輔助生殖管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

柳州市婦幼保健院 吉平平

本文介紹了使用C#語言開發(fā)的獨(dú)立的輔助生殖管理系統(tǒng)通過Web Service接口與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)對接自動獲取患者就診記錄及用藥信息。通過與平板電腦及人臉識別設(shè)備的對接在初診、建檔、治療、手術(shù)等各個環(huán)節(jié)實(shí)行人臉、指紋、證件多重核對，提升了科室的管理水平及工作效率，提高了助孕環(huán)節(jié)中身份識別的準(zhǔn)確性與安全性。

1 系統(tǒng)介紹

隨著國家政策及生育觀念的改變，越來越多的患者選擇通過輔助生殖技術(shù)來治療不孕不育癥并成功妊娠、分娩。ART發(fā)展到今天，信息化管理和電子病歷的應(yīng)用已成為生殖中心現(xiàn)代化管理的一個重要指標(biāo)，對常規(guī)的ART項(xiàng)目進(jìn)行行業(yè)管理、對大量的臨床資料進(jìn)行儲存和檢索、對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計、對技術(shù)實(shí)施的結(jié)果進(jìn)行上報和質(zhì)量控制，迫切需要一個功能強(qiáng)大和科學(xué)實(shí)用的數(shù)據(jù)庫軟件管理系統(tǒng)對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行有效管理[1]。輔助生殖管理系統(tǒng)是將計算機(jī)通信技術(shù)、生殖醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)院原有系統(tǒng)（HIS、LIS等）相結(jié)合，旨在提高規(guī)劃就診流程、提高診斷與醫(yī)療水平、降低醫(yī)務(wù)人員工作量、對患者和醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行科學(xué)化管理、普及生殖領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識、增強(qiáng)患者和醫(yī)院之間的溝通等功能的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)著眼于功能的完整性、操作的簡便性、數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性等方面的考慮，結(jié)合大量知名生殖中心的管理經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行狀況，歷時數(shù)年經(jīng)過不斷的應(yīng)用、改進(jìn)、優(yōu)化形成了穩(wěn)定的、具有先進(jìn)管理理念的綜合管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

輔助生殖管理系統(tǒng)采用C#開發(fā)設(shè)計，C#語言是一種更簡單、穩(wěn)定、安全的程序語言，對于提升設(shè)計質(zhì)量具有顯著的作用，應(yīng)用非常廣泛，尤其是在Linux軟件編程環(huán)節(jié)，C#語言對當(dāng)前程序設(shè)計質(zhì)量具有顯著的提升，技術(shù)人員非常重視該程序語言[2]。利用Oracle數(shù)據(jù)平臺分區(qū)技術(shù)解決了因目標(biāo)數(shù)據(jù)量太大導(dǎo)致的數(shù)據(jù)查詢時間長、效率低的問題，提高了數(shù)據(jù)庫的查詢效率，實(shí)現(xiàn)了對同一類海量數(shù)據(jù)的分盤、分區(qū)、分范圍存儲，使應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)載運(yùn)行趨于平衡[3]。系統(tǒng)使用通用的三層混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫獨(dú)立管理，客戶端不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)的安全可靠，數(shù)據(jù)的遷移管理也更加方便。數(shù)據(jù)庫搭建在Linux系統(tǒng)的服務(wù)器上，不僅有利于數(shù)據(jù)庫的獨(dú)立管理同時也與醫(yī)院原有的數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)完美的對接，能夠支持Oracle優(yōu)化備份技術(shù)，實(shí)現(xiàn)Oracle的永久增量，增量數(shù)據(jù)可在備份系統(tǒng)中自動合成為新的全備份，支持Oracle單機(jī)環(huán)境和RAC環(huán)境，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成近1TB數(shù)據(jù)庫的全備份，同出示對于恢復(fù)過程支持在備份設(shè)備中即時直接啟動訪問數(shù)據(jù)庫，無需傳統(tǒng)恢復(fù)，縮短數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時間。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計Fig.1 System architecture design

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用局域網(wǎng)的方式部署，系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)和應(yīng)用全部在醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)上運(yùn)行，內(nèi)外網(wǎng)隔離保證數(shù)據(jù)不會外泄，并且系統(tǒng)采用加密傳輸設(shè)置，能夠保障數(shù)據(jù)從終端到服務(wù)器之間的傳輸安全。支持包括床旁核對的多種終端設(shè)備，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Fig.2 System network architecture

輔助生殖管理系統(tǒng)內(nèi)嵌了自動更新的程序，當(dāng)有新的版本更新時所有客戶端會自動從服務(wù)器下載安裝更新程序，確?？蛻舳耸亲钚碌陌姹?，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性，節(jié)約了人力成本。

