醫(yī)院病理樣本庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

朱 芮 王 浩

醫(yī)院病理樣本庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

朱 芮①王 浩②

目的：建立病理樣本數(shù)據(jù)庫，以規(guī)范病理樣本管理流程，并為病理樣本存儲和研究提供工作平臺。方法：病理樣本庫管理系統(tǒng)采用了J2EE、JSP及組件對象模型等技術(shù)，建立了病理樣本庫工作平臺，實(shí)現(xiàn)了病理資源網(wǎng)絡(luò)化、文檔化及智能化。結(jié)果：該系統(tǒng)建立了病理樣本管理系統(tǒng)架構(gòu)和工作流程，為病理樣本的收集、存儲及分析提供了平臺。結(jié)論：系統(tǒng)設(shè)計(jì)可提高樣本檢定結(jié)果的真實(shí)性和可信度，從而提高樣本分析的準(zhǔn)確性，為相關(guān)科室的信息化建設(shè)提供了良好的借鑒。

病理系統(tǒng)；組件對象模型；文檔管理；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

[First-author’s address] Pathology Department, No.323 Hospital of PLA, Xi'an 710000, China.

病理樣本庫是指收集、存儲研究用生物樣本(包括組織、血漿和生物體液等)以及與這些生物樣本相關(guān)的各種生物信息等資料，并按嚴(yán)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采集、運(yùn)輸、存儲、管理和使用的資源庫，是重大疾病基礎(chǔ)與臨床研究、臨床診治技術(shù)研發(fā)、藥物研發(fā)、健康(預(yù)測預(yù)防)研究與產(chǎn)業(yè)化，即實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的最寶貴資源和重要環(huán)節(jié)之一，為當(dāng)今生命科學(xué)原創(chuàng)性研究、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新體系中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)與保證[1]。

目前，我國醫(yī)院生物樣本庫建設(shè)尚處于發(fā)展階段，存在無序、分散及封閉、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化流程、質(zhì)量控制體系與信息化管理、資料殘缺不全以及倫理學(xué)與法律不健全等問題，嚴(yán)重降低了醫(yī)學(xué)研究水平，阻礙了創(chuàng)新性新藥研發(fā)與臨床診治技術(shù)開發(fā)進(jìn)程。因此，建立病理樣本庫資源管理信息系統(tǒng)應(yīng)具有靈活的可擴(kuò)展性，能適應(yīng)和滿足樣本數(shù)量及種類不斷發(fā)展和變化的需求，應(yīng)定期評估信息系統(tǒng)確保其滿足樣本庫工作需要和規(guī)范的要求[2]。記錄樣本質(zhì)量，如樣本的儲存溫度環(huán)境和凍融次數(shù)等，通過標(biāo)識將實(shí)物樣本關(guān)聯(lián)到信息系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)等。

1 病理樣本庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)服務(wù)平臺采用組件化架構(gòu)思路，其建設(shè)內(nèi)容除包含全生命周期階段的監(jiān)理流程組件外，還包括文檔管理、進(jìn)度管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、共享管理及權(quán)限管理等工具組件，各類組件間能夠靈活進(jìn)行功能與信息方面的互通共享(如圖1所示)。

圖1 病理樣本庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

1.1 生物樣本庫標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序流程及全周期管理

系統(tǒng)采取模塊化、流程化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，注重系統(tǒng)細(xì)節(jié)，優(yōu)化管理過程。

完善樣本管理過程，實(shí)現(xiàn)管理信息公布和自動收集匯總功能，通過信息公布中反映的各項(xiàng)信息，最近3個(gè)月與去年同期進(jìn)行對比，分析信息走勢，書寫非正常原因，提供分析預(yù)測，為樣本科學(xué)化管理提供依據(jù)[3]。

