臨床檢驗中心質控信息系統的設計與實現

朱 凱

(上海市臨床檢驗中心 上海 200126)

0 引 言

上海市臨床檢驗中心主要是對全市所有醫療機構臨床實驗室(以下簡稱各實驗室)質量監管。國際上通行的監管方法為：給實驗室發放質控標本，實驗室每天儀器開機檢測用戶標本前必須先檢測此質控標本，并將檢測到的值上報中心，由中心根據檢測值判斷此儀器當天是否失控[1]。過去的做法為中心每月郵寄質控標本給醫院時同步發放數據填報的excel表格，實驗室按要求每日填寫表格(每個儀器一個sheet表單)，下月月初將上月的統計數據發放郵件至中心指定郵箱，由管理員集中統計[2]。由于醫療機構和檢驗儀器的數量都迅速增加，原有的統計方法需要大量的人力資源投入且效率低下，況且隨著待檢測的標本的增多，不可能一味地依靠人力的投入。在此情況下，開發一套針對現狀的系統顯得尤為重要。

1 需求及業務分析

1.1 需求分析

質量監控中心作為國家機關在長期工作過程中已經形成了一套完善的申報體系，在很長一段時間內醫院工作人員已經熟悉了相關的流程，但隨著需要申報的質檢樣本和質檢設備種類的增加，所以要在原有的基礎上進行改進。本信息系統的目的是使檢驗數據數據錄入實現控制化、透明化、標準化，從而提高數據的利用率[3]。通過該本臺平臺，實驗室錄入人員可隨時錄入檢驗標本的信息，實驗室負責人和標本中心管理員也能實時看到數據，對數據做審核工作。主要涉及的業務需求有以下幾種：

1) 實驗室輸入人員的功能要求:建立標本信息;查詢實驗室記錄的標本信息。

2) 實驗室負責人員功能需求：審核實驗室錄入人員提交的標本信息；查詢本實驗室錄入的標本信息；查看本實驗室的反饋報告。

3) 中心系統管理員功能需求：查詢所有實驗室錄入的標本信息并且可以對實驗室的相關類信息進行錄入如圖1所示。

圖1 關于中心系統管理員的需求用例圖

從圖1中可以看出,中心系統管理員查看所有醫療機構標本數據報告并對系統內所有醫療機構登記信息的所有信息進行相關的增加和刪除類的操作。

4) 中心專業人員功能需求：查詢所有實驗室錄入的標本信息；查看所有實驗室的反饋報告。具體用例圖如圖2所示，中心專業人員的主要職責是查看所有醫療機構的標本報告、查看系統內所有醫療機構登記信息。

圖2 中心專業人員用例圖

1.2 系統劃分

經需求分析，本系統主要功能包括以下幾個方面:

1) 系統管理模塊：系統管理模塊包括用戶管理和實驗室管理兩個部分，其中用戶管理是用戶對自身的4個權限進行增加、刪除等(系統共4種權限從上文已可知)。實驗室管理模塊主要管理實驗室的登記信息。

2) 報告管理模塊：本系統報告即標本數據反饋報告。該報告包含幾個子報告可供查看。

3) 數據管理模塊：該模塊用于管理數據庫中目前實驗室登記信息和檢驗信息的原始數據。如圖3所示。

圖3 系統功能結構圖

2 技術方案

2.1 架構選擇

我國現有的主流架構分別是C/S架構和B/S架構。B/S架構是瀏覽器和服務器架構，又稱為前后端分離架構。B/S主要分為用戶直接進行信息瀏覽的前端瀏覽器部分和支持用戶瀏覽的信息發布的后臺數據服務器兩個部分[4]。B/S結構的系統相對于C/S結構的系統具有獨有的優點。

從開發角度來看B/S架構的前端和數據庫分離的特點，有助于開發效率，專業的人做專業事，只需要后臺數據庫人員和前端人員一起開工，邊開發邊進行測試，可以使得開發效率提高。

從開發效率和測試的優點也可以看出，使用B/S架構進行開發可以從一個小的部分進行，比如在進行開發的時候可以先開發出系統管理模塊，再開發出報告管理模塊，這樣一個模塊接一個模塊的進行，可以把一個小的軟件隨著后期需求的增加進行無限擴展。

B/S架構的前端后臺分離的方式，也使得用戶在瀏覽前端數據的時候無法接觸到后臺的數據，只要后臺進行相應的加密，就可以使數據泄露的可能性大為降低。

2.2 通信接口技術

HTML是一種直觀的語言，也可以形容成一門描述性的語言。HTML是現在所有主流瀏覽器都支持的一種網頁的編寫方法，HTML通過標簽類的方法進行布局[6]。本系統采用HTML5進行網頁布局。WebSocket和HTML5結合在一起使用，HTML進行界面描述，而界面和后臺取數據的通道就是WebSocket。WebSocket用來實現在互聯網技術中的雙向信息傳輸，保證數據通信的實時性。

