基于IPv6的分級診療平臺設(shè)計(jì)*

閆健卓 杜小雪 于涌川

(北京工業(yè)大學(xué) 北京100124)

1 引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使人們的工作和生活方式發(fā)生巨大變化，人們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需求隨之增加，網(wǎng)民數(shù)量也隨之增加。分級診療即根據(jù)病人的不同情況和治療的難易程度進(jìn)行級別劃分。醫(yī)院的層次不同，對應(yīng)于患者不同的診療，各醫(yī)院利用自身優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)專業(yè)化診療流程。分級診療平臺對于IPv4地址需求急劇增大，已有的IPv4地址早已無法滿足需求。IPv6有128位地址，具有表示地址空間極大、擴(kuò)展性良好、服務(wù)質(zhì)量高、安全性好、移動(dòng)性以及尋徑效率提高等多種優(yōu)點(diǎn)[1]。IPv4和IPv6采用兩站協(xié)議、隧道[2]和翻譯(又稱協(xié)議轉(zhuǎn)換)[3]3種技術(shù)。目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)是兩站協(xié)議技術(shù)。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 分級診療

分級診療是近年來我國醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要政策。2009 年“新醫(yī)改”后國家對構(gòu)建分級診療體系的重視程度逐步提高。2015年國務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)分級診療體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》，強(qiáng)調(diào)要完善分級診療的服務(wù)體系，提出相應(yīng)的考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。2016年習(xí)近平主席在全國衛(wèi)生大會(huì)又提出：“要在分級診療、現(xiàn)代醫(yī)院管理、全民醫(yī)保、藥品供應(yīng)保障、綜合監(jiān)管5大基本醫(yī)療衛(wèi)生體系建設(shè)中取得突破”。2017年國務(wù)院頒布《深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革十三五規(guī)劃》，把分級診療基礎(chǔ)醫(yī)療衛(wèi)生體系的建設(shè)放在首位。截至2018年5月全國32個(gè)省、自治區(qū)、直轄市(除港、澳、臺地區(qū))及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)均已印發(fā)了推進(jìn)分級診療的相關(guān)文件。而相比分級診療的政策及推進(jìn)現(xiàn)狀，針對分級診平臺全面性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對匱乏。

2.2 IPv6

2.2.1 概述 基于IPv6環(huán)境，設(shè)計(jì)基于IPv6的分級診斷與處理平臺?？梢詫?shí)現(xiàn)醫(yī)院與社區(qū)的合作、電子病歷信息共享、轉(zhuǎn)診預(yù)約、流程管理、流程跟蹤記錄等基本功能。支持分級診療系統(tǒng)的高效運(yùn)行和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便達(dá)到“基層第一訪、雙向轉(zhuǎn)診、快慢治療、上下聯(lián)動(dòng)”的分級診療體系要求。這樣信息化手段才能真正成為分級診療體系的有力推動(dòng)。

2.2.2 國際 在亞洲、拉丁美洲、歐洲和美國的IPv4地址用盡之后，北美2015年9月24日也宣布IPv4地址用盡，只在非洲留下少量地址。采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換[4](NAT)、變長子網(wǎng)掩碼(VLSM)[5]、無類域間路由(CIDR)等技術(shù)用于應(yīng)對地址不足，但依然不能解決IPv4地址耗盡的根本問題。因此全世界已經(jīng)展開了關(guān)于IPv4技術(shù)轉(zhuǎn)向IPv6的技術(shù)以及在IPv6環(huán)境中的各種應(yīng)用的研究。根據(jù)全球IPv6測試中心發(fā)布的“2017年IPv6支持報(bào)告”，支持IPv6的網(wǎng)站越來越多，包括谷歌、Facebook、雅虎、微軟等提供永久性IPv6訪問服務(wù)的網(wǎng)站。IPv6測試中心監(jiān)測數(shù)據(jù)也顯示，Alexa在全球50強(qiáng)網(wǎng)站中的支持率為42%。谷歌、維基百科、雅虎等網(wǎng)站可以通過IPv6穩(wěn)定訪問[6]。

2.2.3 國內(nèi) 移動(dòng)端應(yīng)用開始發(fā)力，我國3大運(yùn)營商旗下的應(yīng)用大部分已經(jīng)支持 IPv6，阿里和美團(tuán)的核心產(chǎn)品也已明確表示支持 IPv6，騰訊也隨后宣布將在 2019 年對 QQ 和微信完成 IPv6 升級。我國在2003年就啟動(dòng)了下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)項(xiàng)目，是全球起步比較早的國家之一，也是擁有IPv6地址較多的國家之一，IPv6地址的使用率也已經(jīng)提高。2017年11月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡稱《計(jì)劃》)。按照中共中央辦公廳及國務(wù)院辦公廳發(fā)布的規(guī)劃，要形成下一代互聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)立技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，建設(shè)世界上最大的IPv6業(yè)務(wù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域的深度融合，成為未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要領(lǐng)軍力量。

