基于互聯網+的婦幼云平臺設計與應用

張文華，劉劍鋒，張 華，葉俊英，水科斌

（重慶市婦幼保健院，重慶 401147）

0 引言

近年來，婦幼保健領域的民生實事項目持續加大投資，在推動區域婦女、兒童保健服務發展的同時，也因管理、機制等方面的制約，出現了如保障難度大、缺少實時數據、難以量化考核評估等問題。為適應新形勢下民生實事項目的工作目標和管理要求，各單位紛紛借助互聯網、移動醫療、云計算等技術，積極開展婦幼民生實事項目信息化云平臺建設的研究與實踐，以加快推動社會民生持續改善。

省級婦幼保健機構每年牽頭多個婦幼民生實事項目，如唐氏綜合征免費篩查、農村婦女“兩癌”篩查項目等。此類惠民項目轄區范圍廣、醫療保健機構多、受惠人群分散，但項目開展成果難以摸清、醫療機構工作量難以核查、受惠患者精準性難以評估。因此，建設一套面向全省婦幼保健機構和目標人群的科學統一的婦幼云平臺勢在必行。

1 需求分析

婦幼云平臺建設應滿足以下3個方面的需求：（1）硬件支撐能力，靈活、快速部署能力，計算和存儲能力既要能滿足未來不確定的政策性新項目的需求，又要能實現性能的彈性擴展和收縮，還要保護已有硬件的投資價值，避免重復建設和資金浪費。（2）應針對不同項目，建立完善的項目管理流程和目標人群篩查管理程序，支持目標人群、醫療保健機構和項目主管部門三方實時信息共享與交互。針對目標人群，能實現篩查預約、結果報告查看等功能；醫療保健機構能查詢已預約的人群信息，為目標人群提供服務；項目主管部門能依據平臺里存儲的健康項目信息，形成規范報表，可支持實時動態分析和綜合查詢。（3）中心端的部署可靈活、便捷地實現與不同業務系統的快速對接，部署各類項目的具體應用。同時，不同類型的受惠人群、開展各項目的醫療機構和項目主管部門能通過互聯網及時、便捷地訪問平臺。

2 婦幼云平臺的構建

婦幼云平臺引入“互聯網+婦幼健康管理”新理念[1]，采用云平臺技術構建軟硬件平臺環境。云平臺技術指在廣域網或局域網內將硬件、軟件、網絡等資源統一，實現數據的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術[2]。本項目通過按需采購的方式租用阿里云平臺，由阿里云提供業務邏輯運算、數據存儲、安全防護等支撐環境。阿里云平臺屬于云計算領域的佼佼者，而按需采購、靈活部署的商務模式符合婦幼民生實事項目的彈性伸縮需求[3]。婦幼云平臺架構設計如圖1所示。

圖1 婦幼云平臺架構圖

2.1 婦幼云平臺的業務邏輯設計

婦幼云平臺的業務采用分層設計，從外到內分為客戶應用層、應用服務層和數據交換層。其中，客戶應用層支持目標人群使用移動App訪問，醫療保健機構和項目主管部門使用網頁瀏覽。應用服務層采用Java開發，使用Tomcat進行內容發布，實現民生實事項目的管理策略、業務邏輯等功能，負責接收和轉發客戶應用層的請求與結果，并存儲關鍵認證信息和業務數據。數據交換層位于醫院外部到內部網絡數據交換的中轉區域，主要負責內、外網絡數據的安全交換。婦幼云平臺的業務功能框架結構如圖2所示。

2.2 婦幼云平臺的功能設計

圖2 婦幼云平臺的業務功能框架結構圖

2.2.1 婦幼項目業務流程

婦幼項目面向主管部門、醫療保健機構和目標人群3種對象。首先由主管部門確定開展的項目，制訂相應的項目實施方案。各醫療保健機構根據自身條件整合項目的醫療技術資源，向目標人群進行健康宣教。目標人群則提供個人基本信息，向醫療保健機構申請參與項目。由醫療保健機構根據項目實施方案，記錄患者信息并為患者提供預約服務和項目業務的其他服務。同時，將項目執行結果準確記錄，反饋至主管部門。目標人群通過身份認證后，可自行查詢所參與項目的結果情況，根據結果選擇相應的治療和保健服務。主管部門根據項目執行結果進行審核、分析和統計，以便為下一周期民生項目的實施提供輔助決策。婦幼項目業務流程如圖3所示。

