基于移動互聯(lián)技術(shù)的臨床實(shí)驗(yàn)室管理平臺構(gòu)建與應(yīng)用

肖銘瑀心 潘剛熙 陳賢華 陳翔 李霞 孫一帆

1.廣西壯族自治區(qū)柳州市柳鐵中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣西柳州 545005；2.廣西壯族自治區(qū)柳州市柳鐵中心醫(yī)院院長辦公室，廣西柳州 545005

我國的臨床實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過幾十年的發(fā)展，檢驗(yàn)質(zhì)量得到顯著提高，檢驗(yàn)項(xiàng)目日益豐富，能為臨床決策提供越來越多的參考依據(jù)，使檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)在臨床醫(yī)療中的重要性日益突顯[1]。隨著設(shè)備自動化程度越來越高，檢驗(yàn)人員逐漸從繁雜的常規(guī)手工操作中解放出來，檢驗(yàn)理念開始從檢測向以患者醫(yī)療為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)變[2-3]。隨著新一輪醫(yī)療改革的深入，臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心建設(shè)得到了國家大力支持，臨床實(shí)驗(yàn)室發(fā)展面臨著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[4-5]。尤其是在新型冠狀病毒肺炎防控過程中，檢驗(yàn)人員深刻認(rèn)識到檢驗(yàn)信息化建設(shè)的提速迫在眉睫[6-7]。臨床實(shí)驗(yàn)室管理是一個龐大的體系，涉及的管理和技術(shù)內(nèi)容眾多[8]，因此產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)量是巨大的，用傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄已無法滿足，使得自動化管理成為必然[9-10]。然而目前國內(nèi)已有的實(shí)驗(yàn)室管理平臺缺乏個性化、針對性，架構(gòu)相對落后，因此，亟須提高實(shí)驗(yàn)室管理自動化，解放檢驗(yàn)人員的記錄工作量。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)和移動終端的發(fā)展，促進(jìn)了移動互聯(lián)技術(shù)的出現(xiàn)、成熟及發(fā)展[11-12]。可隨時隨地通過設(shè)備獲取所需信息[13]。移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，使得更多個性化服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)了“隨時”“隨地”的理念，這樣的理念正是臨床實(shí)驗(yàn)室所亟須的[14]。通過移動終端，將電腦上的數(shù)據(jù)以可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，也是年輕一代易于接受，容易上手的管理模式[12,15]。本課題組開發(fā)出基于移動終端的臨床實(shí)驗(yàn)室管理平臺，真正實(shí)現(xiàn)“隨時”“隨地”記我所記，助力實(shí)驗(yàn)室管理智慧化發(fā)展。

1 總體框架

1.1 軟件架構(gòu)

平臺軟件框架見圖1。①表現(xiàn)層為用戶提供電腦端BS 架構(gòu)網(wǎng)頁與基于微信小程序、公眾號等第三方公眾服務(wù)平臺；②業(yè)務(wù)接口層，將各類業(yè)務(wù)請求通過分發(fā)服務(wù)器，分發(fā)到不同的應(yīng)用服務(wù)器；③業(yè)務(wù)邏輯層，實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯，包含文件、流程、界面、消息、日程、第三方接口等算法和計(jì)算過程，服務(wù)于各應(yīng)用系統(tǒng)，處理與業(yè)務(wù)相關(guān)的所有功能；④技術(shù)支持層，為業(yè)務(wù)邏輯提供基礎(chǔ)的構(gòu)件，所有的業(yè)務(wù)功能都基于自定義流程、自定義界面、權(quán)限管理與接口構(gòu)件；⑤數(shù)據(jù)訪問層，用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)實(shí)體對象之間作一個映射，在具體的操作業(yè)務(wù)對象的時候，就不需要再去和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)化查詢語言（structured query language，SQL）語句打交道，只需簡單的操作對象的屬性和方法；⑥數(shù)據(jù)庫用于各類數(shù)據(jù)存儲，采用SQL Server+Redis，滿足高效的訪問和存儲的安全。

