器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

劉亞杰 郭勇 江芬 方春華

（1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院器官獲?。∣PO）中心 湖南省長沙市 410011）

（2.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院腎臟移植科 湖南省長沙市 410011）

器官移植對(duì)于終末期的器官衰竭患者來說，是最為行之有效的一種治療方法。是20世紀(jì)人類醫(yī)學(xué)發(fā)展史上最具突破性的醫(yī)療臨床技術(shù)和最偉大的醫(yī)學(xué)成果之一。近年來，隨著信息化技術(shù)的不斷迭代更新，各醫(yī)院的信息化建設(shè)范圍不斷擴(kuò)大，建設(shè)水平日益提高，各家醫(yī)院或多或少采用了多個(gè)信息化系統(tǒng)以支撐醫(yī)院的正常輪轉(zhuǎn)，然而醫(yī)院與醫(yī)院之間系統(tǒng)由于供應(yīng)商的差異，難免存在有數(shù)據(jù)不互通的情況。在器官移植這一特殊的醫(yī)療過程中，信息的實(shí)時(shí)性以及聯(lián)動(dòng)性有著較高要求。

器官捐獻(xiàn)工作作為挽救器官衰竭患者生命中至關(guān)重要的一部分，其信息化也被越來越多的專業(yè)人士所重視。在器官移植臨床管理中，目前國內(nèi)外在一定程度上都在進(jìn)行這項(xiàng)研究與實(shí)現(xiàn)，信息技術(shù)已在器官移植臨床管理中得到廣泛應(yīng)用。

在器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員的實(shí)際工作中，便捷快速完整的采集供體信息仍然存在一些問題有待改善。一是器官捐獻(xiàn)供體信息往往未得到完整快捷的保存，只對(duì)紙質(zhì)資料進(jìn)行存放，不利于資料的長期保存；供受體的跟蹤信息體系鏈接不夠緊密，經(jīng)常出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，當(dāng)需要供體信息時(shí)候重新查找繁瑣；二是醫(yī)護(hù)人員與器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員信息交流主要通過通訊信息工具，僅對(duì)供體的部分信息進(jìn)行了解，獲取的僅僅是片面的信息，工作效率和工作質(zhì)量受到影響，也不便于相關(guān)部門監(jiān)管；三是難以進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)或者采取人工方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，效率低。近年來湖南省某大型三甲醫(yī)院器官捐獻(xiàn)與移植數(shù)量在國內(nèi)名列前茅，器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員的工作量越來越大，因此針對(duì)移植供者與移植受者實(shí)際情況研發(fā)中國人體器官捐獻(xiàn)供體信息管理系統(tǒng)，對(duì)于提高目前的器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)工作的效率、便于醫(yī)護(hù)人員信息獲取和保存、保證醫(yī)護(hù)人員工作質(zhì)量是非常有必要的。

綜上所示，器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)的開發(fā)可對(duì)需要的人群提供數(shù)據(jù)參考以及數(shù)據(jù)支持，以便作出最佳選擇。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

通過對(duì)器官捐獻(xiàn)各環(huán)節(jié)的需求分析，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高度可維護(hù)，可移植，可擴(kuò)展，器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)可采用MVC 分層模式進(jìn)行搭建，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

從圖1-系統(tǒng)架構(gòu)圖中可以看出信息采集系統(tǒng)以捐獻(xiàn)器官的信息追蹤為主體研究對(duì)象，主要分為信息采集與信息追蹤管理兩方面。信息采集終端將負(fù)責(zé)對(duì)器官捐獻(xiàn)相關(guān)信息進(jìn)行采集，并同步錄入系統(tǒng)；以內(nèi)容管理系統(tǒng)為支撐，系統(tǒng)用戶可對(duì)系統(tǒng)各模塊數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示與管理。通過數(shù)據(jù)管理等15 個(gè)子模塊，將系統(tǒng)功能進(jìn)行分割細(xì)化，構(gòu)成一個(gè)功能完備的信息采集系統(tǒng)。

為解決數(shù)據(jù)孤島問題，本系統(tǒng)在架構(gòu)設(shè)計(jì)中專門開辟出接入適配模塊，用于向其他與器官捐獻(xiàn)等高度相關(guān)的系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)聯(lián)通的橋梁，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享互通。