圖3 婦幼項目業務流程圖

2.2.2 婦幼服務功能設計

婦幼云平臺功能包括項目主管部門和醫療保健機構所使用的云平臺網頁和目標人群使用的移動App，其中云平臺網頁包括檔案管理、信息錄入和綜合查詢等功能，移動App包含項目預約及取消、報告查看、線上互動等功能。移動App部分功能介紹如下：

（1）服務預約：目標人群完善個人信息后，可通過移動App選擇其所在轄區的醫療保健機構進行服務預約。

（2）取消預約：目標人群如無法在約定時間趕往醫療機構，可在預約時間到期前，通過移動App取消相關預約。

（3）報告查看：檢查完成后，醫療保健機構在云平臺中錄入相關檢查結果，移動App自動給受檢者推送結果，受檢者則可在手機上通過個人信息驗證后查看檢查結果。

（4）項目介紹：目標人群可在移動App上選擇相關的婦幼健康服務項目，了解項目內容及流程。

（5）線上互動：若目標人群對檢查結果或檢查流程等存在疑惑，可通過該功能向醫療保健機構人員進行在線咨詢。

（6）健康助手：根據目標人群檢查結果，向其推送相關健康處方、營養處方、健康診斷指導或就醫診療指導等信息。

2.3 婦幼云平臺的部署設計

客戶應用層部署在自主設計研發的移動App上，面向目標人群、醫療保健機構和項目主管部門，簡單易用，維護方便。應用服務層部署在阿里云平臺上，由阿里云提供計算、存儲單元及入口安全防護等功能支撐。阿里云作為一種優秀的軟件平臺解決方案[3]，其具備低成本、高可用性、按需服務等特點，能滿足民生實事項目的動態業務需求。數據交換層部署在前置機服務器上，實現數據“擺渡”功能，即對外與阿里云平臺交換數據，對內與醫療保健機構內部業務系統交換數據[4]。

2.4 婦幼云平臺的安全防護設計

婦幼云平臺涉及大量婦幼保健信息的共享交互，其網絡安全要求較高，因此需要構建策略嚴謹的內、外網安全防護體系。本平臺參照整體網絡安全防護的設計理念[5]，從安全產品選擇和部署策略2個方面進行優化設計。合理地選擇安全產品可以簡化網絡部署，節省費用。本平臺選擇了下一代防火墻和安全隔離網閘作為主要安全防護產品。下一代防火墻是傳統防火墻的升級產品，將防病毒、入侵檢測和防火墻的功能整合，進行統一威脅管理（unified threat management，UTM），且其部署在網絡外部邊界，不僅能為數據交換提供多維度的保護，還能簡化網絡部署的復雜性[6]。安全隔離網閘是一種安全隔離與信息交換系統，能保證網絡隔離的前提下進行有限的信息交換，通常應用于內、外網之間的數據安全交換，其重點在于保護內部網絡安全。

安全防護的部署策略（如圖1所示）中下一代邊界防火墻屬于應用層防護設備，通常部署在醫院內網的外部邊界，充當第一道防護關卡；安全隔離網閘部署在醫院內網前，其作用是通過信息“擺渡”功能隔離各種直接攻擊行為，實現不同安全級別網絡間的安全隔離；前置機部署在下一代邊界防火墻與安全隔離網閘中間，是一種使外部鏈接看不到內部信息的服務器。該部署策略是一種體系嚴謹、簡單有效的內外網互聯互通的安全防護策略，已在多個領域得到推廣應用[4]。