在軟件開發中存在著很多的開發模式，比如經常使用到的單例模式、觀察者模式等。而WebSocket的使用特別類似于軟件開發中的橋接模式中的橋，WebSocket是一個通道，連接HTML5布局中的界面和后臺數據庫,使用WebSocket前端和后臺就可以建立連接進行數據通信。雖然現在很多主流的瀏覽器都已經開始逐漸拋棄HTTP協議[7]，但是大多數政府網站都在使用，因為政府網站要求的更多是穩定，HTTP協議每次會話后都會斷開連接，保證數據資源的最大化利用。因此本系統采用WebSocket技術作為實時交流的接口通信協議。

WebSocket并不屬于OSI七層模型的某一層，它是一個中間層[8]，它是對TCP/IP的封裝，用戶無需關注協議具體內容，它向用戶提供各類操作，十分易于上手。

2.3 數據庫技術

隨著前后端技術的分離，互聯網技術的進步，越來越多的小型項目的出現，自己建立數據庫穩定性無法保障，資金投入較大。那么市面上已經存在的數據庫就是首選，只需要交少量的使用費用即可。目前較為常用的幾種數據庫有：MYSQL、SQLSERVER、Oracle[9]。

在本文所述質控系統中使用的是MYSQL數據庫，由于它的開源模式，使得MYSQL在中小型系統的中被大量使用，MYSQL數據庫的優點[2]如下：(1) 使用MYSQL其所需的費用較低；(2) MYSQL的管理較為簡單；(3) 開發人員可對MYSQL的存儲引擎進行選擇；(4) 有大量的MYSQL軟件可以使用。

3 具體模塊設計

3.1 數據管理模塊

數據管理模塊的主要功能是進行數據的錄入和查詢。包括儀器信息、數據信息等。

本模塊就是讓實驗室錄入人員錄入檢測出的數據結果，這些數據就是本系統所有報表的根源。本節選取免疫專業生化六項錄入為例子說明，見圖4。

圖4 樣本數據錄入模塊

如圖4所示，該實驗室有儀器開展生化六項的檢測，在正式做病人標本前需要先做由本中心提供的質控樣本，并提交結果。本中心提交2個樣本需要實驗室檢測，分別為Backman公司和科華公司生產的樣本[10]。

系統提供數據搜索功能，圖5至圖6為錄入樣本數據搜索的功能圖示。該模塊的前臺頁面全部由Flex制作，效果較好，同時速度也比較滿意。

圖5 樣本錄入數據搜索

圖6 樣本錄入數據搜索結果

如圖所示的是樣本錄入數據搜索的初始頁面，用戶可以根據搜索條件搜索出所要的結果[3]。該搜索為實驗室專用，僅能搜索到自己實驗室提交的結果，并且可以查看實驗室人員對提交結果的審核情況。

3.2 報告管理模塊

報告管理是根據數據庫內的數據生成各類的報表，每種報表的格式和所需數據均不同。例如該實驗的某臺儀器和上海市所有使用同型號的儀器的檢測質量的對比；該實驗室所提交的檢測值的數量/質量在全上海的排名；該實驗室一段時期內失控儀器(即標本的檢測值與標準值偏差過大)的統計等。

本模塊就是根據導入的數據所生成的各類報告。圖7的報告即為生化六項Backman質控樣本L1的數據質控圖。圖中的折線圖就是由Flex自動生成的，coding十分簡單，顯示效果和速度也十分不錯。

圖7 樣本數據質控圖

圖8是實驗室表單下載頁面。每個月該實驗室的每個儀器的所有質控標本的錄入情況都會生成pdf表單并附有電子印章供實驗室下載。該表單可以作為該臺儀器在控的證明，用于衛計委或者其他醫療檢查機構的檢查使用。

圖8 表單下載頁面

3.3 系統管理模塊

本系統可以增加和刪除實驗數據、修改系統用戶資料、用戶權限設置。本系統的權限分配采用的是組權限的方法，設置了若干權限組：中心專業人員、中心系統管理員、實驗室負責人員、實驗室錄入人員。對于每一個權限組都會授予其權限，例如：經銷商銷售經理可以錄入售出的車輛與人的信息，但是實驗室負責人員只能查看到自己實驗室的檢驗信息，修改自己實驗室的聯系方式等。當有新用戶注冊該系統后，必須為用戶設置其對應的身份權限，每一個用戶只能實施權限內的操作。

每個用戶可在此模塊中只能修改自己的個人信息，但是用戶名這一關鍵信息不允許修改。

4 結 語

本文介紹了臨床檢驗中心質控信息系統的設計和實現過程。在進行系統設計時首先明確整個系統的要求，以及現有的系統或者業務的流程，使得新設計的系統盡量符合原有的流程，這樣在操作過程中可以減少培訓。同時在本系統設計的過程中采用了各大瀏覽器支持的HTML5語言進行編寫，在設計接口的時候為了保證數據傳輸的實時性采用了WebSocket通信技術，后臺使用MYSQL數據庫，最終完成了整個系統的設計，為上海市臨床檢驗中心高效管理設備質檢結果提供了方便。