基于移動互聯技術的臨床實驗室管理平臺構建與應用

肖銘瑀心 潘剛熙 陳賢華 陳翔 李霞 孫一帆

1.廣西壯族自治區柳州市柳鐵中心醫院檢驗科，廣西柳州 545005；2.廣西壯族自治區柳州市柳鐵中心醫院院長辦公室，廣西柳州 545005

我國的臨床實驗室經過幾十年的發展，檢驗質量得到顯著提高，檢驗項目日益豐富，能為臨床決策提供越來越多的參考依據，使檢驗醫學在臨床醫療中的重要性日益突顯[1]。隨著設備自動化程度越來越高，檢驗人員逐漸從繁雜的常規手工操作中解放出來，檢驗理念開始從檢測向以患者醫療為中心進行轉變[2-3]。隨著新一輪醫療改革的深入，臨床醫學檢驗中心建設得到了國家大力支持，臨床實驗室發展面臨著巨大的機遇與挑戰[4-5]。尤其是在新型冠狀病毒肺炎防控過程中，檢驗人員深刻認識到檢驗信息化建設的提速迫在眉睫[6-7]。臨床實驗室管理是一個龐大的體系，涉及的管理和技術內容眾多[8]，因此產生的信息數據量是巨大的，用傳統的紙質記錄已無法滿足，使得自動化管理成為必然[9-10]。然而目前國內已有的實驗室管理平臺缺乏個性化、針對性，架構相對落后，因此，亟須提高實驗室管理自動化，解放檢驗人員的記錄工作量。

近年來，互聯網和移動終端的發展，促進了移動互聯技術的出現、成熟及發展[11-12]?？呻S時隨地通過設備獲取所需信息[13]。移動互聯技術的發展，使得更多個性化服務得以實現，真正實現了“隨時”“隨地”的理念，這樣的理念正是臨床實驗室所亟須的[14]。通過移動終端，將電腦上的數據以可視化的形式進行呈現，也是年輕一代易于接受，容易上手的管理模式[12,15]。本課題組開發出基于移動終端的臨床實驗室管理平臺，真正實現“隨時”“隨地”記我所記，助力實驗室管理智慧化發展。

1 總體框架

1.1 軟件架構

平臺軟件框架見圖1。①表現層為用戶提供電腦端BS 架構網頁與基于微信小程序、公眾號等第三方公眾服務平臺；②業務接口層，將各類業務請求通過分發服務器，分發到不同的應用服務器；③業務邏輯層，實現具體業務邏輯，包含文件、流程、界面、消息、日程、第三方接口等算法和計算過程，服務于各應用系統，處理與業務相關的所有功能；④技術支持層，為業務邏輯提供基礎的構件，所有的業務功能都基于自定義流程、自定義界面、權限管理與接口構件；⑤數據訪問層，用于關系型數據庫和業務實體對象之間作一個映射，在具體的操作業務對象的時候，就不需要再去和復雜的結構化查詢語言（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數據庫用于各類數據存儲，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 網絡架構

醫院采用的是內外網分離的網絡架構，就是將醫院的內網和外網業務分別放在一張單獨建立的網絡上來運行，兩網物理隔離，最大限度保障內網業務及數據的安全。內網主要承載醫療核心業務，如HIS、PACS 等。外網作為行政辦公、對外發布、互聯網醫學資料查詢的主要平臺，對于穩定性和保密性的要求低于內網，并且接入終端及數據流特點也更為復雜。醫院網絡分層及其功能分區。見圖2。

圖2 網絡架構圖

其中，內網中心服務區是整個醫院業務的核心，外網中心服務器區（DMZ 區）是一切外網業務系統相關設備的集中連接區域。根據內外網分離的網絡架構畫出的拓撲圖見圖3。實驗室管理平臺需要并入醫院網絡，在連接內網實驗室工作站、LIS 服務器、溫度檢測設備同時，也需要支持外網手機移動應用?？赏ㄟ^在內網中心服務器區部署主服務器；外網中心服務器區部署前置服務器；終端服務區部署接口服務器；數據災備區部署備份服務器，由醫院互聯網和Internet出口，解決內外網互聯問題。

圖3 平臺拓撲圖

2 功能設計

2.1 文檔管理

所有文件都保存在服務器上，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的混亂。通過預先設置，服務器可以每天對所有文件進行多次本地或異地備份，系統的數據安全得到保障。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

文件創建、審核、批準、發布、閱讀、編輯等全信息化管理，各流程嚴格按照“先申請，再審批，后執行”的管理模式，用戶可根據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節由于失控導致如版本混亂或文件內容缺失等情況，文件處理效率更高。

2.3 性能驗證和結果比對報告自動生成

預先設置每臺檢驗儀器的實驗方案、評價標準、結果判斷模板，在儀器對標本完成檢測后，通過輸入標本號讀取LIS 提供的接口，獲取檢驗數據并生成相應的性能驗證、模式間比對、室間/內比對等各類報告。在比對報告的模板中可設置精密度、正確度、污染率、線性范圍、參考區間等各種參數的計算公式和判斷條件，實現一鍵生成最終報告。

