基于物聯(lián)網(wǎng)的分級(jí)診療信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胡瓊?cè)A 字輝 康小強(qiáng) 康晨陽(yáng) 胡坤融

摘? 要：建立分級(jí)診療制度對(duì)于促進(jìn)醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意義。該研究充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索設(shè)計(jì)一套業(yè)務(wù)流程規(guī)范、信息標(biāo)準(zhǔn)、及時(shí)高效的分級(jí)診療信息架構(gòu)體系。圍繞信息流和樣本流，實(shí)現(xiàn)安全高效的樣本運(yùn)輸和檢驗(yàn)，并在各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)間建立了良好的信息互聯(lián)互通機(jī)制，有力推動(dòng)了分級(jí)診療政策的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：分級(jí)診療;物聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算;大數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TP391.4;R197.1;TN929.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-4706（2020）20-0155-04

Design and Implementation of Hierarchical Diagnosis and Treatment Information System Based on Internet of Things

HU Qionghua1，ZI Hui1，KANG Xiaoqiang2，KANG Chenyang2，HU Kunrong3

（1.Menglian County Peoples Hospital，Puer? 665800，China;2.Yunnan Shengshi Dean Biotechnology Co.，Ltd.，Kunming? 650225，China;3.College of Big Data and Intelligent Engineering，Southwest Forestry University，Kunming? 650224，China）

Abstract：The establishment of a hierarchical diagnosis and treatment system is of great significance for promoting the long-term and healthy development of medical and health services，improving peoples health，and ensuring and improving peoples livelihood. This study makes full use of big data，cloud computing and internet of things technologies to explore and design a set of business process specifications，information standards，timely and efficient hierarchical diagnosis and treatment information architecture. Based on information flow and sample flow，safe and efficient sample transportation and inspection are realized，and a good information interconnection mechanism has been established among medical institutions at all levels，which strongly promotes the realization of hierarchical diagnosis and treatment policy.

Keywords：hierarchical diagnosis and treatment;internet of things;cloud computing;big data

0? 引? 言

建立分級(jí)診療制度是合理配置醫(yī)療資源、促進(jìn)基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)均等化的重要舉措，是深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、建立中國(guó)特色基本醫(yī)療衛(wèi)生制度的重要內(nèi)容，對(duì)于促進(jìn)醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意義。隨著信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化通信技術(shù)的發(fā)展，各級(jí)政府和第三方獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室借助現(xiàn)代化信息技術(shù)構(gòu)建了多種類型的分級(jí)診療信息系統(tǒng)，并在一定程度上推動(dòng)了分級(jí)診療制度的發(fā)展。但由于機(jī)構(gòu)間信息的不對(duì)稱以及信息流轉(zhuǎn)的不充分性和不確定性，導(dǎo)致當(dāng)前的分級(jí)診療信息系統(tǒng)并未完全滿足“基層首診、雙向轉(zhuǎn)診斷、急慢分治、上下聯(lián)動(dòng)”的要求。本研究旨在借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)一套與分級(jí)診療制度相符且標(biāo)準(zhǔn)高效的分級(jí)診療信息架構(gòu)體系。全國(guó)約有100萬(wàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，其中綜合醫(yī)院僅有2.6萬(wàn)家，其余97萬(wàn)家均為基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，醫(yī)療資源極度不平衡。為優(yōu)化資源配置，引導(dǎo)醫(yī)療資源下沉，形成科學(xué)有序的就醫(yī)格局，國(guó)務(wù)院辦公廳于2015年9月印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)分級(jí)診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕70號(hào)，簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》）。《意見(jiàn)》指出需要通過(guò)“強(qiáng)基層”和“建機(jī)制”兩方面舉措逐步建立“基層首診、雙向轉(zhuǎn)診斷、急慢分治、上下聯(lián)動(dòng)”的分級(jí)診療模式。分級(jí)診療模式在公立醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借助二級(jí)以上醫(yī)院或獨(dú)立醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供的臨床檢驗(yàn)和病理學(xué)兩大類服務(wù)，提升基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)?zāi)芰?，為看病居民提供便捷高效的?wèn)診服務(wù)。

一些區(qū)域?qū)ⅰ盎ヂ?lián)網(wǎng)+”等相關(guān)信息技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)分級(jí)診療，將基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)和有檢驗(yàn)?zāi)芰Φ墓⑨t(yī)院結(jié)合起來(lái)緩解了部分患者的看病需求。2012年起，相關(guān)部門相繼出臺(tái)多個(gè)文件，鼓勵(lì)推動(dòng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)間檢查和檢驗(yàn)結(jié)果互認(rèn)。在分級(jí)診療工作的推進(jìn)中，基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)診療量大幅提升，這給基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的加入很好地緩解了各級(jí)公立醫(yī)療機(jī)構(gòu)的壓力。而這一切都建立在各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室之間擁有良好的信息互聯(lián)互通機(jī)制的基礎(chǔ)上。