2.2 輔助生殖管理系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的接口對接

輔助生殖系統(tǒng)通過XML格式的Web Service方式與醫(yī)院其他信息管理系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)和服務(wù)的共享。Web Service是一種系統(tǒng)集成的方式，它是一個遠(yuǎn)程調(diào)用接口，允許其他系統(tǒng)通過這個口訪問本系統(tǒng)特定的業(yè)務(wù)邏輯和服務(wù)，從而得到相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序組件。Web Service具有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、松散耦合、自我描述等特點(diǎn)，它最主要的目標(biāo)就是解決跨不同平臺不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸問題，達(dá)到協(xié)同工作的目的[4]。使用接口對接的方式能夠使助孕中心工作人員非常方便的在ART系統(tǒng)獲取助孕夫婦在本院的各項(xiàng)檢查結(jié)果、檢驗(yàn)結(jié)果、用藥信息、歷次就診信息、歷史手術(shù)病歷信息等，避免了大多數(shù)不必要的重復(fù)勞動，簡化了工作流程，提高了工作效率。接口參數(shù)示例如下，多個參數(shù)用#隔開（以檢驗(yàn)報告列表為例格式如下：Identity#No）：

GetPatAdmListInfo("340123XXXXXXXX1212") //身份證

GetPatAdmListInfo("#45623154") //登記號

2.3 輔助生殖管理系統(tǒng)與叫號器的對接

因助孕患者在助孕治療過程中需多次往返醫(yī)院進(jìn)行B超監(jiān)測，輔助生殖管理系統(tǒng)增加了B超預(yù)約功能，在本次就診時根據(jù)患者的治療進(jìn)度進(jìn)行下次監(jiān)測的B超預(yù)約。為了讓患者有序就診，輔助生殖管理系統(tǒng)與醫(yī)院叫號器進(jìn)行了對接，當(dāng)B超醫(yī)生登錄叫號器的時候默認(rèn)展示當(dāng)前醫(yī)生當(dāng)天已預(yù)約的患者列表，可進(jìn)行叫號、過號等操作。輔助生殖管理系統(tǒng)中也可對已預(yù)約的患者進(jìn)行取消預(yù)約或改期的操作。

3 系統(tǒng)的基本功能

3.1 臨床管理系統(tǒng)

臨床管理系統(tǒng)包括醫(yī)師工作站和護(hù)理工作站兩大模塊。輔助生殖中心在醫(yī)院臨床科室中具有一定的特殊性，患者治療周期長、需對患者進(jìn)行長期隨訪、隨訪工作量大、助孕治療結(jié)局不確定、不孕患者再次就診率高。臨床管理系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)護(hù)人員工作的實(shí)際需求開發(fā)出符合助孕中心特色的功能對周期中每一階段的治療方案都進(jìn)行了完整、全面、詳細(xì)的記錄，并通過與人臉識別設(shè)備、高拍儀、平板電腦、指紋儀等硬件設(shè)備的對接實(shí)現(xiàn)了更加高效、精準(zhǔn)的工作模式，同時也有效地杜絕了代孕、替代取精等不安全因素的發(fā)生。

3.1 .1護(hù)理工作站

護(hù)理工作站是從患者就診建檔開始至就診結(jié)束后的隨訪整個就診流程的管理。主要功能包括患者建檔、身份核對、周期監(jiān)測、手術(shù)通知單開立、手術(shù)記錄、胚胎冷凍管理和隨訪管理等。患者初次建檔時需要患者簽訂知情同意書，審核患者夫妻雙方身份證、結(jié)婚證并通過高拍儀進(jìn)行拍照存檔，同時采集患者雙方的指紋信息、人臉信息和夫妻合照。建檔時所采集的人臉和指紋信息作為后期治療過程中身份核對的重要依據(jù)。身份核對貫穿輔助生殖過程的各個環(huán)節(jié)，護(hù)理人員通過人臉識別設(shè)備和指紋儀在女性患者進(jìn)手術(shù)室前、手術(shù)床旁及男性患者取精時進(jìn)行身份識別。

3.1 .2醫(yī)師工作站

醫(yī)師工作站主要包括病歷書寫和胚胎反饋處理兩個功能。初診患者需要新建病歷，再次進(jìn)周的患者可以新建病歷也可以復(fù)制上次就診的病歷。系統(tǒng)中維護(hù)了男女方病歷的常用模板，醫(yī)師也可以新建個人模板。輔助生殖管理系統(tǒng)通過與醫(yī)院HIS系統(tǒng)的對接可以直接獲取病人在醫(yī)院歷次就診的數(shù)據(jù)和歷次用藥信息。系統(tǒng)支持IVF病案首頁、醫(yī)患溝通告知書、ART隨訪、男女方病歷、術(shù)前小結(jié)、手術(shù)記錄、胚胎冷凍記錄等各類報表的預(yù)覽與打印。臨床醫(yī)生可以通過系統(tǒng)查看既往新鮮周期胚胎培養(yǎng)情況及胚胎的實(shí)時觀察情況，在實(shí)驗(yàn)室工作人員錄入胚胎信息和數(shù)據(jù)后，臨床醫(yī)師可以實(shí)時查看所有胚胎情況并選擇適當(dāng)?shù)呐咛ハ箩t(yī)囑，同時醫(yī)囑也會顯示在胚胎錄入界面中，供實(shí)驗(yàn)室工作人員進(jìn)行下一步的胚胎操作。