1.2 角色權(quán)限管理下樣本資源共享平臺

系統(tǒng)用戶采取分級管理設(shè)置，根據(jù)權(quán)限將使用者進(jìn)行劃分，分別授予對應(yīng)權(quán)限。將用戶分為：質(zhì)量控制人員、臨床醫(yī)生及病理科操作人員3個(gè)用戶組。

1.3 提高數(shù)據(jù)資源共享，降低流程及數(shù)據(jù)管理成本

(1)醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)接口。系統(tǒng)采用JDBC-ODBC建立數(shù)據(jù)庫連接，當(dāng)用戶發(fā)出系統(tǒng)功能請求時(shí)，由功能程序調(diào)用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。與HIS接口連接獲得患者登記信息的提取，包括患者基本診療信息、病理申請單；檢查收費(fèi)的提取，獲取住院患者的計(jì)價(jià)信息；報(bào)告內(nèi)容及報(bào)告狀態(tài)的回饋與確認(rèn)，報(bào)告內(nèi)容及報(bào)告處理狀態(tài)在醫(yī)生工作站中獲得反饋。采用單用戶連接方式，由服務(wù)器代理訪問HIS接口，降低數(shù)據(jù)頻繁訪問帶來的資源消耗[4]。

(2)醫(yī)學(xué)影像歸檔及傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)接口。通過連接PACS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)閱對應(yīng)患者的影像報(bào)告信息；將病理信息系統(tǒng)檢查報(bào)告與圖像歸入PACS系統(tǒng)中。

1.4 射頻識別管理

系統(tǒng)擬采用射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術(shù)標(biāo)示病理樣本，通過智能檢測設(shè)備將實(shí)時(shí)采集的檢定數(shù)據(jù)存儲到RFID存儲卡內(nèi)，與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合形成數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)樣本檢測與分級管理、權(quán)限與用戶，物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制，提高管理的規(guī)范化、信息化及自動化[5]。

1.5 閉環(huán)質(zhì)量控制及決策支持系統(tǒng)

建立封閉式數(shù)據(jù)采集、存儲、質(zhì)量控制及回饋模式，保障檢定結(jié)果的真實(shí)性和可信度。通過智能檢測設(shè)備，將采集到的信息流直接存入數(shù)據(jù)庫，降低了人為干預(yù)引入的謬誤，同時(shí)減少了錄入的時(shí)間。

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對環(huán)境因素實(shí)施分析，可針對樣本管理過程中潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和分析，對每種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類，并決定如何管理各類風(fēng)險(xiǎn)；預(yù)測系統(tǒng)運(yùn)行所面臨的各種風(fēng)險(xiǎn)，并對每種風(fēng)險(xiǎn)的大小及發(fā)生概率進(jìn)行評價(jià)，建立風(fēng)險(xiǎn)管理評估；制定風(fēng)險(xiǎn)管理的策略和方法，擬定危機(jī)應(yīng)急計(jì)劃。

1.6 文檔管理

文檔管理信息系統(tǒng)的功能包括：樣本來源的問卷和知情同意書，管理樣本采集、處理、儲存和運(yùn)輸，管理質(zhì)量保證和質(zhì)量控制程序和文件，樣本臨床數(shù)據(jù)電子采集，數(shù)據(jù)安全保護(hù)，報(bào)告管理(庫存、采集、使用及質(zhì)量保證等報(bào)告)[6]。

2 病理樣本庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 開發(fā)環(huán)境

(1)硬件設(shè)備。包括RFID標(biāo)簽，冷存盒，冷存架，冷存管，打印機(jī)，掃描儀，計(jì)算機(jī)(服務(wù)器、客戶終端和溫控系統(tǒng))，石蠟樣本柜，切片柜，液氮罐和(或)柜，液氮供應(yīng)罐，普通低溫冰箱，超低溫冰箱，深低溫冰箱，冷藏柜，普通液氮罐，生物樣本低溫轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，取材臺，組織取材器具，數(shù)碼照相機(jī)，標(biāo)簽打印機(jī)，組織脫水機(jī)，組織包埋機(jī)，冰凍切片機(jī)，石蠟切片機(jī)，撈片機(jī)，烤片設(shè)備，水平離心機(jī)，電子秤，移液器，冷凍標(biāo)簽打印機(jī)，生物樣本庫信息管理系統(tǒng)終端。