1? 主要研究工作

為有效推動(dòng)分級(jí)診療政策的實(shí)現(xiàn)，本文借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)，輔以物流體系，標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室流程建設(shè)等手段，圍繞分級(jí)診療中的信息流和樣本流兩條主線，使用安全的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，聯(lián)合區(qū)域內(nèi)各類型醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一套安全高效的分級(jí)診療信息架構(gòu)體系。

本項(xiàng)目的研究需要各層次的醫(yī)院、第三方專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、高校等多方力量的合作才能完成，項(xiàng)目同時(shí)得到了云南省科技廳重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目的支持，在不同領(lǐng)域的專業(yè)人員的系統(tǒng)配合下，使得系統(tǒng)能夠完成開(kāi)發(fā)和部署，并進(jìn)行精心的維護(hù)才能使系統(tǒng)有效運(yùn)行。在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，孟連縣人民醫(yī)院及其下屬社區(qū)醫(yī)院成為項(xiàng)目實(shí)施的上級(jí)醫(yī)聯(lián)體的一部分，積極協(xié)調(diào)溝通，整合院內(nèi)和社區(qū)醫(yī)療資源，成為分級(jí)診療體系中的重要末端部分，論文作者主要完成了以下工作：

（1）醫(yī)院內(nèi)部和社區(qū)醫(yī)院的信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)對(duì)接工作;（2）為不同的檢驗(yàn)設(shè)備調(diào)試配置數(shù)據(jù)傳輸接口，把社區(qū)醫(yī)院的各種設(shè)備連接起來(lái)，能直接提取數(shù)據(jù)到云檢驗(yàn)系統(tǒng)中;（3）能使醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)院信息系統(tǒng)從云檢驗(yàn)系統(tǒng)中獲取檢驗(yàn)結(jié)果，并直接反饋給醫(yī)生和病人;（4）能使檢驗(yàn)標(biāo)本的冷鏈配送系統(tǒng)和社區(qū)醫(yī)院的標(biāo)本采集系統(tǒng)對(duì)接，保證檢驗(yàn)標(biāo)本能及時(shí)送出檢驗(yàn);（5）對(duì)檢驗(yàn)標(biāo)本的檢驗(yàn)質(zhì)量按照質(zhì)控的要求進(jìn)行檢查和回溯，保證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性;（6）開(kāi)展多批次的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)和信息系統(tǒng)操作培訓(xùn)。

2? 分級(jí)診療信息架構(gòu)體系設(shè)計(jì)原則

分級(jí)診療信息架構(gòu)體系圍繞樣本采集、樣本檢驗(yàn)和檢驗(yàn)結(jié)果反饋三個(gè)部分展開(kāi)，主要服務(wù)對(duì)象為區(qū)域內(nèi)各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)與獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。考慮到分級(jí)診療體系中涉及的樣本檢測(cè)及檢測(cè)結(jié)果反饋等問(wèn)題的特殊性及實(shí)際需求，分級(jí)診療信息架構(gòu)體系的設(shè)計(jì)需要遵循安全性、統(tǒng)一性和信息連通性的設(shè)計(jì)原則。

2.1? 安全性

安全性是分級(jí)診療信息架構(gòu)體系中的第一原則。由于分級(jí)診療信息架構(gòu)體系涉及臨床檢驗(yàn)、病理學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果和病人信息的傳輸，因此在信息架構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)需嚴(yán)格按照相關(guān)信息傳輸規(guī)范，保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

2.2? 統(tǒng)一性

分級(jí)診療信息架構(gòu)體系通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連通各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，為滿足不同機(jī)構(gòu)之間檢驗(yàn)結(jié)果的互通互認(rèn)，需在架構(gòu)體系內(nèi)對(duì)所傳遞的信息構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以此提高分級(jí)診療信息架構(gòu)體系的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

2.3? 信息連通性

區(qū)域內(nèi)各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間的信息互聯(lián)互通是推動(dòng)分級(jí)診療體系建立的基礎(chǔ)，只有借助分級(jí)診療信息架構(gòu)體系強(qiáng)大的信息連通能力消除區(qū)域內(nèi)各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間的信息孤島，才能有效推進(jìn)區(qū)域醫(yī)療資源整合優(yōu)化，推動(dòng)分級(jí)診療制度的發(fā)展。

3? 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1? 系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的分級(jí)診療信息架構(gòu)體系，如圖1所示，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中分為線上和線下兩個(gè)部分。線下以零散的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，如社區(qū)醫(yī)院、診所、鄉(xiāng)鎮(zhèn)基層醫(yī)療單位作為樣本采集點(diǎn)，形成靠近病人的采集服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。采集到的樣本通過(guò)專業(yè)冷鏈物流車隊(duì)運(yùn)送，并可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控樣本溫度、濕度、密閉性和所在位置。樣本送達(dá)檢測(cè)機(jī)構(gòu)后由檢測(cè)機(jī)構(gòu)中心實(shí)驗(yàn)室完成樣本檢驗(yàn)并生成檢驗(yàn)結(jié)果，后推送至云檢驗(yàn)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)平臺(tái)專業(yè)人士解讀再發(fā)送給病人和醫(yī)生。

