基于WPF的醫(yī)療輔助軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)

無(wú)錫尚沃生物科技有限公司開發(fā)了應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)檢測(cè)儀器“納庫(kù)侖一氧化氮分析儀”，產(chǎn)品在投入市場(chǎng)后，發(fā)現(xiàn)兒童在使用儀器時(shí)與成人有很大的不同，存在不配合性、數(shù)據(jù)采集時(shí)間不同等情況。企業(yè)急需一套能夠被醫(yī)療兼容，又能夠讓不同年齡段的兒童適用的軟件。根據(jù)企業(yè)提出的相關(guān)業(yè)務(wù)需求，并且為配合醫(yī)療儀器的使用，開發(fā)制作的側(cè)重點(diǎn)在于開發(fā)出一些適合于兒童，并帶有簡(jiǎn)單游戲性質(zhì)的故事情節(jié)的游戲軟件。為此，我們選擇了Visual Studio 2010下的WPF（Windows Presentation Foundation）技術(shù)。本文對(duì)WPF以及WPF在項(xiàng)目中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行了介紹。

1、WPF體系架構(gòu)及特點(diǎn)

WPF的全稱是Windows Presentation Foundation，是未來(lái)十年里Windows平臺(tái)GUI開發(fā)的最主要的技術(shù)之一。它是微軟開發(fā)的一款基于.NET（目前最新版本為.NET Framework 4.0）平臺(tái)的最新的軟件界面顯示系統(tǒng)。為用戶界面、文檔和多媒體等等，提供了統(tǒng)一的描述和操作方法。而相對(duì)于以往的通用編程方式GDI（Graphics Device Interface），這個(gè)已經(jīng)應(yīng)用于十多年的技術(shù)在.NET框架中已經(jīng)被微軟進(jìn)行了多次的擴(kuò)充，但是對(duì)它的種種擴(kuò)充已經(jīng)不能很好的滿足當(dāng)前軟件開發(fā)中對(duì)越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越趨向于完美的軟件界面的需求，為了在完成相同界面時(shí)能夠達(dá)到更好的效果，同時(shí)也為了能夠滿足下一代操作系統(tǒng)的兼容。為此，發(fā)布了這一新的程序界面開發(fā)技術(shù)。

1.1 WPF體系架構(gòu)

WPF主要是由Presentation Framework、Presentation Core和mil core三層組件構(gòu)成，它們是WPF的子系統(tǒng)。其中Presentation Framework、Presentation Core這兩者是托管組件，而mil core卻是非托管組件。而托管組件Presentation Core提供了像事件處理、布局等一系列的功能。在組件Presentation Core提供的基本功能上，組件Presentation Framework實(shí)現(xiàn)了WPF的各種外觀，例如圖像效果的實(shí)現(xiàn)、按鈕控件的實(shí)現(xiàn)等.而非托管的mil core是以非托管代碼來(lái)編寫的，其目的是實(shí)現(xiàn)與DirectX的交互，從而來(lái)提高效率。體系架構(gòu)中的User32、DirectX和Kernel是Windows子系統(tǒng)。如WPF應(yīng)用程序運(yùn)行過(guò)程圖1所示。

1.2 XAML語(yǔ)言

XAML是eXtensible Application Markup Language縮寫，名為可擴(kuò)展應(yīng)用程序標(biāo)記語(yǔ)言。從名稱可以看出它是一種標(biāo)記語(yǔ)言，也就意味著它具有其他標(biāo)記語(yǔ)言所具有的諸多特點(diǎn)。 XAML是微軟創(chuàng)建的一款新的描述性語(yǔ)言用來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序用戶界面，即用來(lái)編寫WPF（Windows Presentation Foundation) 的應(yīng)用程序。XAML引入了XML中的名字空間、屬性等多個(gè)元素，即XAML是基于XML的。并且它和XML的使用方式很接近，所以對(duì)XAML來(lái)說(shuō)它本身就是一個(gè)很好的XML文檔。

在以往的程序編寫中，我們常常為使內(nèi)部數(shù)據(jù)與界面很好的聯(lián)系在一起而大傷腦筋，而WPF提供了數(shù)據(jù)綁定這一有效的方法，從而很好的解決了這一難題。在XAML中使用數(shù)據(jù)綁定，而使用數(shù)據(jù)綁定的關(guān)鍵就是去創(chuàng)建System.Windows.Data.Binding這樣一個(gè)實(shí)例對(duì)象。當(dāng)然，該對(duì)象也可以在C#中被創(chuàng)建。數(shù)據(jù)綁定其實(shí)是使界面顯示的數(shù)據(jù)值與內(nèi)部數(shù)據(jù)值保持相同，而數(shù)據(jù)綁定這一功能的使用，使得我們項(xiàng)目組的開發(fā)人員在很大程度上提高項(xiàng)目開發(fā)工作的效率。