3 分級診療平臺需求

3.1 不同級別醫(yī)療機(jī)構(gòu)功能定位

分級診療是指根據(jù)患者的病情輕重、緊急程度和治療難易程度進(jìn)行級別劃分。各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)承擔(dān)不同疾病的治療任務(wù)。有關(guān)詳細(xì)信息，見圖1。各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)分工合作，合理利用醫(yī)療資源，形成“健康入戶，小病在基層，大病在醫(yī)院，康復(fù)回到基層”的新格局[7]。雖然各省開展分級診療工作的措施不相同，但共同點(diǎn)是要明確各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的職能定位，通過醫(yī)療保險(xiǎn)支付方式、藥品價(jià)格調(diào)整等經(jīng)濟(jì)杠桿措施，調(diào)整公眾醫(yī)療習(xí)慣，提高城鎮(zhèn)居民就醫(yī)服務(wù)質(zhì)量和醫(yī)療資源的利用率[8]。

圖1 不同級別醫(yī)療機(jī)構(gòu)功能定位

3.2 分級診療目的

分級診療提出的目的是將醫(yī)療資源合理分配。例如頭疼、感冒、腹瀉等常見的基本疾病可以在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行首診，采用基礎(chǔ)醫(yī)療服務(wù)即可治愈，節(jié)省患者治療開支及國家的醫(yī)療資源?；鶎俞t(yī)療機(jī)構(gòu)無法診斷治療或無條件治療的疑難、嚴(yán)重病例可以轉(zhuǎn)診到大醫(yī)院，真正將大醫(yī)院的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源利用起來。這就需要醫(yī)生對是否需要轉(zhuǎn)診做出正確的判斷。醫(yī)生與醫(yī)生之間還必須有“聯(lián)系”，并根據(jù)協(xié)議與簽約醫(yī)生和醫(yī)院充分溝通后，再做出轉(zhuǎn)診的決定。

3.3 轉(zhuǎn)診流程

分級診療不僅可以節(jié)省患者的時(shí)間、精力和金錢，而且關(guān)系到國家重大衛(wèi)生醫(yī)療改革政策的落實(shí)。因此，分級診療雙向轉(zhuǎn)診是一個(gè)嚴(yán)格的業(yè)務(wù)流程，必須按照流程進(jìn)行，嚴(yán)格進(jìn)行流程審核。無論第1個(gè)診所從哪個(gè)層次開始，無論醫(yī)療聯(lián)盟的模式是什么[9]，分級診療管理信息系統(tǒng)都要發(fā)揮分級診療制度的優(yōu)勢，體現(xiàn)“初級”醫(yī)療的全過程，涵蓋診斷，雙向轉(zhuǎn)診，上下聯(lián)動(dòng)，治療快、慢等分級診療機(jī)制。在調(diào)查研究居民疾病、咨詢、轉(zhuǎn)診、康復(fù)、轉(zhuǎn)診等轉(zhuǎn)診業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀后，提出居民疾病、咨詢、轉(zhuǎn)診、康復(fù)、轉(zhuǎn)診等轉(zhuǎn)診業(yè)務(wù)的全過程，見圖2。其中，醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)審計(jì)也是整個(gè)過程的重要組成部分，應(yīng)充分體現(xiàn)在分級診療管理信息系統(tǒng)中[10]。

圖2 轉(zhuǎn)診流程

4 分級診療平臺

4.1 整體架構(gòu)

4.1.1 轉(zhuǎn)診中心 分級診療的重要組成部分之一就是雙向轉(zhuǎn)診?？梢酝瓿蓛蓚€(gè)級別相鄰的醫(yī)療機(jī)構(gòu)的雙向轉(zhuǎn)診，以及從一個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向多個(gè)不同級別的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。即能從一個(gè)層次轉(zhuǎn)移到另一個(gè)層次，也能跨越各種形式的醫(yī)學(xué)聯(lián)盟。所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)診服務(wù)都直接從該中心轉(zhuǎn)到目標(biāo)醫(yī)院。

4.1.2 流程控制 平臺可將轉(zhuǎn)診流程初始化。設(shè)置后無論是固定終端還是移動(dòng)終端，系統(tǒng)都會(huì)根據(jù)設(shè)置的引用過程對全程進(jìn)行控制，生成引用日志信息。流程分為住院流程和出院流程。

