醫院病理樣本庫管理系統的設計

朱 芮 王 浩

醫院病理樣本庫管理系統的設計

朱 芮①王 浩②

目的：建立病理樣本數據庫，以規范病理樣本管理流程，并為病理樣本存儲和研究提供工作平臺。方法：病理樣本庫管理系統采用了J2EE、JSP及組件對象模型等技術，建立了病理樣本庫工作平臺，實現了病理資源網絡化、文檔化及智能化。結果：該系統建立了病理樣本管理系統架構和工作流程，為病理樣本的收集、存儲及分析提供了平臺。結論：系統設計可提高樣本檢定結果的真實性和可信度，從而提高樣本分析的準確性，為相關科室的信息化建設提供了良好的借鑒。

病理系統；組件對象模型；文檔管理；數據庫系統

[First-author’s address] Pathology Department, No.323 Hospital of PLA, Xi'an 710000, China.

病理樣本庫是指收集、存儲研究用生物樣本(包括組織、血漿和生物體液等)以及與這些生物樣本相關的各種生物信息等資料，并按嚴格技術標準采集、運輸、存儲、管理和使用的資源庫，是重大疾病基礎與臨床研究、臨床診治技術研發、藥物研發、健康(預測預防)研究與產業化，即實現轉化醫學的最寶貴資源和重要環節之一，為當今生命科學原創性研究、生物醫藥產業自主創新體系中至關重要的環節與保證[1]。

目前，我國醫院生物樣本庫建設尚處于發展階段，存在無序、分散及封閉、缺乏標準化流程、質量控制體系與信息化管理、資料殘缺不全以及倫理學與法律不健全等問題，嚴重降低了醫學研究水平，阻礙了創新性新藥研發與臨床診治技術開發進程。因此，建立病理樣本庫資源管理信息系統應具有靈活的可擴展性，能適應和滿足樣本數量及種類不斷發展和變化的需求，應定期評估信息系統確保其滿足樣本庫工作需要和規范的要求[2]。記錄樣本質量，如樣本的儲存溫度環境和凍融次數等，通過標識將實物樣本關聯到信息系統中的相關數據等。

1 病理樣本庫管理系統設計

系統服務平臺采用組件化架構思路，其建設內容除包含全生命周期階段的監理流程組件外，還包括文檔管理、進度管理、風險管理、共享管理及權限管理等工具組件，各類組件間能夠靈活進行功能與信息方面的互通共享(如圖1所示)。

圖1 病理樣本庫管理系統網絡結構圖

1.1 生物樣本庫標準作業程序流程及全周期管理

系統采取模塊化、流程化系統設計，注重系統細節，優化管理過程。

完善樣本管理過程，實現管理信息公布和自動收集匯總功能，通過信息公布中反映的各項信息，最近3個月與去年同期進行對比，分析信息走勢，書寫非正常原因，提供分析預測，為樣本科學化管理提供依據[3]。

1.2 角色權限管理下樣本資源共享平臺

系統用戶采取分級管理設置，根據權限將使用者進行劃分，分別授予對應權限。將用戶分為：質量控制人員、臨床醫生及病理科操作人員3個用戶組。

1.3 提高數據資源共享，降低流程及數據管理成本

(1)醫院信息系統(hospital information system，HIS)接口。系統采用JDBC-ODBC建立數據庫連接，當用戶發出系統功能請求時，由功能程序調用數據管理系統功能對數據庫進行操作。與HIS接口連接獲得患者登記信息的提取，包括患者基本診療信息、病理申請單；檢查收費的提取，獲取住院患者的計價信息；報告內容及報告狀態的回饋與確認，報告內容及報告處理狀態在醫生工作站中獲得反饋。采用單用戶連接方式，由服務器代理訪問HIS接口，降低數據頻繁訪問帶來的資源消耗[4]。

(2)醫學影像歸檔及傳輸系統(picture archiving and communication systems，PACS)接口。通過連接PACS系統，實現調閱對應患者的影像報告信息；將病理信息系統檢查報告與圖像歸入PACS系統中。

1.4 射頻識別管理

系統擬采用射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術標示病理樣本，通過智能檢測設備將實時采集的檢定數據存儲到RFID存儲卡內，與網絡結合形成數據庫，實現樣本檢測與分級管理、權限與用戶，物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制，提高管理的規范化、信息化及自動化[5]。

1.5 閉環質量控制及決策支持系統

建立封閉式數據采集、存儲、質量控制及回饋模式，保障檢定結果的真實性和可信度。通過智能檢測設備，將采集到的信息流直接存入數據庫，降低了人為干預引入的謬誤，同時減少了錄入的時間。