圖1 軟件框架圖

1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

醫(yī)院采用的是內(nèi)外網(wǎng)分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，就是將醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)業(yè)務(wù)分別放在一張單獨(dú)建立的網(wǎng)絡(luò)上來運(yùn)行，兩網(wǎng)物理隔離，最大限度保障內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)的安全。內(nèi)網(wǎng)主要承載醫(yī)療核心業(yè)務(wù)，如HIS、PACS 等。外網(wǎng)作為行政辦公、對外發(fā)布、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)學(xué)資料查詢的主要平臺，對于穩(wěn)定性和保密性的要求低于內(nèi)網(wǎng)，并且接入終端及數(shù)據(jù)流特點(diǎn)也更為復(fù)雜。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)分層及其功能分區(qū)。見圖2。

圖2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

其中，內(nèi)網(wǎng)中心服務(wù)區(qū)是整個醫(yī)院業(yè)務(wù)的核心，外網(wǎng)中心服務(wù)器區(qū)（DMZ 區(qū)）是一切外網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的集中連接區(qū)域。根據(jù)內(nèi)外網(wǎng)分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)畫出的拓?fù)鋱D見圖3。實(shí)驗(yàn)室管理平臺需要并入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)，在連接內(nèi)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室工作站、LIS 服務(wù)器、溫度檢測設(shè)備同時，也需要支持外網(wǎng)手機(jī)移動應(yīng)用?？赏ㄟ^在內(nèi)網(wǎng)中心服務(wù)器區(qū)部署主服務(wù)器；外網(wǎng)中心服務(wù)器區(qū)部署前置服務(wù)器；終端服務(wù)區(qū)部署接口服務(wù)器；數(shù)據(jù)災(zāi)備區(qū)部署備份服務(wù)器，由醫(yī)院互聯(lián)網(wǎng)和Internet出口，解決內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)問題。

圖3 平臺拓?fù)鋱D

2 功能設(shè)計(jì)

2.1 文檔管理

所有文件都保存在服務(wù)器上，除作廢文檔，在線受控文檔都只提供唯一版本，避免手工管理可能出現(xiàn)的混亂。通過預(yù)先設(shè)置，服務(wù)器可以每天對所有文件進(jìn)行多次本地或異地備份，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全得到保障。文件管理支持不同格式的文檔，除了word 文檔，平臺也支持PPT 文檔、PDF、音頻、視頻、圖像等多媒體格式文檔。

2.2 文件審批

文件創(chuàng)建、審核、批準(zhǔn)、發(fā)布、閱讀、編輯等全信息化管理，各流程嚴(yán)格按照“先申請，再審批，后執(zhí)行”的管理模式，用戶可根據(jù)需要自定義文件分類，使文件管理更加清晰化，避免文件在各個處理環(huán)節(jié)由于失控導(dǎo)致如版本混亂或文件內(nèi)容缺失等情況，文件處理效率更高。

2.3 性能驗(yàn)證和結(jié)果比對報(bào)告自動生成

預(yù)先設(shè)置每臺檢驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)方案、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)果判斷模板，在儀器對標(biāo)本完成檢測后，通過輸入標(biāo)本號讀取LIS 提供的接口，獲取檢驗(yàn)數(shù)據(jù)并生成相應(yīng)的性能驗(yàn)證、模式間比對、室間/內(nèi)比對等各類報(bào)告。在比對報(bào)告的模板中可設(shè)置精密度、正確度、污染率、線性范圍、參考區(qū)間等各種參數(shù)的計(jì)算公式和判斷條件，實(shí)現(xiàn)一鍵生成最終報(bào)告。

2.4 設(shè)備維護(hù)

