基于Web的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

翟娜，余浩，史洪飛

解放軍總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)保障部計(jì)算應(yīng)用與管理科，北京 100853

基于Web的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

翟娜，余浩，史洪飛

解放軍總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)保障部計(jì)算應(yīng)用與管理科，北京 100853

為了實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)科室對(duì)儀器質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的管理，開發(fā)了實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)。系統(tǒng)基于.NET開發(fā)平臺(tái)，采用B/S 3層結(jié)構(gòu)模式構(gòu)建。借助開源OFC（Open-Flash-Chart）框架的圖形報(bào)表繪制功能，實(shí)現(xiàn)多種質(zhì)量控制圖，并用Flash形式動(dòng)態(tài)展示質(zhì)量控制圖的詳細(xì)信息；利用jQuery技術(shù)將系統(tǒng)頁(yè)面中顯示的flash保存成靜態(tài)圖片，實(shí)現(xiàn)了Web方式打印質(zhì)量控制報(bào)告。實(shí)際使用過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室管理人員可以檢測(cè)質(zhì)控過(guò)程，實(shí)時(shí)掌握所有質(zhì)量控制數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制圖。實(shí)驗(yàn)室工作人員可以即時(shí)打印質(zhì)量控制報(bào)告，擺脫了傳統(tǒng)的手工繪制質(zhì)控報(bào)告，提高了工作效率。同時(shí)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案還可以擴(kuò)展到其它統(tǒng)計(jì)圖表的應(yīng)用系統(tǒng)中。

實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)；B/S結(jié)構(gòu)；質(zhì)量控制圖；OFC框架；jQuery

實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制是指將分析測(cè)試結(jié)果的誤差控制在允許限度內(nèi)所采取的控制措施。它包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制和實(shí)驗(yàn)室間質(zhì)量控制2部分內(nèi)容[1]。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制過(guò)程包括空白實(shí)驗(yàn)、儀器設(shè)備的標(biāo)定、質(zhì)控品的選擇、標(biāo)準(zhǔn)差和均值的確定、質(zhì)量控制圖的繪制以及失控的判斷等，是實(shí)驗(yàn)室分析人員對(duì)對(duì)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行自我控制的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室間質(zhì)量控制包括分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)諸實(shí)驗(yàn)室的分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)分析方法進(jìn)行協(xié)作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、加密碼樣進(jìn)行考察等，是發(fā)現(xiàn)和消除實(shí)驗(yàn)室間存在的系統(tǒng)誤差的重要措施。

隨著醫(yī)院檢驗(yàn)科室的儀器種類日益增多，更新速度很快，對(duì)儀器質(zhì)量控制結(jié)果數(shù)據(jù)的共享、質(zhì)量控制報(bào)告（以下簡(jiǎn)稱為質(zhì)控報(bào)告）的生成等實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制的需求愈來(lái)愈突出。為了方便實(shí)驗(yàn)室管理人員實(shí)時(shí)掌握儀器的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制圖（以下分別簡(jiǎn)稱為質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)、質(zhì)控圖），即時(shí)打印質(zhì)控報(bào)告，計(jì)算機(jī)室自主開發(fā)了基于Web 的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 功能設(shè)計(jì)

通過(guò)調(diào)研，檢驗(yàn)科室實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制的需求主要有：及時(shí)查看質(zhì)控結(jié)果數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)是否失控，查看指定時(shí)間范圍內(nèi)的質(zhì)控報(bào)告，打印符合管理要求的質(zhì)控報(bào)告等。結(jié)合已有的檢驗(yàn)信息系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩大功能，見圖1。

（1）質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)的管理。查詢儀器當(dāng)前日期內(nèi)的全部質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)程序界面中提供的靶值、結(jié)果值等信息作為依據(jù)，選擇部分質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，用以形成儀器質(zhì)控圖。