(2)軟件開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫采用Oracle 11g R2，數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具采用JSP及J2EE完成。

2.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)平臺基于J2EE的B/S結(jié)構(gòu)，整個(gè)應(yīng)用劃分為：表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層及數(shù)據(jù)訪問層。采用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)層，通過提供人機(jī)交互的界面，便于系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)及升級，便于用戶隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)登錄系統(tǒng)平臺。中心設(shè)備投資少、遠(yuǎn)程維護(hù)方便的特點(diǎn)，適用于聯(lián)網(wǎng)通訊模式；數(shù)據(jù)訪問層采用JDBCODBC橋?qū)崿F(xiàn)；業(yè)務(wù)邏輯層以Applet方式嵌入在瀏覽器中與服務(wù)器交互實(shí)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)文檔模板套用、痕跡保留、公文域以及電子簽章等常用功能(如圖2所示)。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

(1)樣本庫資源管理信息系統(tǒng)。通過醫(yī)院信息平臺的建設(shè)盡量減少不必要的重復(fù)建設(shè)，醫(yī)院原有的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)通過醫(yī)院信息平臺提供的接口實(shí)現(xiàn)整合，繼承已有的數(shù)據(jù)資源和服務(wù)。建立瀏覽器和(或)服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面通過www瀏覽器來實(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3層tier結(jié)構(gòu)[7]?？蓸O大簡化客戶端計(jì)算機(jī)載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本[8]。建立B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并通過Internet/Intranet模式下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，開發(fā)周期短，成本較低。B/S結(jié)構(gòu)是一次到位開發(fā)，能實(shí)現(xiàn)不同人員，從不同地點(diǎn)，以不同的接入方式訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫；能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫安全性較高。

(2)樣本庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。實(shí)施消防安全控制，配置程控?zé)熿F報(bào)警器，編制對應(yīng)控制程序并實(shí)時(shí)監(jiān)測；建立供電保障系統(tǒng)，配備雙路市電供電及配置備用電源，并遵循供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50052-2009)；實(shí)施溫濕度控制，根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18883-2002)，建立反饋?zhàn)钥刂葡到y(tǒng)。

(3)樣本文檔管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)報(bào)表采用組件對象模型(component object model，COM)實(shí)現(xiàn)文檔對象的操作。由病理科出具檢查報(bào)告，可采用電子版檢定記錄表進(jìn)行記錄及審核，最后可由客戶端進(jìn)入數(shù)據(jù)庫查詢自主打印紙質(zhì)報(bào)告信息。管理系統(tǒng)文檔生成器內(nèi)引用的Office模板文件，并根據(jù)權(quán)限劃撥給對應(yīng)等級的用戶使用。用戶在新建文檔時(shí)，文檔生成器可調(diào)用授權(quán)的模板。系統(tǒng)自動統(tǒng)一規(guī)則命名文檔，并實(shí)現(xiàn)文件名標(biāo)準(zhǔn)化管理。

(4)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與上報(bào)。數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)根據(jù)查詢形成分析報(bào)表，啟用統(tǒng)計(jì)向?qū)?，可根?jù)對應(yīng)統(tǒng)計(jì)條件、字段選擇匹配的統(tǒng)計(jì)變量生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。通過對比、建模等方法，描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果內(nèi)數(shù)據(jù)特征，并結(jié)合知識庫針對數(shù)據(jù)特征查找方法，建立輔助決策機(jī)制。