4.1.3 接收轉(zhuǎn)診記錄 平臺可以存儲疾病目錄、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)診協(xié)議、基本信息、轉(zhuǎn)診(流程)信息等，進(jìn)行科學(xué)的管理、維護(hù)和跟蹤；對轉(zhuǎn)診 (過程)信息具有回溯性檢索或查詢的功能。

4.1.4 接診管理 具有醫(yī)療保險(xiǎn)審計(jì)功能。一旦起草和傳輸轉(zhuǎn)介信息，將以隊(duì)列形式發(fā)送給醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查。機(jī)構(gòu)檢查轉(zhuǎn)介信息后，轉(zhuǎn)介信息的狀態(tài)設(shè)置為“已審核”。

4.1.5 全域監(jiān)督 具有組織內(nèi)轉(zhuǎn)診監(jiān)督和區(qū)域(省、市、縣)內(nèi)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)診記錄的功能。

4.1.6 轉(zhuǎn)診跟蹤 患者一旦確定轉(zhuǎn)診到其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)，平臺的轉(zhuǎn)診跟蹤模塊會(huì)跟蹤轉(zhuǎn)診的整個(gè)流程，提供GPS地圖和就近醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及附近救護(hù)車調(diào)度情況， 及時(shí)向轉(zhuǎn)診的醫(yī)院報(bào)告轉(zhuǎn)診患者所在位置以及到達(dá)時(shí)間。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)自動(dòng)報(bào)警通知轉(zhuǎn)診的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)人員。

4.1.7 共享電子病歷 患者電子病歷共享模塊，當(dāng)患者發(fā)生轉(zhuǎn)診時(shí)，利用該模塊可以查看之前的醫(yī)生診斷以及化驗(yàn)檢查等信息。如果該分級診療平臺與區(qū)域平臺連接，也可以訪問患者其他的健康記錄。

4.1.8 多向轉(zhuǎn)診 不受任何方式或者地區(qū)的聯(lián)合體限制，此類醫(yī)療聯(lián)合體包括地區(qū)醫(yī)療中心、一般醫(yī)療聯(lián)合體、?？漆t(yī)療聯(lián)合體、醫(yī)療社區(qū)?；颊呖梢愿鶕?jù)自己的需要選擇就近的轉(zhuǎn)診醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者特定的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，并且是經(jīng)過醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)審核的完全針對病人所患疾病的醫(yī)療社區(qū)或者機(jī)構(gòu)。

4.1.9 患者管理 平臺性質(zhì)是一個(gè)完整的信息系統(tǒng)軟件，對于在該平臺轉(zhuǎn)診到上級醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者分診到下級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的患者有詳細(xì)的記錄，方便跟蹤記錄或者隨訪。

4.2 平臺設(shè)計(jì)

4.2.1 分診管理 包含發(fā)起分診和分診記錄兩部分。在發(fā)起分診頁面中，發(fā)起者可通過患者一卡通或身份證鎖定待分診的患者，在輸入主癥時(shí)有疑似診斷的模塊推薦選填內(nèi)容。在分診記錄頁面通過時(shí)間及患者姓名或疑似診斷對分診操作過的患者進(jìn)行跟蹤信息的查看。

4.2.2 轉(zhuǎn)診管理 同樣由發(fā)起轉(zhuǎn)診和轉(zhuǎn)診記錄兩部分組成。在發(fā)起轉(zhuǎn)診頁面中，發(fā)起者可通過患者一卡通或身份證鎖定待轉(zhuǎn)診的患者，于輸入初步印象后在疾病列表模塊中點(diǎn)選添加對應(yīng)內(nèi)容，在填寫轉(zhuǎn)診原因后點(diǎn)擊完成跳轉(zhuǎn)到醫(yī)院選擇頁面選擇將要轉(zhuǎn)診的醫(yī)院，補(bǔ)充可能需要的治療經(jīng)過及影像文件等內(nèi)容，完成轉(zhuǎn)診工作。在轉(zhuǎn)診記錄頁面可以通過時(shí)間、患者姓名或疑似診斷對轉(zhuǎn)診操作過的患者進(jìn)行跟蹤信息的查看。

4.2.3 接診管理 分為等待接診和接診記錄兩部分。在等待接診頁面中，可見到系統(tǒng)提示的最新等待接診列表，通過篩選列出待接診或待隨訪的患者，對患者進(jìn)行預(yù)約接診或預(yù)約隨訪的操作，通過查看轉(zhuǎn)診醫(yī)生提供的病人相關(guān)信息確認(rèn)接診或確認(rèn)隨訪。在接診記錄頁面根據(jù)時(shí)間及患者姓名或疑似診斷對接診來的患者進(jìn)行跟蹤信息的查看。