利用數據挖掘技術對環境因素實施分析，可針對樣本管理過程中潛在風險進行識別和分析，對每種風險進行分類，并決定如何管理各類風險；預測系統運行所面臨的各種風險，并對每種風險的大小及發生概率進行評價，建立風險管理評估；制定風險管理的策略和方法，擬定危機應急計劃。

1.6 文檔管理

文檔管理信息系統的功能包括：樣本來源的問卷和知情同意書，管理樣本采集、處理、儲存和運輸，管理質量保證和質量控制程序和文件，樣本臨床數據電子采集，數據安全保護，報告管理(庫存、采集、使用及質量保證等報告)[6]。

2 病理樣本庫管理系統實現

2.1 開發環境

(1)硬件設備。包括RFID標簽，冷存盒，冷存架，冷存管，打印機，掃描儀，計算機(服務器、客戶終端和溫控系統)，石蠟樣本柜，切片柜，液氮罐和(或)柜，液氮供應罐，普通低溫冰箱，超低溫冰箱，深低溫冰箱，冷藏柜，普通液氮罐，生物樣本低溫轉運設備，取材臺，組織取材器具，數碼照相機，標簽打印機，組織脫水機，組織包埋機，冰凍切片機，石蠟切片機，撈片機，烤片設備，水平離心機，電子秤，移液器，冷凍標簽打印機，生物樣本庫信息管理系統終端。

(2)軟件開發工具。數據庫采用Oracle 11g R2，數據庫開發工具采用JSP及J2EE完成。

2.2 系統功能實現

遠程監控系統平臺基于J2EE的B/S結構，整個應用劃分為：表現層、業務邏輯層及數據訪問層。采用JSP技術實現表現層，通過提供人機交互的界面，便于系統遠程維護及升級，便于用戶隨時隨地通過網絡登錄系統平臺。中心設備投資少、遠程維護方便的特點，適用于聯網通訊模式；數據訪問層采用JDBCODBC橋實現；業務邏輯層以Applet方式嵌入在瀏覽器中與服務器交互實現，并實現文檔模板套用、痕跡保留、公文域以及電子簽章等常用功能(如圖2所示)。

圖2 系統結構框圖

(1)樣本庫資源管理信息系統。通過醫院信息平臺的建設盡量減少不必要的重復建設，醫院原有的各業務系統和信息系統通過醫院信息平臺提供的接口實現整合，繼承已有的數據資源和服務。建立瀏覽器和(或)服務器(B/S)結構，即瀏覽器和服務器結構，在這種結構下，用戶工作界面通過www瀏覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端實現，主要事務邏輯在服務器端實現，形成3層tier結構[7]。可極大簡化客戶端計算機載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本[8]。建立B/S結構的網絡應用，并通過Internet/Intranet模式下數據庫應用，開發周期短，成本較低。B/S結構是一次到位開發，能實現不同人員，從不同地點，以不同的接入方式訪問和操作共同的數據庫；能有效地保護數據平臺和管理訪問權限，服務器數據庫安全性較高。

(2)樣本庫環境監測系統。實施消防安全控制，配置程控煙霧報警器，編制對應控制程序并實時監測；建立供電保障系統，配備雙路市電供電及配置備用電源，并遵循供配電系統設計標準(GB50052-2009)；實施溫濕度控制，根據室內空氣質量標準(GB/T18883-2002)，建立反饋自控制系統。

(3)樣本文檔管理系統。數據報表采用組件對象模型(component object model，COM)實現文檔對象的操作。由病理科出具檢查報告，可采用電子版檢定記錄表進行記錄及審核，最后可由客戶端進入數據庫查詢自主打印紙質報告信息。管理系統文檔生成器內引用的Office模板文件，并根據權限劃撥給對應等級的用戶使用。用戶在新建文檔時，文檔生成器可調用授權的模板。系統自動統一規則命名文檔，并實現文件名標準化管理。

(4)數據統計分析與上報。數據關鍵詞統計根據查詢形成分析報表，啟用統計向導，可根據對應統計條件、字段選擇匹配的統計變量生成統計報表。通過對比、建模等方法，描述統計結果內數據特征，并結合知識庫針對數據特征查找方法，建立輔助決策機制。

