臨床實驗室質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計研究

江蘇雷奧生物科技有限公司 商 超 劉尊亮 吳 蕓 宋庭新 周華東

臨床實驗室質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以信息化平臺為紐帶，整合臨床醫(yī)學(xué)實驗室醫(yī)療設(shè)備及接口、IT資源，實現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)實驗室質(zhì)控的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化。

隨著國家對孕前優(yōu)生健康檢查項目質(zhì)量管理工作提出制度化、規(guī)范化和科學(xué)化的要求，如何提高實驗室儀器及醫(yī)護(hù)人員的工作效率，減少操作誤差，實現(xiàn)實驗室的信息化、自動化建設(shè)，完善質(zhì)控體系，特別是對偏遠(yuǎn)地區(qū)和基層醫(yī)療機構(gòu)實驗室是急需解決的重要問題。目前的質(zhì)控工作中多采用傳統(tǒng)的手工整理，難以滿足質(zhì)量管理的要求，迫切需要利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造孕前優(yōu)生質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，開展實驗室質(zhì)控的臨床應(yīng)用和實驗室質(zhì)控體系建設(shè)。

臨床醫(yī)學(xué)實驗室質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)是實現(xiàn)實驗室的信息化、自動化建設(shè)，完善質(zhì)控體系，提高實驗室儀器及醫(yī)護(hù)人員的工作效率，減少操作誤差，是臨床醫(yī)學(xué)實驗室質(zhì)控的發(fā)展方向，本文以孕前優(yōu)生健康檢查項目為例介紹系統(tǒng)設(shè)計的具體架構(gòu)。

1 技術(shù)路線

孕前優(yōu)生實驗室質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以服務(wù)目前正在全國開展的孕前優(yōu)生健康檢查工作為基礎(chǔ)，是做好出生人口缺陷預(yù)防干預(yù)工程、提高人口出生質(zhì)量的重要手段，是國家的重大應(yīng)用需求，以區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生醫(yī)院、各級婦幼計劃生育技術(shù)服務(wù)所站和民營醫(yī)院等基層醫(yī)療機構(gòu)為服務(wù)對象，以信息化平臺為紐帶，整合孕前優(yōu)生健康檢查實驗室醫(yī)療設(shè)備及接口、IT資源，實現(xiàn)孕前優(yōu)生健康檢查實驗室質(zhì)控的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化信息化。

孕前優(yōu)生質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用示意圖如圖1所示。

圖1

孕前優(yōu)生健康檢查實驗室質(zhì)控體系如圖2所示。

隨著國家對孕前優(yōu)生健康檢查項目質(zhì)量管理工作提出制度化、規(guī)范化和科學(xué)化的要求，如何提高實驗室儀器及醫(yī)護(hù)人員的工作效率，減少操作誤差，實現(xiàn)實驗室的信息化、自動化建設(shè)，完善質(zhì)控體系，特別是對偏遠(yuǎn)地區(qū)和基層醫(yī)療機構(gòu)實驗室是急需解決的重要問題。目前的質(zhì)控工作中多采用傳統(tǒng)的手工整理，難以滿足質(zhì)量管理的要求，迫切需要利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造孕前優(yōu)生質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，開展實驗室質(zhì)控的臨床應(yīng)用和實驗室質(zhì)控體系建設(shè)。

圖2

孕前優(yōu)生質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3

本項目的系統(tǒng)架構(gòu)中包含三層，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

感知層是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，采集整個系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。它包括以下數(shù)據(jù)：實驗室工作環(huán)境數(shù)據(jù)包括溫度傳感器采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)、濕度傳感器采集室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)；實驗室工作人員認(rèn)證采用指紋儀、虹膜、身份證等身份識別工具識別；實驗室診斷試劑、檢測樣品用RFID、掃描碼等識別；實驗室工作場景數(shù)據(jù)包括用攝像頭采集工作人員狀態(tài)、試劑情況、操作流程等；實驗室設(shè)備數(shù)據(jù)包括血常規(guī)數(shù)據(jù)、尿常規(guī)數(shù)據(jù)、微生物數(shù)據(jù)等。

網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)感知數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸：實驗室與外界信息傳輸采用有線網(wǎng)絡(luò)包括專用網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)包括移動3G/4G；實驗室內(nèi)信息傳輸采用控制總線、WIFI、藍(lán)牙、ZIGBEE等實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，對實時性要求較高的感知數(shù)據(jù)如設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等為及時有效控制采用網(wǎng)絡(luò)專線傳輸。

圖4

應(yīng)用層用戶包括專家、行政管理人員、設(shè)備運維人員、信息管理人員等，通過專家系統(tǒng)提供的相應(yīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析并進(jìn)行圖形化的顯示使實驗室或上級機構(gòu)專家可實時監(jiān)控數(shù)據(jù)是否異常，及時進(jìn)行干預(yù)調(diào)控；通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)行政管理人員可監(jiān)控實驗室每日工作情況包括檢驗項目開展情況、工作量等指標(biāo)，進(jìn)行有效決策；通過運維系統(tǒng)實驗室設(shè)備管理部門可實時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)是否正常，若發(fā)生異常系統(tǒng)自動報警，設(shè)備運維人員可第一時間進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)或趕到現(xiàn)場處理；通過信息系統(tǒng)信息管理部門可進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析挖掘以支持行政管理部門的決策。

相關(guān)專家、行政管理人員、運維人員、信息管理部門等可以通過統(tǒng)一的登錄界面和授權(quán)密碼登錄物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的無縫切換。

本系統(tǒng)的實現(xiàn)框架使用了SQL Server數(shù)據(jù)庫；以Weblogic作為Web容器；使用oracle BPEL process Manager管理業(yè)務(wù)過程的建模、運行和監(jiān)控；在界面層使用了B/S和C/S兩種接入模式。B/S接入模式主要是為管理人員、服務(wù)對象等其他的遠(yuǎn)程且不需要儀器連接的用戶使用；C/S接入模式主要是供有儀器接入如醫(yī)生工作站人員等。B/S接入模式是使用JAVA實現(xiàn)的，C/S接入模式是使用Delphi和C#實現(xiàn)的。

孕前優(yōu)生健康檢查實驗室質(zhì)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

本物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用靈活性，可以以省/市/區(qū)縣/社區(qū)（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為單位進(jìn)行安裝，并能適應(yīng)各地實驗室不同的組織結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)流程。服務(wù)器可以與各級基層醫(yī)療機構(gòu)實驗室客戶機相連。醫(yī)療硬件設(shè)備通過設(shè)備的工作站與平臺實現(xiàn)信息的交互。另外，用戶還可以通過移動互聯(lián)網(wǎng)訪問該系統(tǒng)，也可以使用自帶的短信設(shè)備為不同的用戶提供短信提醒等服務(wù)，真正實現(xiàn)了臨床醫(yī)學(xué)檢查實驗室質(zhì)控的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化。