3.2? 各部分設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

3.2.1? 基于物聯(lián)網(wǎng)的樣本運(yùn)輸監(jiān)控體系

樣本運(yùn)輸監(jiān)控體系由智能樣本箱、專業(yè)冷鏈物流和物流監(jiān)控中心組成，如圖2所示。基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)采集待檢樣本后裝入智能樣本箱，交由專業(yè)冷鏈物流運(yùn)輸。智能樣本箱在血液、疫苗、DNA等生物樣本的小批量運(yùn)送場(chǎng)景下，通過(guò)內(nèi)置傳感器實(shí)時(shí)采集樣本箱內(nèi)生物樣本的溫濕度、密閉性、位置信息等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)上傳至云平臺(tái)，客戶可通過(guò)云平臺(tái)推送信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控箱內(nèi)樣本的各類參數(shù)、箱體位置，還可以在采集數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定參數(shù)閾值時(shí)，第一時(shí)間通知指定人員，快速、準(zhǔn)確地處理告警信息。

3.2.2? 基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的綜合云檢驗(yàn)平臺(tái)

云檢驗(yàn)平臺(tái)借助數(shù)據(jù)中心對(duì)區(qū)域內(nèi)一級(jí)醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生中心、?？漆t(yī)院、二三級(jí)綜合醫(yī)院和獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室原有信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，構(gòu)建綜合型云醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS），云檢驗(yàn)信息系統(tǒng)（Laboratory Information System，LIS）并整合云篩查、云心電和遠(yuǎn)程病理云相關(guān)功能，讓醫(yī)生和病人均可通過(guò)在線信息平臺(tái)、移動(dòng)APP對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行了解、交流?；诖髷?shù)據(jù)和云計(jì)算的綜合云檢驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)如圖3所示。

3.2.3? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于上述設(shè)計(jì)，進(jìn)行了系統(tǒng)各部分軟件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)部署，目前系統(tǒng)已經(jīng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，如圖4和圖5所示。

圖4顯示的是采集檢驗(yàn)樣本數(shù)量在各個(gè)分院的匯總圖，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示各個(gè)社區(qū)醫(yī)院在一個(gè)時(shí)間段采集的檢驗(yàn)樣本數(shù)量。圖5顯示的是各社區(qū)醫(yī)院采集樣本的數(shù)量和樣本輸送的實(shí)時(shí)監(jiān)控情況，能夠?qū)颖緩牟杉?、傳輸、檢驗(yàn)等全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理，并把檢驗(yàn)結(jié)果反饋到社區(qū)醫(yī)院。

4? 結(jié)? 論

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算為分級(jí)診療體系的構(gòu)建提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。本研究構(gòu)建了一套分級(jí)診療信息架構(gòu)體系，緊扣信息流和樣本流兩個(gè)基本要素，保障樣本運(yùn)輸和檢驗(yàn)的安全高效;同時(shí)，借助分級(jí)診療信息系統(tǒng)的信息互聯(lián)能力為各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)間建立了良好的信息互聯(lián)互通機(jī)制，讓基層醫(yī)院也能共享三級(jí)醫(yī)院和獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)質(zhì)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)資源，促進(jìn)患者下沉到基層，有效促進(jìn)了分級(jí)診療政策的落地實(shí)施。未來(lái)，在基于互聯(lián)網(wǎng)的云檢驗(yàn)系統(tǒng)中，把檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的臨床實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量體系運(yùn)行監(jiān)控與管理平臺(tái)也整合到系統(tǒng)中，精心設(shè)計(jì)的患者數(shù)據(jù)質(zhì)控方法可以幫助臨床實(shí)驗(yàn)室了解自己實(shí)驗(yàn)室特定檢測(cè)項(xiàng)目的生物學(xué)和分析特性以及患者人群情況，能提供更精準(zhǔn)的醫(yī)療檢驗(yàn)管理和醫(yī)療檢驗(yàn)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：胡瓊?cè)A（1976.11—），女，漢族，云南墨江人，內(nèi)科主治醫(yī)師，本科，研究方向：內(nèi)科;字輝（1982.09—），女，漢族，云南思茅人，主管檢驗(yàn)技師，本科，研究方向：微生物;康小強(qiáng)（1983.09—），男，漢族，甘肅天水人，IT工程師，本科，研究方向：Java Web;康晨陽(yáng)（1991.01—），男，漢族，甘肅天水人，IT工程師，本科，研究方向：Java Web;通訊作者：胡坤融（1972.09—），男，漢族，云南富源人，副教授，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)科學(xué)、物聯(lián)網(wǎng)。