2.4 設備維護

生成二維碼設備卡貼在設備表面，使用人員可利用手機、平板等終端掃描二維碼查看設備檔案資料及故障報修，進行維護保養登記等工作。未按要求進行保養的設備進行提醒。當設備發生故障時用于故障登記，同時給實驗室管理層及維修人員發送報修通知，當故障維修完畢時發送故障處理完畢的通知。對于設備的周期性校準計劃或維護保養計劃，當臨近設置的維護校準日期時自動提示，提醒工作人員及時對設備進行校準維護

2.5 人員考試

管理人員根據文件內容自定義各種學習題庫，如實驗室形態學題庫、受控文件題庫、外來文件題庫等，并可以導入圖片、音頻、視頻。在答題界面，系統自動閱卷判分，支持考生分數查詢、排名查詢、答案查詢。

2.6 實驗室環境監測

無線溫濕度智能監控，通過溫度、濕度傳感器，測量接觸點的溫度和濕度上傳至計算機中，響應管理軟件命令，針對不同設備的溫濕度參數設置對應的上下限，檢測值一旦觸發了閾值，系統會在電腦端和移動端間隔報警，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，個人檔案能實時更新和集中管理，讓管理者能方便快捷地了解和收集實驗室人員的所有情況。

2.8 來訪人員記錄

系統可生成不同地點二維碼，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

平臺實現的功能見圖4A。通過平臺各種功能的使用，科室管理效率更加智慧化、精準化，大大減輕了實驗人員的工作量，并且保證了數據的真實性，符合ISO15189 認可的標準。

3.1 實現無紙化管理

除了基本的文檔、記錄表格，科室的文件審批、設備管理、臨床和供應商溝通都實現了電子化、流程化（圖4B）。通過手機就可以執行各種記錄，并查詢各種數據（圖4C）。

3.2 實現數據“隨時”“隨地”記錄

通過平臺及手機端管理，真正實現了“隨時”“隨地”記錄的作用，不僅方便了實驗人員的操作，也保證了數據的真實性。如儀器維護保養，以往紙質版是可以補登的，但電子化以后，是無法補錄的（圖4C）。數據的真實性為科室的精細化管理提供了有力支撐。

3.3 實現報告一鍵生成

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

圖4 平臺部分功能使用展示

3.4 實現閉環管理

科室管理小組討論形成的決議、工作，均由科室行政秘書發起，形成任務追蹤流程，并將任務具體到個人和時間節點。通過手機端進行任務提醒，使科室形成閉環管理，使管理高效、精細。

4 討論

目前管理信息系統開發途徑常為以下三種[8,16-17]：軟件公司開發；臨床實驗室和軟件公司合作開發；臨床實驗室獨立開發。三種方式各有優缺點，軟件公司有技術優勢，功能比較強大，但他們對實驗室工作無法深入了解，缺乏個性化、針對性，且開發費用高。臨床實驗室獨立開發則與之相反，技術上相對欠缺，但實驗室個性化和針對性非常強，開發費用低。所以臨床實驗室和軟件公司共同合作開發，是一種較好的開發形式，只要雙方互相溝通、密切配合，開發出來的產品將能真正服務于實驗室，達到非常好的效果。

國內有實驗室在實驗室管理平臺的構建上做出了一些探索。中國人民解放軍軍醫進修學院[18]按照15189 標準對質量管理的要求,以Power Builder 作為開發平臺,在C/S 模式下，研究、開發了質量信息管理系統。系統嚴格依據15189 標準的要求，具有質量管理和技術管理的功能，共13 個功能模塊。韋汝珍等[19]自主開發一套用于實驗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、實驗室質量與技術記錄等，可顯著提高實驗室管理的效率和質量。為解決目前實驗室ISO15189 體系文件人工及紙質化管理存在的不足，巢薇等[20]結合實際管理需求，提出利用軟件技術從流程、文檔格式、保存方式、授權、學習及考核、管理等主要方面如何實現設計及實現ISO15189體系文件信息化管理，從而達到醫療單位實驗室質量管理水平提高的目的?？梢?，將實驗室信息管理自動化，無紙化是可行的，可以大大節約常規記錄時間，達到流程優化，提高效率的目的[16]。然而，這些系統均是基于客戶端形式開發，用戶無法通過網絡使用移動互聯網進行管理，在智能化手機廣泛滲入各個領域的今天，這些系統的使用不夠智能化、可視化?；蛘?，目前已有的系統只是基于ISO15189 質量文件管理，將大量的文件電子化[9-10]，但并未接入LIS，無法將性能驗證、儀器比對等工作量較大的任務進行自動化管理。因此，本課題組研發的基于移動互聯網的實驗室管理平臺，可以使內外網互通，真正能實現實驗室管理的智能化和可視化。通過實踐應用，員工依從性好，使用流暢，顯著提高了臨床實驗室的管理效率。

目前國家正在實施醫療行業的“互聯網+”戰略，從而改善患者就醫流程和診療體驗，避免資源浪費[21-22]。在“互聯網+”時代，檢驗行業要主動擁抱移動互聯和智慧化醫療，打造個性化的臨床實驗室智慧化管理平臺，從而簡化實驗人員工作量，將工作重心轉移到檢驗質量和患者診療上面來。此外，也要注意隱私數據的保護[23]，以及響應國家安全策略，保護互聯網的安全[24-26]。后續將與實驗室工作經驗豐富、熟悉LIS 系統的專家交流，繼續改善、提升并創新平臺功能，使平臺的功能更貼近實際工作，解決實際問題。