3.2 實(shí)驗(yàn)室管理

實(shí)驗(yàn)室工作人員通過系統(tǒng)查詢當(dāng)天各類手術(shù)的患者列表，選擇患者后進(jìn)入相應(yīng)的信息處理界面。如雙擊取卵患者的手術(shù)通知單則進(jìn)入該患者撿卵記錄界面，雙擊取精通知單中的患者列表則進(jìn)入該患者的精液處理界面。系統(tǒng)具有當(dāng)日匯總表用來展示D0-D7的實(shí)驗(yàn)室工作任務(wù)及完成情況，支持實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的實(shí)時同步錄入，設(shè)置了各種快捷錄入方式，可以非?？旖莸匿浫敫鞣N數(shù)據(jù)。在胚胎觀察界面可以記錄胚胎觀察的詳細(xì)情況，自動匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過連接顯微鏡實(shí)現(xiàn)胚胎培養(yǎng)過程中的圖像記錄（胚胎發(fā)育的圖片），頁面中設(shè)置了短信發(fā)送模塊可以給患者發(fā)送胚胎發(fā)育情況，如D3胚胎結(jié)果、囊胚結(jié)果等。系統(tǒng)具有凍胚胎管理功能，可以查看所有患者胚胎冷凍數(shù)量、位置等信息，查看冷凍費(fèi)用繳費(fèi)情況并進(jìn)行提醒，也可以進(jìn)行胚胎銷毀記錄。

3.3 液氮罐管理

系統(tǒng)具有液氮罐管理功能，可以在系統(tǒng)中配置液氮罐的房號、罐號、吊桶數(shù)量、分區(qū)數(shù)、分區(qū)支架數(shù)、分區(qū)存儲總數(shù)、分區(qū)報警閾值等各項(xiàng)參數(shù)；能夠圖形化展示實(shí)驗(yàn)室的液氮罐情況及當(dāng)前液氮罐的存儲情況，當(dāng)存儲超過設(shè)置的報警閾值時提醒管理員進(jìn)行處置，同時液氮罐統(tǒng)的存儲情況能根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中胚胎的使用情況自動調(diào)整。

3.4 智能化檢索統(tǒng)計分析

系統(tǒng)可以根據(jù)衛(wèi)生部門要求的格式或者實(shí)驗(yàn)室和臨床的固定格式自動統(tǒng)計形成相關(guān)報表信息并可以快捷導(dǎo)出數(shù)據(jù)。支持自定義報表可以根據(jù)自定義的格式方便靈活的統(tǒng)計并形成相關(guān)報表信息，支持搜索引擎圖形化展示臨床及實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的統(tǒng)計圖形并可以追蹤到符合條件的患者周期，可以圖形化展示多種IVF領(lǐng)域相關(guān)的分析指標(biāo)為助孕中心醫(yī)務(wù)人員做醫(yī)學(xué)研究提供有力的支持?？上蛐l(wèi)生監(jiān)督部門提供可靠的ART的統(tǒng)計報表和分析數(shù)據(jù)，為行政管理部門的規(guī)劃和決策提供依據(jù)。通過研究數(shù)據(jù)庫中大量臨床數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，對治療方案和流程的優(yōu)化提供循證醫(yī)學(xué)的依據(jù)，也可方便地總結(jié)重要的科研數(shù)據(jù)和治療經(jīng)驗(yàn)，便于進(jìn)行多中心的合作研究，產(chǎn)生有意義的科研成果。

3.5 系統(tǒng)管理功能

軟件的頁面和功能都可以設(shè)置訪問權(quán)限，任何未授權(quán)的操作都將不能進(jìn)行，用戶管理中工號與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)工號保持一致，根據(jù)需要開通助孕中心人員的工號及權(quán)限。權(quán)限管理按照醫(yī)生、護(hù)士、實(shí)驗(yàn)員、統(tǒng)計員、管理員等多種角色分配用戶權(quán)限，相應(yīng)角色的用戶只能進(jìn)入到其權(quán)限范圍內(nèi)的頁面做查詢、修改、統(tǒng)計等工作。管理員可以對角色及角色所具有的權(quán)限進(jìn)行增、刪、改等自由設(shè)定和組合。日志管理對系統(tǒng)中用戶的操作做了相應(yīng)的記錄，對應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)處理操作中系統(tǒng)的關(guān)鍵性操作、系統(tǒng)運(yùn)行期間的異常信息、關(guān)鍵性方法的進(jìn)入和退出都有詳細(xì)的日志記錄。用戶可以通過日志查詢病患的信息數(shù)據(jù)更改情況。管理員可以通過對應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的日志查詢分析系統(tǒng)錯誤及運(yùn)行影響因素從而優(yōu)化系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)的應(yīng)用與效果

