任一方案中优选的是，所述ITI-43服务子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤231：接受查询请求；

步骤232：使用文档ID在文档表查询对应文档，并返回文档二进制流数据；

步骤233：返回结果。

在上述任一方案中优选的是，。

本发明提出了一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，对IHE的规范协议有良好的支持；明确业务场景，即明确本系统需要存储的数据内容为：患者主索引、文档分类、业务时间、文档所属目录、文档内容；将注册元数据扁平化存储，减少注册元数据存储深度，以此来减少查询语句的嵌套，提升查询效率；对于需要支持IHE查询的关键数据字段，对其创建索引，即利用数据的索引来提升查询效率。

名词解释：

IHE：是由医疗工作者和企业共同发起的、旨在提高医疗计算机系统之间更好的共享信息的技术框架。IHE通过推动已有标准的协同应用，来改进医疗信息系统之间分享信息的方式。依据IHE规范开发的系统能够更好地通讯，更容易实施，从而提高信息的利用效率。

XDS(XDS.b)：跨机构文档共享(Cross Enterpri se Document Sharing，XDS)，是IHE集成框架中的一个子框架，此集成规范基于ebXML Registry标准、SOAP协议、HTTP协议和SMTP标准。它的目的是提供一个基于标准的规范来管理任意的医疗卫生企业之间的文档共享。

IPF：Open eHealth Integrat ion Platform，支持大量的IHE规范，包括XDS,PIX,PDQ(包括PIX/PDQ V3)，ATNA,XCA,XCPD等。

非结构化数据库：专用于存储非结构化数据的数据库，其特点是数据库表和字段可以不固定，查询速度快。

附图说明

图1为按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的一优选实施例的模块图。

图2为按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的另一优选实施例的数据库结构图。

图3为按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的系统框架图。

图4按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-18路由实现流程图。

图4A按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-18服务实现流程图。

图4B按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-41路由实现流程图。

图4C按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-41服务实现流程图。

图4D按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-42路由实现流程图。

图4E按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-42服务实现流程图。

图4F按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-42路由实现流程图。

图4G按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的如图2所示实施例的ITI-43服务实现流程图。

图5为按照本发明的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统的另一优选实施例的整体角色和事务关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例一

如图1所示，一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，包括标号为100的IPF、路由实现模块110、标号为120的SpringBoot、服务实现模块130、数据存储库140和标号为150的Camel。

标号为100的IPF用于是本系统对外提供的服务符合IHE规范。

路由实现模块110用于实现符合IHE规范的服务接口，并将这些接口在系统内部连接到对应的所述服务实现模块。路由实现模块110包括ITI-18路由子模块、ITI-41路由子模块、ITI-42路由子模块和ITI-43路由子模块。ITI-18用于查询文档元数据，包含患者信息、目录信息和文档信息中至少一种。ITI-18路由子模块的工作方法包括以下步骤：步骤101：发起查询请求：步骤102：进行错误处理；步骤103：判断是否为ITI-18事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤104；步骤104：实现ITI-18事务，并返回结果。所述ITI-41用于保存文档内容到数据库。ITI-41路由子模块的工作方法包括以下步骤：步骤111：发起查询请求：步骤112：进行错误处理；步骤113：判断是否为ITI-41事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤114；步骤114：实现ITI-41事务；步骤115：实现ITI-42事务，并返回结果。所述ITI-42用于保存文档元数据到数据。ITI-42路由子模块的工作方法包括以下步骤：步骤121：发起查询请求：步骤122：进行错误处理；步骤123：判断是否为ITI-42事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤124；步骤124：实现ITI-42事务，并返回结果。所述ITI-43用于根据文档ID查询文档内容。ITI-43路由子模块的工作方法包括以下步骤：步骤131：发起查询请求：步骤132：进行错误处理；步骤133：判断是否为ITI-43事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤124；步骤134：实现ITI-43事务，并返回结果。