（2）質(zhì)控圖的管理。主要實(shí)現(xiàn)兩種常用的質(zhì)控圖：Levery-Jennings圖、Z-分?jǐn)?shù)圖。每種質(zhì)控圖都需要完成顯示及質(zhì)控報(bào)告打印功能。質(zhì)控圖的顯示界面中，用紅線、藍(lán)線分別代表2個(gè)、3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差值，質(zhì)控點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)多種相關(guān)信息，界面提示質(zhì)控點(diǎn)的失控規(guī)則[2]。質(zhì)量控制報(bào)告的打印效果完全符合用戶傳統(tǒng)的手工繪制圖。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

1.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

采用基于.NET開發(fā)平臺(tái)的測(cè)瀏覽/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式體系結(jié)構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)是對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)。在B/S結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂3層結(jié)構(gòu)[3]。這大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。系統(tǒng)架構(gòu)圖，見圖2。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 開發(fā)環(huán)境及工具

本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境：Web服務(wù)器為Windows Server 2000和IIS6.0；數(shù)據(jù)庫(kù)為Oracle 10g release2；開發(fā)工具：Microsoft Visual Studio 2008；使用技術(shù)為Asp.net，Open-Flash-Chart，jQuery。

2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用“軍字一號(hào)”中檢驗(yàn)?zāi)K的數(shù)據(jù)庫(kù)表，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)基于Web的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)。新增了記錄質(zhì)控標(biāo)本的數(shù)據(jù)表（質(zhì)量控制標(biāo)本表、質(zhì)控標(biāo)本參數(shù)表、儀器與質(zhì)控標(biāo)本對(duì)照表），儀器的質(zhì)控結(jié)果數(shù)據(jù)表（質(zhì)控原始結(jié)果表、質(zhì)控結(jié)果表），質(zhì)控規(guī)則數(shù)據(jù)表（質(zhì)量控制規(guī)則表、儀器與質(zhì)控規(guī)則對(duì)照表）等。

2.3 主要技術(shù)

2.3.1 Open-Flash-Chart

Open-Flash-Chart（OFC）是一個(gè)開源的 Flash 圖表繪制工具[4]，提供了各種程序接口的數(shù)據(jù)生成方式，包括：PHP、Ruby、Perl、Python、Java、.Net、AS、JS 等。 通 過(guò)Flash 展示的功能，很簡(jiǎn)單地就生成直觀、形象的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表。

OFC 提供了很強(qiáng)大的圖形報(bào)表繪制功能，依賴于Flash，使得圖形美觀、流暢，具有很好的動(dòng)態(tài)效果。OFC所支持的統(tǒng)計(jì)樣式比較豐富，包括：Line Chart、Bar Chart、Area Chart、Pie Chart、Scatter Chart、Radar Chart等。OFC 2.0提供了對(duì)JSON格式數(shù)據(jù)的支持，可以用 JSON來(lái)描述圖表，通過(guò)OFC加載JSON數(shù)據(jù)持久化后的文本文件，就能展示該圖表。

結(jié)合OFC的上述優(yōu)勢(shì)，本系統(tǒng)采用OFC 2.0很好地實(shí)現(xiàn)了質(zhì)控圖的動(dòng)態(tài)顯示功能。頁(yè)面中OFC控件的引用語(yǔ)句為：

swfobject.embedSWF（"open-flash-chart.swf","div_id","8 00","440","9.0.0","expressInstall.swf"）

OFC主要包括三部分：OpenFlashChart.dll（基礎(chǔ)類，定義了方法和屬性）；open-flash-chart.swf（Flash的展示控件）；swfobject.js（定義方法對(duì)open-flash-chart.swf控件進(jìn)行控制，包括控件大小、顯示位置、支持的Flash版本、指定圖像數(shù)據(jù)等）。本系統(tǒng)只采用了open-flash-chart.swf、swfobject.js兩部分，依據(jù)OFC支持的基礎(chǔ)類，自定義了OFCClass類，及 Title、Axis、Legend、ToolTip、Element等相關(guān)類，主要實(shí)現(xiàn)功能有以下幾方面。