數據查詢上報，系統可根據用戶查詢條件，形成查詢數據上報文件報告。

(5)工作管理。經核驗人員審核后系統調用文檔生成器，生成對應檢查報告并保存記錄。系統可根據檢測步驟打印檢定標識，明確樣本當前檢測狀態，還可根據使用者要求，啟用查詢向導按照字段及字段限制生成查詢并生成查詢文檔；使用者也可以通過檢定記錄數據明細視圖啟用字段篩選器完成查詢過程[9]。將查詢記錄塊發送至輸出文檔；建立文檔索引，便于查閱；提供pdf、doc、xml、txt、xls等多類別文檔輸出。檢查新建或上傳后，自動或手動為文件生成唯一編號，支持文檔的批量關聯，實現樣本檢測記錄文檔與相關文檔、圖紙、圖片及其他格式附件進行關聯，點擊鏈接即可一鍵快速查看，并將上傳的Office文檔、txt、pdf等類型文件生成摘要；為附件字段中存儲的圖片，音頻、視頻類文件增加摘要及縮略圖，便于預覽查看。無需逐個打開文檔即可快速預覽文檔內容。系統為各種算法模塊存儲規則，指定動作、條件和操作，當動作觸發符合設定的條件，系統則自動執行規則的操作，即：將對應條件的文檔自動歸檔到規則指定的算法模塊目錄下，實現規范化管理；或將文檔按照對應規則進入處理特定流程，實現文檔自動化處理[10]。提供權限控制機制，并針對不同級別用戶進行細粒度的權限控制，控制用戶的管理、瀏覽、閱讀、編輯、下載、刪除及打印等操作，實現文檔安全共享[11]。

3 結語

病理樣本庫管理體系是醫院病理樣本信息管理的綜合數據庫系統，其采用面向樣本對象而非檢測事件的組織模式，可以實現對待測樣本的全周期檢定管理。采用基于局域網的系統構架模式，可以實現醫院管理部門、臨床工作站和病理科三者的信息共享和互動[12-13]。采用非人工封閉式數據存儲模式，可有效保障檢定結果的真實性和可信度。

病理樣本庫管理系統的研制，將有效提高醫院病理管理工作流程的規范化和智能化水平，提高樣本檢定結果的真實性和可信度，從而提高樣本分析的準確性。

[1]李向紅.病理信息系統在質量管理中的作用[J].中國腫瘤，2007，16(6)：399-401.

[2]李向紅，徐朗，薛萬國.病理信息學[J].中華病理學雜志，2006，35(1)：53-75.

[3]李洪林，薛鐵，陳宇，等.建立基于乳腺影像學報告及數據系統的乳腺超聲診斷數據庫[J].中華醫學超聲雜志，2008，5(4)：690-693.

[4]曾德華，史正旭，張睿，等.病理信息管理系統的建設與應用[J].中國體視學與圖像分析，2010，15(4)：451-455.

[5]李桂祥，陳屬虎，王放.病理信息系統的構建與應用[J].醫療衛生裝備，2009，30(8)：47-49.

[6]王海燕，魯澄宇，王海鷹.病理資料數據庫的建立及應用管理系統的開發[J].白求恩醫科大學學報，2000，26(4)：438-439.

[7]吳永友，邢春根，李軍成.多功能胃癌臨床病理資料專業數據庫的開發與應用[J].中國數字醫學，2008，3(4)：30-32.

[8]靳毅，劉巍，王玉棟，等.非小細胞肺癌患者數據庫的建立及思考[J].中國腫瘤，2010，19(9)：589-591.

[9]游鄭標.基于WAP2.0的移動健康監測平臺系統的設計與應用[J].工業控制計算機，2011，24(6)：71-72.

[10]彭玉蘭，張和慶，敬基剛，等.基于數據挖掘技術對乳腺超聲數據庫數據利用的初步研究[J].生物醫學工程學雜志，2010，27(4)：898-901.

[11]湯鴻，唐威.計算機與信息化技術在病理技術中的應用[J].中國組織化學與細胞化學雜志，2012，21(5)：501-502.

[12]周思佳，楊小燕，端妮.一種基于Web的病理質控工作站的設計與應用[J].醫療衛生裝備，2012，33(5)：46-48.

[13]商洪濤，劉宇靜，唐輝.醫院計量中心業務管理信息系統的建立[J].中國醫學裝備，2011，8(10)：68-69.

Research on the design of management system for pathological sample library

ZHU Rui, WANG Hao// China Medical Equipment,2015,12(1):54-56.

Objective: To establish the pathological sample database and standardize pathology specimen management processes to provide a platform for the study of pathology samples. Methods: Using J2EE, JSP, and component object model technology, the system establish the pathological sample library work platform for the pathology network resources, documentation, and intelligent. Results: The system established pathology samples and workflow management system architecture for the collection, storage and analysis of pathology specimens. Conclusion: The system designed to enhance the authenticity and credibility of the sample test results, thereby improve the accuracy of the sample analysis and provides a good reference for information technology-related departments.

Pathology system; Component object model; Document management; Database system

朱芮,女,(1982- ),本科學歷，主管技師。解放軍第323醫院病理科，研究方向：病理制片及病理樣本管理。

1672-8270(2015)01-0054-03

R197.324

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.01.017

2014-05-26

①解放軍第323醫院病理科 陜西 西安 710000

②蘭州軍區臨潼療養院門診部 陜西 西安 710600