标号为120的SpringBoot是系统的母体，系统基于SpringBoot进行构建。

服务实现模块130用于实现系统内部用于文档共享的具体业务逻辑。服务实现模块130包括ITI-18路由子模块、ITI-41路由子模块、ITI-42路由子模块和ITI-43路由子模块。ITI-18服务子模块的工作方法包括以下步骤：步骤201：接受查询请求；步骤202：判断请求的种类，如果请求为查询文档则执行步骤203，如果请求为查询目录则执行步骤204，如果请求为查询目录和文档列表则执行步骤205；步骤203：使用患者主索引查询文档表，获取属于此患者的所有文档列表并返回结果；步骤204：使用患者主索引查询目录表，获取属于此患者的所有目录列表并返回结果；步骤205：使用患者主索引查询目录表，然后是用目录id查询文档表，最终获取属于当前患者的目录和文档列表并返回结果。ITI-41服务子模块的工作方法包括以下步骤：步骤211：接受查询请求；步骤212：将文档保存在文档表中；步骤213：判断文档中所述目录是否存在，不存在则创建目录；步骤214：将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表；步骤215：返回是否成功的结果。ITI-42服务子模块的工作方法包括以下步骤：步骤221：接受查询请求；步骤222：判断文档中所述目录是否存在，不存在则创建目录；步骤223：将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表；步骤224：返回是否成功的结果。ITI-43服务子模块的工作方法包括以下步骤：步骤231：接受查询请求；步骤232：使用文档ID在文档表查询对应文档，并返回文档二进制流数据；步骤233：返回结果。

数据存储库140用于存储本系统中的所有数据。

标号为150的Camel用于调用系统内部的各个服务，就是将系统内部的若干个服务组合起来以此来对外提供特定的接口服务。

实施例二

本实施例旨在提出一种基于非关系型数据库，且集成IPF的XDS存储方案，其具有以下特点：

1.可以利用非关系型数据库优势来存储各种文档数据；

2.基于非关系型数据库来设计业务逻辑，减少不必要的循环和调用，提高整体的数据吞吐率；

3.基于具体的业务场景设计数据库，而非无差别的存储所有的请求数据，降低冗余数据的存储，优化系统的处理速度；

对IHE的规范协议有良好的支持。

一、系统设计关键点:

·明确业务场景，即明确本系统需要存储的数据内容为：患者主索引、文档分类、业务时间、文档所属目录、文档内容。

·将注册元数据扁平化存储，减少注册元数据存储深度，以此来减少查询语句的嵌套，提升查询效率。

·对于系统需要支持的业务查询方式，通过在数据库添加字段来实现和支持。

对于需要支持IHE查询的关键数据字段，对其创建索引，即利用数据的索引来提升查询效率。

二、数据库概要结构图：

从图3中可以看出，在本方案中有三个主要要素，即患者、目录、文档三部分。和之前系统的五部分相比，去除了冗余的数据库表。更重要的是，本数据库设计是针对实际的数据存储业务而设计的，而非只是为了无差别存储用户请求而设计的。

而且，在本系统设计中，考虑到mongodb数据库本身有存储文件的特性(即gridfs)，因此直接使用这一特性来存储文档，而无需在创建特定的数据表来存储。

三、系统框架组成：

如图4所示，在本系统中，主要使用到了四中关键技术：SpringBoot、Camel、IPF、Mongodb：

·SpringBoot：整个系统的母体，整个系统都是基于SpringBoot进行构建的；

·Camel：用于调用系统内部的各个服务，通俗的说就是讲系统内部的若干个服务组合起来以此来对外提供特定的接口服务；

·IPF：用于是本系统对外提供的服务符合IHE规范；

Mongodb：本系统所有的数据都是存储在此数据库中。

四、系统实现

在IHE规范中，共享文档仓库需要实现两部分功能：文档注册中心和文档仓库。因此本系统的所有功能实现也是针对这两部分展开的。在本系统中文档注册中心的实现主要体现在患者信息的存储、目录的存储、文档信息的存储；文档仓库的实现主要体现在文档内容的存储。

在本方案中，目前只实现了ITI-18、ITI-41、ITI-42、ITI-43四个XDS事务，他们的功能如下：

·ITI-18：查询文档元数据，包含患者信息、目录信息、文档信息等(为了提升查询速度，可对检索的字段添加索引)

·ITI-41：保存文档内容到数据库；

·ITI-42：保存文档元数据到数据；

·ITI-43：根据文档ID查询文档内容(查询结果通过base64进行编码，然后采用IHE协议格式通过xml进行传输)；

各个事务的具体实现如下：

·ITI-18：

路由实现：

如图4所示，执行步骤101：发起查询请求。执行步骤102：进行错误处理；执行步骤103，判断是否为ITI-18事务。如果不是ITI-18事务，则执行步骤105，直接返回结果；如果是ITI-18事务，则顺序执行步骤104和步骤105，实现ITI-18事务，并返回结果。

服务实现：

如图4A所示，执行步骤201，接受查询请求。执行步骤202，判断请求的种类。如果请求为查询文档则顺序执行步骤203和步骤206，使用患者主索引查询文档表，获取属于此患者的所有文档列表并返回结果。如果请求为查询目录则顺序执行步骤204和步骤206，使用患者主索引查询目录表，获取属于此患者的所有目录列表并返回结果。如果请求为查询目录和文档列表则顺序执行步骤205和步骤206，使用患者主索引查询目录表，然后是用目录id查询文档表，最终获取属于当前患者的目录和文档列表并返回结果。