生成二維碼設(shè)備卡貼在設(shè)備表面，使用人員可利用手機(jī)、平板等終端掃描二維碼查看設(shè)備檔案資料及故障報(bào)修，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)登記等工作。未按要求進(jìn)行保養(yǎng)的設(shè)備進(jìn)行提醒。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時用于故障登記，同時給實(shí)驗(yàn)室管理層及維修人員發(fā)送報(bào)修通知，當(dāng)故障維修完畢時發(fā)送故障處理完畢的通知。對于設(shè)備的周期性校準(zhǔn)計(jì)劃或維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，當(dāng)臨近設(shè)置的維護(hù)校準(zhǔn)日期時自動提示，提醒工作人員及時對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)維護(hù)

2.5 人員考試

管理人員根據(jù)文件內(nèi)容自定義各種學(xué)習(xí)題庫，如實(shí)驗(yàn)室形態(tài)學(xué)題庫、受控文件題庫、外來文件題庫等，并可以導(dǎo)入圖片、音頻、視頻。在答題界面，系統(tǒng)自動閱卷判分，支持考生分?jǐn)?shù)查詢、排名查詢、答案查詢。

2.6 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測

無線溫濕度智能監(jiān)控，通過溫度、濕度傳感器，測量接觸點(diǎn)的溫度和濕度上傳至計(jì)算機(jī)中，響應(yīng)管理軟件命令，針對不同設(shè)備的溫濕度參數(shù)設(shè)置對應(yīng)的上下限，檢測值一旦觸發(fā)了閾值，系統(tǒng)會在電腦端和移動端間隔報(bào)警，提醒工作人員處理，直至故障處理完畢。

2.7 科室人員檔案管理

建立完整的個人檔案，個人檔案能實(shí)時更新和集中管理，讓管理者能方便快捷地了解和收集實(shí)驗(yàn)室人員的所有情況。

2.8 來訪人員記錄

系統(tǒng)可生成不同地點(diǎn)二維碼，非本室人員可使用微信掃碼，記錄來姓名、來訪單位、受訪人、來訪時間、來訪事由等信息。

3 平臺使用效果

平臺實(shí)現(xiàn)的功能見圖4A。通過平臺各種功能的使用，科室管理效率更加智慧化、精準(zhǔn)化，大大減輕了實(shí)驗(yàn)人員的工作量，并且保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，符合ISO15189 認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 實(shí)現(xiàn)無紙化管理

除了基本的文檔、記錄表格，科室的文件審批、設(shè)備管理、臨床和供應(yīng)商溝通都實(shí)現(xiàn)了電子化、流程化（圖4B）。通過手機(jī)就可以執(zhí)行各種記錄，并查詢各種數(shù)據(jù)（圖4C）。

3.2 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“隨時”“隨地”記錄

通過平臺及手機(jī)端管理，真正實(shí)現(xiàn)了“隨時”“隨地”記錄的作用，不僅方便了實(shí)驗(yàn)人員的操作，也保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。如儀器維護(hù)保養(yǎng)，以往紙質(zhì)版是可以補(bǔ)登的，但電子化以后，是無法補(bǔ)錄的（圖4C）。數(shù)據(jù)的真實(shí)性為科室的精細(xì)化管理提供了有力支撐。

3.3 實(shí)現(xiàn)報(bào)告一鍵生成

對于以往最難處理的儀器試劑性能驗(yàn)證和比對，檢驗(yàn)人員只需要按照平臺提示，選擇合適的濃度標(biāo)本，打印條碼上機(jī)，平臺自動從LIS 系統(tǒng)抓取數(shù)據(jù)，一鍵生成儀器比對報(bào)告和性能驗(yàn)證報(bào)告，大大簡化了工作量（圖4D）。

圖4 平臺部分功能使用展示

3.4 實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理

科室管理小組討論形成的決議、工作，均由科室行政秘書發(fā)起，形成任務(wù)追蹤流程，并將任務(wù)具體到個人和時間節(jié)點(diǎn)。通過手機(jī)端進(jìn)行任務(wù)提醒，使科室形成閉環(huán)管理，使管理高效、精細(xì)。