Axis+Legend實(shí)現(xiàn)帶有描述信息的坐標(biāo)軸：Axis類用來(lái)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸，默認(rèn)的只有1個(gè)X軸和1個(gè)Y軸，需要指定其最小值、最大值、階等信息。 Legend類用來(lái)為坐標(biāo)軸添加描述信息。ToolTip實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示信息提示框，為用戶提供更加詳細(xì)的內(nèi)容。OFC支持多種提示框模式，我們采用的是模式2，即只有在坐標(biāo)點(diǎn)處才會(huì)顯示信息提示框。Element用來(lái)實(shí)現(xiàn)多色彩的坐標(biāo)線、質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)線。系統(tǒng)中將2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差刻度線標(biāo)識(shí)為紅色，將3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差刻度線表示為藍(lán)色，更加清晰地展示質(zhì)控圖。并且通過(guò)Element還實(shí)現(xiàn)了Z-分?jǐn)?shù)圖中多水平質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)線的集中顯示，即在1個(gè)圖中顯示多條質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)線。

完成OFCClass類的定義及實(shí)例化之后，將其以字符串的形式傳到前臺(tái)頁(yè)面，經(jīng)json2.js將字符串轉(zhuǎn)換成JSON格式，然后呈交給OFC控件，顯示出動(dòng)態(tài)的檢驗(yàn)質(zhì)控圖。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程：① OFCClass類的實(shí)例化；② 利用內(nèi)存流讀寫方式，將實(shí)例化對(duì)象寫入內(nèi)存，經(jīng)過(guò)處理后，以字符串的形式傳到前臺(tái)頁(yè)面；③ 由json2.js將字符串轉(zhuǎn)換成JSON格式；④ 把JSON格式數(shù)據(jù)呈交給OFC的open-flash-chart.swf控件，顯示出動(dòng)態(tài)的檢驗(yàn)質(zhì)控圖。

2.3.2 jQuery

jQuery是繼prototype之后又一個(gè)優(yōu)秀的Javascript框架。它是輕量級(jí)的js庫(kù)，它兼容CSS3，還兼容各種瀏覽器。jQuery的最新版本jQuery 1.5與其它版本相比較，修復(fù)了83個(gè)bug，解決了460個(gè)問(wèn)題。重大改進(jìn)有：重寫了Ajax模塊；新增延緩對(duì)像；增強(qiáng)了遍歷相鄰節(jié)點(diǎn)的性能等[5]。

運(yùn)用jQuery將系統(tǒng)頁(yè)面中顯示的Flash保存成靜態(tài)圖片。jQuery對(duì)象通過(guò)函數(shù)get_img_binary()可以獲取圖像的base64編碼，具體實(shí)現(xiàn)為：

系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)題：由于IE6、IE7不支持base64碼，無(wú)法直接將Flash轉(zhuǎn)換成靜態(tài)圖片。解決方案：為了在IE6、IE7中兼容，系統(tǒng)中把jQuery對(duì)象通過(guò)函數(shù)get_img_binary()獲取到圖像的base64碼發(fā)送到服務(wù)器，利用文件流處理技術(shù)將其保存為服務(wù)器端的圖片文件，再返回瀏覽器的頁(yè)面中將圖片顯示在元素中。

2.3.3 Web打印

Web應(yīng)用程序的開發(fā)過(guò)程中，都會(huì)面臨一個(gè)共同的難題：客戶端頁(yè)面打印控制問(wèn)題。目前，比較成熟的Web打印方法有3種：自定義控件完成打印；利用IE自身打印；將報(bào)表導(dǎo)出成Word、Excel或PDF形式打印。