·ITI-41：

路由实现：

如图4B所示，执行步骤111，发起查询请求。执行步骤112，进行错误处理。执行步骤113，判断是否为ITI-41事务。如果不是ITI-41事务，则直接执行步骤116，返回结果。如果是ITI-41事务，则执行步骤114，实现ITI-41事务。顺序执行步骤115和步骤116，实现ITI-42事务，并返回结果。

服务实现：

如图4C所示，执行步骤211：接受查询请求。执行步骤212，将文档保存在文档表中。执行步骤213，判断文档中所述目录是否存在。如果目录不存在，则顺序执行步骤214和步骤215，创建目录，并将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表。如果目录存在，则直接执行步骤215，将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表。执行步骤216，返回是否成功的结果。

·ITI-42：

路由实现：

如图4D所示，执行步骤121，发起查询请求。执行步骤122，进行错误处理。执行步骤123，判断是否为ITI-42事务，如果不是ITI-42事务，则执行步骤125，直接返回结果,。如果是ITI-42事务，则顺序执行步骤124和步骤125，实现ITI-42事务，并返回结果

服务实现：

如图4E所示，执行步骤221，接受查询请求。执行步骤222，判断文档中所述目录是否存在。如果目录不存在，则顺序执行步骤223和步骤224，创建目录，并将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表。如果目录存在，则执行步骤224，将文档ID、目录ID、患者主索引存入文档表。执行步骤225，返回是否成功的结果。

·ITI-43：

路由实现：

如图4F所示，执行步骤131：发起查询请求。执行步骤132：进行错误处理。执行步骤133，判断是否为ITI-43事务，如果不是ITI-43事务，则执行步骤135，直接返回结果。如果是ITI-43事务，则顺序执行步骤134和步骤135，实现ITI-43事务，并返回结果。

服务实现：

如图4G所示，执行步骤231，接受查询请求。执行步骤232，使用文档ID在文档表查询对应文档，并返回文档二进制流数据。执行步骤233，返回结果。

实施例三

如图5所示，展示了本共享文档方案(虚线框内为本共享文档方案)总体的交互情况。此图中可以看出，与本系统交互的角色有：文档来源、患者身份来源、文档消费者；这些角色通过IHE规范中的ITI相关协议与本系统进行交互。其中，ITI-8：患者信息更新；ITI-42：文档仓库推送文档到注册中心；ITI-41：文档源注册文档到文档仓库；ITI-18：文档消费者查询文档元信息；ITI-43：文档消费者根据文档元信息从文档仓库查询文档。

为了更好地理解本发明，以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，包括IPF和Camel，其特征在于，还包括以下模块：

SpringBoot、服务实现模块、路由实现模块、数据存储库：

所述SpringBoot是所述系统的母体，所述系统基于所述SpringBoot进行构建；

所述路由实现模块：用于实现符合IHE规范的服务接口，并将这些接口在系统内部连接到对应的所述服务实现模块；

所述服务实现模块：用于实现系统内部用于文档共享的具体业务逻辑；所述Camel：用于调用系统内部的各个服务。

2.如权利要求1所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述路由实现模块包括ITI-18路由子模块、ITI-41路由子模块、ITI-42路由子模块和ITI-43路由子模块。

3.如权利要求2所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-18用于查询文档元数据，包含患者信息、目录信息和文档信息中至少一种。

4.如权利要求3所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-18路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤101：发起查询请求：

步骤102：进行错误处理；

步骤103：判断是否为ITI-18事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤104；

步骤104：实现ITI-18事务，并返回结果。

5.如权利要求2所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-41用于保存文档内容到数据库。

6.如权利要求5所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-41路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤111：发起查询请求：

步骤112：进行错误处理；

步骤113：判断是否为ITI-41事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤114；

步骤114：实现ITI-41事务；

步骤115：实现ITI-42事务，并返回结果。

7.如权利要求2所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-42用于保存文档元数据到数据。

8.如权利要求7所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-42路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤121：发起查询请求：

步骤122：进行错误处理；

步骤123：判断是否为ITI-42事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤124；

步骤124：实现ITI-42事务，并返回结果。

9.如权利要求2所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-43用于根据文档ID查询文档内容。

10.如权利要求9所述的基于非结构化数据库和IPF的共享文档的系统，其特征在于，所述ITI-43路由子模块的工作方法包括以下步骤：

步骤131：发起查询请求：

步骤132：进行错误处理；

步骤133：判断是否为ITI-43事务，如果不是，则直接返回结果；如果是，则执行步骤134；

步骤134：实现ITI-43事务，并返回结果。