4.1 提高了助孕環(huán)節(jié)中身份識別的準(zhǔn)確性與安全性

身份識別貫穿著整個助孕流程中，在每個重要環(huán)節(jié)都必須要核對患者身份來以杜絕代孕、替代取精等不安全因素的發(fā)生。但隨著我國生育政策的調(diào)整，輔助生殖助孕患者逐年增多，高齡助孕患者比例增加，這部分患者存在著獲卵率、受精率、種植率低、流產(chǎn)率高等不利因素，這些都有可能會導(dǎo)致其產(chǎn)生找他人代孕等想法，這將對臨床醫(yī)護(hù)人員身份核對帶來更大的挑戰(zhàn)[5]。輔助生殖管理系統(tǒng)通過與人臉識別設(shè)備對接，在患者初次就診身份建檔時核對患者身份并采集患者身份證、結(jié)婚證、指紋信息、男女患者人臉信息及男女患者合照信息。在后續(xù)周期建檔、取精核對和申請胚胎解凍時都需要通過設(shè)備核對人臉信息和指紋信息。特別是女方患者在進(jìn)入手術(shù)室前通過人臉識別設(shè)備核對患者指紋和人臉信息當(dāng)同時匹配時核對通過，進(jìn)入手術(shù)室后，手術(shù)室床旁通過平板電腦和指紋儀再次核對患者身份，極大地降低了出錯率，同時也改變了以往醫(yī)護(hù)人員反復(fù)人工核對信息的方式提高了工作效率。人臉識別技術(shù)具有更高的識別率和穩(wěn)定性，操作方便、快捷，比其他身份驗(yàn)證系統(tǒng)更有效杜絕頂替現(xiàn)象，有效預(yù)防了醫(yī)療糾紛，減輕了醫(yī)護(hù)工作負(fù)擔(dān)，同時提高了工作效率，在患者安全管理中是安全的，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用[6]。

4.2 實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室工作的精細(xì)化電子記錄

助孕系統(tǒng)通過與實(shí)驗(yàn)室顯微鏡等儀器對接實(shí)現(xiàn)了胚胎觀察的實(shí)時錄入并拍照存檔。通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)臨床醫(yī)生對胚胎下醫(yī)囑，實(shí)驗(yàn)室工作人員根據(jù)醫(yī)囑內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的胚胎處理，并通過系統(tǒng)給患者發(fā)送相應(yīng)的胚胎信息。實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室工作的無紙化辦公及全過程信息化記錄。

4.3 具有較強(qiáng)的統(tǒng)計和分析功能

系統(tǒng)根據(jù)助孕中心的工作流程和醫(yī)護(hù)人員的使用習(xí)慣，按衛(wèi)生部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報表和統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計算。內(nèi)建Apache SolrTM高性能的搜索引擎，可以錄入任意字段作為檢索條件，所有字段也均可以作為輸出結(jié)果，同時支持自定義報表，根據(jù)自定義的格式方便靈活的統(tǒng)計并形成相關(guān)報表信息，為醫(yī)護(hù)人員的科研工作提供了豐富的數(shù)據(jù)支持。

引用

[1]劉嘉茵,冒韻東,王媁,等.輔助生殖技術(shù)管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].國際生殖健康/計劃生育雜志,2012,31(01):58-62.

[2]胡爾西代姆·伊米提.計算機(jī)程序設(shè)計中C#和匯編語言混合程序設(shè)計研究[J].電腦編程技巧與維護(hù),2022(02):20-22+47.

[3]張景林.Oracle數(shù)據(jù)庫分區(qū)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2021,37(06):17-20.

[4]彭玢,代潔.基于中間庫與Web Server平臺信息交互接口設(shè)計[J].計算機(jī)與數(shù)字工程,2013,41(11):1801-1803.

[5]孫小玲,李曉琴,蔡美燕,等.輔助生殖助孕患者身份識別的全程精細(xì)化管理[J].護(hù)理學(xué)報,2017,24(15):28-31.

[6]魏慧娟,林小鳴,楊春梅,等.人臉識別系統(tǒng)在輔助生殖技術(shù)患者安全管理中的應(yīng)用[J].海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2020,26(3):84-86.