根據(jù)應(yīng)用實(shí)際需求，選擇利用IE自身實(shí)現(xiàn)打印。為了防止前臺(tái)頁(yè)面在打印時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)行顯現(xiàn)，通過(guò)后臺(tái)代碼來(lái)控制前臺(tái)頁(yè)面排版。Web打印時(shí)頁(yè)面總是自動(dòng)帶有頁(yè)眉、頁(yè)腳，非常影響打印效果。系統(tǒng)在開發(fā)過(guò)程中考慮了2種方案：① 通過(guò)javascript腳本程序來(lái)控制；② 在客戶端直接清空注冊(cè)表中瀏覽器PageSetup:footer/header的數(shù)值。兩者都可以清除打印頁(yè)面中的頁(yè)眉和頁(yè)腳，前者需要在客戶端安裝ActiveX控件，原理是在程序中改變注冊(cè)表內(nèi)容。

3 總結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室儀器質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，得出以下兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）采用OFC2.0+jQuery技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)用戶的特定需求：動(dòng)態(tài)展示，靜態(tài)打??；使得程序的層次清晰，有利于系統(tǒng)維護(hù)及代碼重用。

（2）利用OFC強(qiáng)大的圖表支持功能，可以擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)多種檢驗(yàn)質(zhì)控圖。

目前，本系統(tǒng)已經(jīng)在臨床檢驗(yàn)科試運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)室管理人員可以方便、及時(shí)地監(jiān)測(cè)質(zhì)控過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，檢查質(zhì)控結(jié)果是否可靠，確保質(zhì)控環(huán)節(jié)中所有階段運(yùn)行良好。同時(shí)，本系統(tǒng)的應(yīng)用使得實(shí)驗(yàn)室工作人員從繁重的手工繪制質(zhì)控圖工作中得以解脫，提高了工作效率。

[1] 臨床實(shí)驗(yàn)室定量測(cè)定室內(nèi)質(zhì)量控制指南(GB/T20032302-T-361)[EB/OL].(2008-01-26)[2011-05-20].http://wenku.baidu.com/view/56bd59b91a37f111f1855bd4.html.

[2] WESTGA RDRULES AND MUTIRULES[EB/OL].(201-08-18)[2011-05-20].http://www.westgard.com/mltirule.htm.

[3] 劉同波,邱明輝,薛萬(wàn)國(guó).基于Web的門診實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2008,23(4):27-29.

[4] Open-Flash-Chart[EB/OL].(2010-10-19)[2011-05-20].http://teethgrinder.co.uk/open-flash-char.

[5] jQuery[EB/OL].(2010-12-23)[2011-05-20].http://docs.jquery.com/Downloading_jQuery.

[6] 美國(guó)福祿克公司.臨床工程指引:醫(yī)療儀器設(shè)備臨床應(yīng)用分析評(píng)估[M].北京:中國(guó)講師出版社,2009.

[7] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 9706.28-2006,醫(yī)用電氣設(shè)備 第2部分:呼吸機(jī)安全專用要求 治療呼吸機(jī)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.

Design and Implementation of Laboratory Quality Control System Based on Web

ZHAI Na, YU Hao, SHI Hong-fei

Computer Application and Management Section of Medical Assurance Department,General Hospital of PLA, Beijing,100853, China

To implement the management of data quality control in laboratory, we developed the laboratory quality control system. This system is based on .NET development platform and B/S mode. The system uses the open-source OFC (Open-Flash-Chart) framework that generates quality control chart and displays detailed information about the chart with flash format. The system also uses jQuery framework that saves the quality control chart as picture and prints the web page as report. The managers of laboratory can real-time monitor the quality control process and master the data and chart about quality control. The workers of laboratory can print the report instantaneously by means of the system, instead of drawing the report by hand. At the same time, the design can be extended to other application in which the system generates statistical chart.

laboratory quality control system; B/S structure; quality control chart; OFC framework; jQuery

TP317.3

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.10.09

1674-1633(2011)10-0033-03

2011-05-20

2011-06-12

本文作者：翟娜，碩士研究生，工程師，主要從事醫(yī)院信息系統(tǒng)研發(fā)。

作者郵箱：zhnem@126.com