數(shù)據(jù)查詢上報(bào)，系統(tǒng)可根據(jù)用戶查詢條件，形成查詢數(shù)據(jù)上報(bào)文件報(bào)告。

(5)工作管理。經(jīng)核驗(yàn)人員審核后系統(tǒng)調(diào)用文檔生成器，生成對應(yīng)檢查報(bào)告并保存記錄。系統(tǒng)可根據(jù)檢測步驟打印檢定標(biāo)識，明確樣本當(dāng)前檢測狀態(tài)，還可根據(jù)使用者要求，啟用查詢向?qū)О凑兆侄渭白侄蜗拗粕刹樵儾⑸刹樵兾臋n；使用者也可以通過檢定記錄數(shù)據(jù)明細(xì)視圖啟用字段篩選器完成查詢過程[9]。將查詢記錄塊發(fā)送至輸出文檔；建立文檔索引，便于查閱；提供pdf、doc、xml、txt、xls等多類別文檔輸出。檢查新建或上傳后，自動或手動為文件生成唯一編號，支持文檔的批量關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)樣本檢測記錄文檔與相關(guān)文檔、圖紙、圖片及其他格式附件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，點(diǎn)擊鏈接即可一鍵快速查看，并將上傳的Office文檔、txt、pdf等類型文件生成摘要；為附件字段中存儲的圖片，音頻、視頻類文件增加摘要及縮略圖，便于預(yù)覽查看。無需逐個(gè)打開文檔即可快速預(yù)覽文檔內(nèi)容。系統(tǒng)為各種算法模塊存儲規(guī)則，指定動作、條件和操作，當(dāng)動作觸發(fā)符合設(shè)定的條件，系統(tǒng)則自動執(zhí)行規(guī)則的操作，即：將對應(yīng)條件的文檔自動歸檔到規(guī)則指定的算法模塊目錄下，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理；或?qū)⑽臋n按照對應(yīng)規(guī)則進(jìn)入處理特定流程，實(shí)現(xiàn)文檔自動化處理[10]。提供權(quán)限控制機(jī)制，并針對不同級別用戶進(jìn)行細(xì)粒度的權(quán)限控制，控制用戶的管理、瀏覽、閱讀、編輯、下載、刪除及打印等操作，實(shí)現(xiàn)文檔安全共享[11]。

3 結(jié)語

病理樣本庫管理體系是醫(yī)院病理樣本信息管理的綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其采用面向樣本對象而非檢測事件的組織模式，可以實(shí)現(xiàn)對待測樣本的全周期檢定管理。采用基于局域網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)架模式，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院管理部門、臨床工作站和病理科三者的信息共享和互動[12-13]。采用非人工封閉式數(shù)據(jù)存儲模式，可有效保障檢定結(jié)果的真實(shí)性和可信度。

病理樣本庫管理系統(tǒng)的研制，將有效提高醫(yī)院病理管理工作流程的規(guī)范化和智能化水平，提高樣本檢定結(jié)果的真實(shí)性和可信度，從而提高樣本分析的準(zhǔn)確性。

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Research on the design of management system for pathological sample library

ZHU Rui, WANG Hao// China Medical Equipment,2015,12(1):54-56.

Objective: To establish the pathological sample database and standardize pathology specimen management processes to provide a platform for the study of pathology samples. Methods: Using J2EE, JSP, and component object model technology, the system establish the pathological sample library work platform for the pathology network resources, documentation, and intelligent. Results: The system established pathology samples and workflow management system architecture for the collection, storage and analysis of pathology specimens. Conclusion: The system designed to enhance the authenticity and credibility of the sample test results, thereby improve the accuracy of the sample analysis and provides a good reference for information technology-related departments.

Pathology system; Component object model; Document management; Database system

朱芮,女,(1982- ),本科學(xué)歷，主管技師。解放軍第323醫(yī)院病理科，研究方向：病理制片及病理樣本管理。

1672-8270(2015)01-0054-03

R197.324

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.01.017

2014-05-26

①解放軍第323醫(yī)院病理科 陜西 西安 710000

②蘭州軍區(qū)臨潼療養(yǎng)院門診部 陜西 西安 710600