1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并非僅是對(duì)業(yè)務(wù)功能進(jìn)行研究設(shè)計(jì)與開發(fā)，從上一小節(jié)的系統(tǒng)架構(gòu)圖不難發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全性方面也有進(jìn)行關(guān)注并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)以規(guī)避系統(tǒng)在運(yùn)行中所可能遭遇的風(fēng)險(xiǎn)。如圖2-網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D所示，該圖描述了器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，總服務(wù)器主機(jī)、Web 服務(wù)器、用戶所用瀏覽器以及數(shù)據(jù)庫之間的物理結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)除了對(duì)數(shù)據(jù)安全進(jìn)行關(guān)注外，還對(duì)內(nèi)外網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行判別，以針對(duì)性提供相應(yīng)功能。

2 功能流程需求

我國公民逝世后的器官捐獻(xiàn)工作流程大概有10 個(gè)環(huán)節(jié)，填寫捐贈(zèng)志愿、人體器官捐贈(zèng)機(jī)構(gòu)登記、達(dá)到捐贈(zèng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估、填寫器官捐獻(xiàn)登記表確認(rèn)捐獻(xiàn)、器官獲取捐獻(xiàn)見證、根據(jù)人體器官分配原則進(jìn)行分配、填寫器官捐獻(xiàn)完成登記表、定點(diǎn)醫(yī)院進(jìn)行移植、報(bào)省級(jí)人體器官捐獻(xiàn)辦公室、報(bào)中國人體器官捐獻(xiàn)管理中心。

系統(tǒng)主要針對(duì)工作流程中的第三個(gè)環(huán)節(jié)——器官捐贈(zèng)前的捐前評(píng)估進(jìn)行信息化改制。這一階段涉及到的工作人員有人體器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員與人體器官捐獻(xiàn)狀態(tài)評(píng)估醫(yī)生，因此整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要收集器官捐獻(xiàn)捐前評(píng)估具體的工作流程與細(xì)節(jié)。以下按系統(tǒng)所涉及人員劃分，將包含系統(tǒng)管理員、協(xié)調(diào)員、醫(yī)生所涉及的各項(xiàng)流程與功能。

2.1 系統(tǒng)管理員功能流程需求

對(duì)于系統(tǒng)管理員的需求，本系統(tǒng)主要在以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：

（1）登錄：管理員通過系統(tǒng)后臺(tái)頁面登錄系統(tǒng)，然后系統(tǒng)設(shè)置，系統(tǒng)管理等工作。

（2）用戶管理：管理員登錄成功后，可對(duì)不同的用戶角色進(jìn)行統(tǒng)一管理，增加、刪除或修改協(xié)調(diào)員賬號(hào)或者醫(yī)生賬號(hào)等。

（3）用戶權(quán)限管理：管理員登錄成功后，可管理不同角色的系統(tǒng)操作權(quán)限，不同的用戶角色顯示不同的菜單，從而實(shí)現(xiàn)功能操作控制。

2.2 協(xié)調(diào)員功能流程需求

對(duì)于協(xié)調(diào)員的需求，本系統(tǒng)主要在以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：

（1）登錄：協(xié)調(diào)員通過系統(tǒng)后臺(tái)頁面登錄系統(tǒng)，然后進(jìn)行器官捐獻(xiàn)信息的采集與上傳工作。

（2）記錄器官捐獻(xiàn)者基本信息：協(xié)調(diào)員登錄系統(tǒng)后，通過使用器官捐獻(xiàn)者基本信息功能，登記捐獻(xiàn)者基本信息和醫(yī)療診斷信息等。

（3）管理器官捐獻(xiàn)者的病歷信息：協(xié)調(diào)員登陸系統(tǒng)后可以查看已經(jīng)記錄在系統(tǒng)中的捐獻(xiàn)者信息，并且可以錄入捐獻(xiàn)者的病歷信息。

（4）發(fā)起捐獻(xiàn)者捐前狀態(tài)評(píng)估要求：協(xié)調(diào)員可以針對(duì)已經(jīng)正確錄入信息的捐獻(xiàn)者病歷記錄發(fā)起捐前評(píng)估申請(qǐng)。

（5）查閱捐獻(xiàn)者捐前狀態(tài)評(píng)估記錄：協(xié)調(diào)員登陸系統(tǒng)后可以查閱捐獻(xiàn)者的捐前狀態(tài)評(píng)估記錄，并可以查看具體記錄的狀態(tài)信息，每條記錄的狀態(tài)分為待評(píng)估、評(píng)估通過、評(píng)估未通知3 種。協(xié)調(diào)員根據(jù)這些狀態(tài)信息展開對(duì)應(yīng)的工作。