4.2.4 患者管理 為了應(yīng)對可能存在的跨區(qū)域轉(zhuǎn)診，尤其是對應(yīng)區(qū)域沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)診系統(tǒng)時(shí)，可以對患者的去向進(jìn)行查看，或?qū)罄m(xù)轉(zhuǎn)診治療軌跡進(jìn)行補(bǔ)充記錄或管理統(tǒng)計(jì)。

4.2.5 基礎(chǔ)模塊 包括床位資源信息、轉(zhuǎn)前預(yù)約管理、審批管理、接診記錄、轉(zhuǎn)診記錄、病種目錄、轉(zhuǎn)診日志等。系統(tǒng)通用功能包括：用戶登錄、初始設(shè)置、角色識別、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)管理、工作提醒、協(xié)同共享、信息查詢、電子病歷調(diào)閱等。系統(tǒng)專用功能包括：預(yù)約轉(zhuǎn)診、轉(zhuǎn)診管理(向上轉(zhuǎn)診、向下轉(zhuǎn)診、出院辦理)、院內(nèi)審批、醫(yī)保審核、接診管理、病種目錄、床位資源、轉(zhuǎn)診監(jiān)管、系統(tǒng)維護(hù)、預(yù)約轉(zhuǎn)診其他功能等。

4.3 分級診療平臺在IPv6環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)

4.3.1 提升訪問和下載速度 相比IPv4的傳播速度，IPv6路由負(fù)擔(dān)小，電子病歷的共享上傳時(shí)間變短，傳播速度提高。IPv6還可以支持給用戶傳輸大量數(shù)據(jù)，當(dāng)患者轉(zhuǎn)診時(shí)，首診醫(yī)院或者康復(fù)醫(yī)院可以給轉(zhuǎn)診目標(biāo)醫(yī)療機(jī)構(gòu)傳輸大量的患者檢驗(yàn)檢查以及診斷信息。IPv6的組播功能強(qiáng)，大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，提高醫(yī)療信息傳送的準(zhǔn)確率。由于電子病歷以及檢驗(yàn)檢查記錄包含結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及視頻圖片等文件，易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，而這些問題可以被Ip組播技術(shù)解決。

4.3.2 安全性保證 IPv4只是一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)互通協(xié)議，其中存在大量安全性問題，而IPv6實(shí)現(xiàn)了IP級的安全性能[11]。醫(yī)療信息涉及患者隱私，必須保證網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。IPv6中的IPSec是一系列的安全協(xié)議包，用以保護(hù)IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議族，功能包括對醫(yī)療傳輸信息加密、對網(wǎng)絡(luò)單元的訪問控制、數(shù)據(jù)源地址驗(yàn)證、數(shù)據(jù)完整性檢查和防止重播攻擊[12]。

4.3.3 IPv6地址與用戶信息綁定 IPv6大量的地址空間基本可以分配每個(gè)用戶一個(gè)唯一的IPv6地址。用戶將自己的基本信息與IP地址綁定。首次注冊將分配的IP地址與該用戶綁定。再次登錄時(shí)先判斷用戶的IPv6地址與其綁定的IPv6地址是否在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)[13]，如果在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，用戶可以直接上傳、查看電子病歷與化驗(yàn)檢查等信息，進(jìn)行跟蹤查詢轉(zhuǎn)診信息等操作。IPv6環(huán)境下分級診療平臺的使用提高了用戶信息和醫(yī)療資源的安全性以及管理上的可靠性，從而確保整個(gè)醫(yī)療資源平臺安全性[14]。

5 結(jié)語

分級診療平臺的使用大大提高醫(yī)療資源的利用率、醫(yī)療信息質(zhì)量和整體醫(yī)療效果[15]。但是仍有一些不足需要繼續(xù)改進(jìn)，目前該平臺設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)診疾病有糖尿病、高血壓等慢性疾病，后續(xù)工作擬加入更多的疾病以完善系統(tǒng)。根據(jù)下一代互聯(lián)網(wǎng)國家工程中心計(jì)劃，下一步將在物流、車輛聯(lián)網(wǎng)、能源、金融、衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域部署IPv6服務(wù)器系統(tǒng)。幫助我國加快實(shí)施IPv6規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃，為我國從一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)大國向一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)國家的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。欲將我國發(fā)展IPv6的技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為應(yīng)用優(yōu)勢，還有很多工作要做。