3 應用效果

3.1 應用實效

重慶婦幼云平臺采用迭代開發模式，于2018年5月完成第1版本的發布，項目組組織協調3個區縣機構開展了為期一個月的產品試用。試用期結束后，項目組收集了試用區縣的反饋意見和需求，討論分析后對產品進行迭代升級，于2018年7月發布第2版本，并正式在重慶40多個區縣推廣應用。目前，婦幼云平臺只開通了宮頸癌篩查和乳腺癌篩查2個婦幼民生實事項目，2個月間共2 200余人通過移動App進行醫療健康預約，30余家醫療保健機構使用平臺錄入保健服務結果。項目主管部門能獲取實時統計報表，方便進行及時的業務監管與工作計劃調整[7]。婦幼云平臺登錄界面如圖4所示，功能導航界面如圖5所示；移動App的功能界面如圖6所示，預約界面如圖7所示。

圖4 婦幼云平臺登錄界面

圖5 婦幼云平臺功能導航界面

3.2 提高服務質量

圖6 移動App功能界面

圖7 移動App預約界面

婦幼云平臺借助移動手機快速、準確地覆蓋了轄區目標人群，有效縮短了服務距離，其包含的各種功能基于業務梳理和流程優化重組，解決了當前婦幼民生服務的薄弱環節，使目標人群獲得信息化、智能化的健康體檢、信息服務、健康宣教等服務。通過移動App及時推送預約提醒和報告結果，提高了用戶獲取信息的及時性和服務質量。

3.3 提高項目管理質量

婦幼云平臺能快速收集業務數據，為各級醫療保健機構提供了實時數據，方便進行業務監管與量化評估。通過數據分析及控制技術，對目標人群不符合免費篩查范圍或重復預約等申請進行自動控制，可以從根本上杜絕重復享受免費項目的漏洞，也可以防止部分基層人員弄虛作假、虛報數據、套取國家資金等問題。通過信息化的普及應用，提高了民生實事項目的實施效率，優化了服務模式，逐步形成了制度化、規范化、長效化的工作機制。

4 創新點

4.1 彈性高效的部署能力

婦幼民生實事項目以政策性投入為主，項目的啟停、服務內容、服務人群等均具有政策導向和不確定性。將應用服務層和數據交換層部署在阿里云平臺上，借助阿里云在計算、容量、安全機制上的良好服務支撐能力和成本可控、按需租用的商務模式，使得婦幼云平臺具有彈性拓寬、迅速布置、按時計費等特點，可應對民生實事項目未來不確定的業務負載伸縮或項目數量增減；將客戶應用層部署在移動App上，方便統一更新與維護。對醫療保健機構用戶而言，網絡接入即可使用，無需軟硬件投入。對目標人群而言，移動手機隨時隨地方便接入，無需配置運行環境，無使用成本[8]。

4.2 多維度的網絡安全防護

婦幼云平臺需要在衛生專網與互聯網之間進行信息交換和資源共享，因此需要選擇恰當的安全技術手段和合理的系統安全策略來構建異構網絡安全的通信防護體系。首先，采用數據訪問控制和重要數據加密傳輸策略保障數據層安全；其次，采用身份認證和權限控制保障應用層安全；再次，采用安全套接層協議（secure socket layer，SSL）在傳輸層對網絡連接進行加密，確保數據在網絡傳輸過程中不會被截取、竊聽，以保障傳輸層安全；最后，采用邊界防火墻、前置機、隔離網閘等安全隔離技術，以數據“擺渡”方式實現客戶端和服務器之間的通信安全[9]，以保障內外網絡通道和主機安全。通過多種技術手段和安全產品的組合設計，為婦幼云平臺與互聯網應用提供全方位的安全保護。

5 結語

婦幼云平臺基于阿里云開放應用模型，展開科學合理、針對性強的項目設計及應用實踐，探索了項目建設、應用場景、網絡信息安全等工作機制，有效推進婦幼信息化服務模式的應用與完善。“十三五”期間，婦幼民生實事項目還將持續推進，婦幼云平臺的部署靈活、安全性高、投入成本可控、應用簡單、規范管理等優點對于各級區域婦幼云平臺的建設具有指導和借鑒作用。