（6）修改密碼：協(xié)調(diào)員登錄系統(tǒng)后，可依據(jù)三級(jí)等保安全要求，自行修改登錄密碼。

2.3 醫(yī)生功能流程需求

（1）登錄：醫(yī)生通過系統(tǒng)后臺(tái)頁面登錄系統(tǒng)，然后進(jìn)行器官捐獻(xiàn)信息的查閱與評(píng)估工作。

（2）查閱器官捐獻(xiàn)者的病歷信息：醫(yī)生登陸系統(tǒng)后可以查看已經(jīng)記錄在系統(tǒng)中的捐獻(xiàn)者信息。

（3）查閱捐獻(xiàn)者捐前狀態(tài)評(píng)估的記錄：醫(yī)生登陸系統(tǒng)后可以查閱捐獻(xiàn)者的捐前狀態(tài)評(píng)估記錄，并可以查看具體記錄的狀態(tài)信息，每條記錄的狀態(tài)分為待評(píng)估、評(píng)估通過、評(píng)估未通知3 種。

（4）評(píng)估捐獻(xiàn)者捐前狀態(tài)：醫(yī)生登陸系統(tǒng)后可以針對(duì)等待評(píng)估的捐獻(xiàn)者捐前狀態(tài)評(píng)估申請(qǐng)做出評(píng)估，評(píng)估結(jié)果有評(píng)估通過和評(píng)估未通過2 種。

（5）修改密碼：醫(yī)生登錄系統(tǒng)后，可依據(jù)三級(jí)等保安全要求，自行修改登錄密碼。

3 主要關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)庫讀寫分離技術(shù)

數(shù)據(jù)庫讀寫分離技術(shù)，指的是將數(shù)據(jù)庫的讀操作與寫操作以不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器予以對(duì)應(yīng)。通過將兩個(gè)操作分開，可以在一定程度上減輕壓力，對(duì)數(shù)據(jù)庫本身的壓力也有所緩解。為了近一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及后期的可拓展性，本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)設(shè)計(jì)上使用了數(shù)據(jù)庫讀寫分離技術(shù)。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫使用的是MySQL 服務(wù)器，在服務(wù)器端采用MaxScale 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的讀寫分離。

3.2 數(shù)據(jù)共享技術(shù)

由于本系統(tǒng)提供了與第三方對(duì)接的接口這一功能模塊，這一過程中需要本系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，而不是將原數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)直接用于共享。另一方面，由于本模塊相對(duì)獨(dú)立，因此將該模塊視為一個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)放置于一個(gè)專門的服務(wù)器，同理，本系統(tǒng)為該功能提供了另一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。因此兩個(gè)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行同步共享。兩個(gè)數(shù)據(jù)庫分別稱之為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫與共享數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)內(nèi)部提供了一個(gè)定時(shí)任務(wù)用于進(jìn)行兩個(gè)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)共享。定時(shí)器將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫用于共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將數(shù)據(jù)整理為共享數(shù)據(jù)庫可以識(shí)別的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為JSON 格式，系統(tǒng)可以在用戶制定的規(guī)則下進(jìn)行同步。若共享數(shù)據(jù)庫內(nèi)存在有相同數(shù)據(jù)，則不更新；若共享數(shù)據(jù)庫未存在該條數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)解析同步于數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

旅游業(yè)與民俗文化之間的關(guān)系是相互依存、相互促進(jìn)的，而傳統(tǒng)音樂文化資源，可以為旅游帶來更多附加值，使旅游業(yè)創(chuàng)造出更多經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而提升城市文化品位。因此，由旅游推動(dòng)傳統(tǒng)音樂文化傳播，旅游業(yè)和民俗文化聯(lián)動(dòng)發(fā)展提升城市文化品位，勢必成為探索傳承和發(fā)展嘉善田歌民俗音樂文化的創(chuàng)新路徑。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循模塊化、層次化設(shè)計(jì)的理念。按照信息化的要求，遵循以下軟件開發(fā)的基本原則：

（1）完整性原則。概念完整性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素，如果沒有概念上的完整性，系統(tǒng)很可能是由不兼容的設(shè)計(jì)組成的補(bǔ)丁，項(xiàng)目最終將處于搖擺狀態(tài)。

（2）安全可靠性原則。器官捐獻(xiàn)供體信息采集系統(tǒng)采集的所有數(shù)據(jù)將用于對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，應(yīng)當(dāng)保證網(wǎng)絡(luò)通信安全和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全。

（3）面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)。對(duì)各類具有相似屬性的對(duì)象進(jìn)行封裝，降低各個(gè)模塊之間的耦合度，提高代碼的復(fù)用率和系統(tǒng)的可維護(hù)性，可擴(kuò)展性。

（4）操作簡單維護(hù)方便。系統(tǒng)界面交互友好，系統(tǒng)功能使用簡單。用戶可快捷的完成操作，提高工作效率。同時(shí)系統(tǒng)具備較高的可維護(hù)性，能夠輕松導(dǎo)入和導(dǎo)出各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于分析和存檔。