1.3 Microsoft Expression Blend

Microsoft Expression Blend是一個(gè)全新的、全功能的專業(yè)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)造基于Microsoft Windows平臺(tái)的易于使用且豐富的應(yīng)用界面。使用它的首要和最終目的是作為一種可應(yīng)用于WPF的設(shè)計(jì)界面工具。Microsoft Visual Studio 可以與Microsoft Expression Blend 完美的相結(jié)合在一起使用.Expression Blend 自動(dòng)生成 WPF應(yīng)用程序，也就是說(shuō)，所顯示的界面設(shè)計(jì)都可以由XAML代碼來(lái)表示。當(dāng)然，也可以將可擴(kuò)展應(yīng)用程序標(biāo)記語(yǔ)言（XAML）導(dǎo)入到Expression Blend設(shè)計(jì)界面中。

2、WPF應(yīng)用程序在實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目中的運(yùn)用

基于WPF的特點(diǎn)以及相關(guān)技術(shù)，本文創(chuàng)建了醫(yī)療輔助系統(tǒng)軟件項(xiàng)目。下面介紹利用Microsoft Expression Blend創(chuàng)建醫(yī)療輔助系統(tǒng)應(yīng)用程序的基本過(guò)程。

(1)打開Microsoft Expression Blend，并新建名為Balloon的項(xiàng)目。

(2)我們進(jìn)入了Microsoft Expression Blend的工作區(qū)，打開工具箱，添加背景（backimage）圖片、氣球（balloonimage）圖片、滑動(dòng)軸（silder）控件、提示使用者檢測(cè)失敗的文本（txbfailed）控件和

成功的文本（txtSucessed）控件、移動(dòng)路徑（[path]）、設(shè)置下拉菜單（MenuItem）、設(shè)置下拉菜單下的起始無(wú)效時(shí)間（Startinvalid）控件和成功時(shí)間（Succeedtimer）控件、開始按鈕（btnStart）控件等。初始狀態(tài)下令文本txbfailed控件可見，設(shè)計(jì)應(yīng)用程序界面。

(3)Microsoft Expression Blend將自動(dòng)生成 Windows Presentation Foundation （WPF）應(yīng)用程序，是由 XA代碼來(lái)表示的。在成功的添加諸多控件的基礎(chǔ)上，并在代碼窗口里實(shí)現(xiàn)事件響應(yīng)代碼的編寫。

(4)應(yīng)用程序運(yùn)行效果。開始檢測(cè)時(shí)，進(jìn)入游戲系統(tǒng)界面，點(diǎn)擊設(shè)置下拉菜單（MenuItem），設(shè)定下拉菜單下的起始無(wú)效時(shí)間（Startinvalid）和成功時(shí)間（Succeedtimer）的有效值，例如，起始無(wú)效時(shí)間為2秒，成功時(shí)間為5秒。點(diǎn)擊開始按鈕（btnStart），根據(jù)吹氣時(shí)的氣量大小，滑動(dòng)軸（silder）左右移動(dòng)。當(dāng)氣量小時(shí)，滑動(dòng)軸（silder）向左移動(dòng)，同時(shí)氣球降落；當(dāng)氣量大時(shí)，滑動(dòng)軸（silder）向右移動(dòng)，氣球上升。成功時(shí)間達(dá)到已設(shè)定的有效值時(shí)，提示使用者檢測(cè)成功的文本（txtSucessed）；相反，當(dāng)成功時(shí)間未達(dá)到已設(shè)定的有效值時(shí)，提示使用者檢測(cè)失敗的文本（txbfailed），當(dāng)兒童完成游戲的同時(shí)，完成了檢測(cè)。利用Microsoft Expression Blend技術(shù)可以使得WPF應(yīng)用程序更加方便、更加出色的完成。

3、結(jié)語(yǔ)

WPF給Windows應(yīng)用程序的開發(fā)帶來(lái)一次劃時(shí)代的革命，它提供了一種全新的、全功能的開發(fā)模式。為企業(yè)的醫(yī)療儀器提供這一相配套的兒童檢測(cè)軟件，可以使得不同年齡段的兒童克服不安定心理，更好的配合醫(yī)療檢測(cè)，從而提高治療的效果，并增加了企業(yè)儀器的新服務(wù)人群，開拓了新的醫(yī)療市場(chǎng)。

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