4 討論

目前管理信息系統(tǒng)開發(fā)途徑常為以下三種[8,16-17]：軟件公司開發(fā)；臨床實(shí)驗(yàn)室和軟件公司合作開發(fā)；臨床實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立開發(fā)。三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，軟件公司有技術(shù)優(yōu)勢，功能比較強(qiáng)大，但他們對實(shí)驗(yàn)室工作無法深入了解，缺乏個性化、針對性，且開發(fā)費(fèi)用高。臨床實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立開發(fā)則與之相反，技術(shù)上相對欠缺，但實(shí)驗(yàn)室個性化和針對性非常強(qiáng)，開發(fā)費(fèi)用低。所以臨床實(shí)驗(yàn)室和軟件公司共同合作開發(fā)，是一種較好的開發(fā)形式，只要雙方互相溝通、密切配合，開發(fā)出來的產(chǎn)品將能真正服務(wù)于實(shí)驗(yàn)室，達(dá)到非常好的效果。

國內(nèi)有實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)室管理平臺的構(gòu)建上做出了一些探索。中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院[18]按照15189 標(biāo)準(zhǔn)對質(zhì)量管理的要求,以Power Builder 作為開發(fā)平臺,在C/S 模式下，研究、開發(fā)了質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)嚴(yán)格依據(jù)15189 標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有質(zhì)量管理和技術(shù)管理的功能，共13 個功能模塊。韋汝珍等[19]自主開發(fā)一套用于實(shí)驗(yàn)室管理無紙化的辦公軟件，功能功能模塊主要包括文件管理、員工檔案、排班與考勤、簽到與簽退、消息管理、考試管理、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量與技術(shù)記錄等，可顯著提高實(shí)驗(yàn)室管理的效率和質(zhì)量。為解決目前實(shí)驗(yàn)室ISO15189 體系文件人工及紙質(zhì)化管理存在的不足，巢薇等[20]結(jié)合實(shí)際管理需求，提出利用軟件技術(shù)從流程、文檔格式、保存方式、授權(quán)、學(xué)習(xí)及考核、管理等主要方面如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)ISO15189體系文件信息化管理，從而達(dá)到醫(yī)療單位實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理水平提高的目的?？梢?，將實(shí)驗(yàn)室信息管理自動化，無紙化是可行的，可以大大節(jié)約常規(guī)記錄時間，達(dá)到流程優(yōu)化，提高效率的目的[16]。然而，這些系統(tǒng)均是基于客戶端形式開發(fā)，用戶無法通過網(wǎng)絡(luò)使用移動互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理，在智能化手機(jī)廣泛滲入各個領(lǐng)域的今天，這些系統(tǒng)的使用不夠智能化、可視化?；蛘?，目前已有的系統(tǒng)只是基于ISO15189 質(zhì)量文件管理，將大量的文件電子化[9-10]，但并未接入LIS，無法將性能驗(yàn)證、儀器比對等工作量較大的任務(wù)進(jìn)行自動化管理。因此，本課題組研發(fā)的基于移動互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理平臺，可以使內(nèi)外網(wǎng)互通，真正能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的智能化和可視化。通過實(shí)踐應(yīng)用，員工依從性好，使用流暢，顯著提高了臨床實(shí)驗(yàn)室的管理效率。

目前國家正在實(shí)施醫(yī)療行業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略，從而改善患者就醫(yī)流程和診療體驗(yàn)，避免資源浪費(fèi)[21-22]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，檢驗(yàn)行業(yè)要主動擁抱移動互聯(lián)和智慧化醫(yī)療，打造個性化的臨床實(shí)驗(yàn)室智慧化管理平臺，從而簡化實(shí)驗(yàn)人員工作量，將工作重心轉(zhuǎn)移到檢驗(yàn)質(zhì)量和患者診療上面來。此外，也要注意隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)[23]，以及響應(yīng)國家安全策略，保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)的安全[24-26]。后續(xù)將與實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)豐富、熟悉LIS 系統(tǒng)的專家交流，繼續(xù)改善、提升并創(chuàng)新平臺功能，使平臺的功能更貼近實(shí)際工作，解決實(shí)際問題。