4.2 用戶登錄模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

信息采集系統(tǒng)內(nèi)有系統(tǒng)管理員、協(xié)調(diào)員、醫(yī)生等三種用戶角色。系統(tǒng)兼容三種角色，并且根據(jù)登陸角色的不同提供對(duì)應(yīng)不同的功能菜單，進(jìn)而提供不同的功能供用戶操作。

4.3 用戶權(quán)限管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由系統(tǒng)流程可知，當(dāng)前信息采集系統(tǒng)根據(jù)用戶的角色提供與之對(duì)應(yīng)的功能，因此需要有對(duì)應(yīng)的用戶管理模塊用于管理用戶的可行權(quán)限。通過在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行靈活配置的方式，一方面當(dāng)用戶的權(quán)限有變更，如該用戶角色的更改或者系統(tǒng)需求發(fā)生變更時(shí)，系統(tǒng)的超級(jí)管理員可以在無須開發(fā)人員修改代碼的情況下，對(duì)用戶的角色以及所對(duì)應(yīng)的角色范圍進(jìn)行更改；另一方面，通過限制不同用戶的權(quán)限，防止系統(tǒng)功能被篡改，保證用戶可以安全且完整的使用系統(tǒng)功能，在一定程度上也使得用戶可以在只關(guān)注其應(yīng)該關(guān)注的功能點(diǎn)，避免誤操作。

系統(tǒng)中功能的權(quán)限單位最小可定義到每個(gè)子功能，權(quán)限的配置通常只針對(duì)用戶角色，如果角色有分組也可擴(kuò)展到分組的權(quán)限配置。具體設(shè)置內(nèi)容包括：

（1）科室維護(hù)?？蓪?duì)科室信息進(jìn)行新增、修改、刪除等操作。

（2）角色定義?？筛鶕?jù)需求定義不用角色，可進(jìn)行新增、修改、刪除等操作。

（3）操作權(quán)限設(shè)置。在維護(hù)了科室和不同使用角色后，針對(duì)每個(gè)角色在每個(gè)功能中的權(quán)限進(jìn)行配置。

（4）功能權(quán)限設(shè)置。根據(jù)不同的用戶顯示不同的系統(tǒng)內(nèi)容。

4.4 用戶信息管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

上一小節(jié)中所敘述的功能主要為系統(tǒng)管理人員使用，本小節(jié)所描述的信息管理模塊主要為針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的使用者?？捎糜谙到y(tǒng)日常使用用戶修改密碼。

4.5 捐獻(xiàn)者信息管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

捐獻(xiàn)者信息管理模塊主要用于維護(hù)捐獻(xiàn)者的信息。該模塊主要使用者為醫(yī)生和協(xié)調(diào)員。由于兩種角色所對(duì)應(yīng)的功能不同，因此需要進(jìn)行以下分類討論。

對(duì)于協(xié)調(diào)員，登陸系統(tǒng)后具有查閱系統(tǒng)中的捐獻(xiàn)者信息及捐獻(xiàn)評(píng)估信息狀態(tài)；添加捐獻(xiàn)者信息；補(bǔ)充捐獻(xiàn)者病歷信息以及發(fā)起捐前狀態(tài)評(píng)估申請(qǐng)等功能。

對(duì)于醫(yī)生具有查閱系統(tǒng)中的捐獻(xiàn)者信息及捐獻(xiàn)評(píng)估信息狀態(tài)、審核捐獻(xiàn)者捐前評(píng)估申請(qǐng)等功能。

5 結(jié)論與討論

（1）系統(tǒng)開發(fā)采用MVC 開發(fā)模式，使得系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到開發(fā)階段的模塊劃分清晰，對(duì)業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)以及程序的開發(fā)都起到了一定的指導(dǎo)作用。

（2）系統(tǒng)架構(gòu)的可拓展性強(qiáng)。在業(yè)務(wù)邏輯上，程序開發(fā)嚴(yán)格遵守開發(fā)的可拓展性的規(guī)范，代碼可讀性強(qiáng)。在系統(tǒng)的部署架構(gòu)中，在數(shù)據(jù)庫配置方面做到了數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡以及讀寫分離。

（3）系統(tǒng)通過開發(fā)了數(shù)據(jù)共享模塊，考慮到了器官捐獻(xiàn)供體信息采集這一特定的業(yè)務(wù)場景需要較強(qiáng)的消息流通性，在系統(tǒng)開發(fā)之處便建立了數(shù)據(jù)共享機(jī)制。