醫院危急值信息系統設計與實現

張 巖 張 劍 李永革 王 茜

(陸軍第八十二集團軍醫院信息科 保定 071000)

1 引言

國家衛健委2018年4月發布的醫療質量安全核心制度中，關于危急值報告制度提出要求：“醫療機構應當分別建立住院和門急診患者危急值報告具體管理流程和記錄規范，確保危急值信息準確，傳遞及時，信息傳遞各環節無縫銜接且可追溯”[1]。醫院通常采取電話傳遞信息、記錄本手工登記的方式進行危急值報告管理流程處理，處理效率較低、人為因素影響較大，后期危急值報告處理過程追溯難度較高，難以提供詳實數據。建設危急值信息系統實現危急值全流程管理可有效解決上述問題，促進危急值報告制度落實，滿足醫療質量安全核心制度要求。危急值報告制度的核心是危急值信息傳遞與記錄，保證危急值信息及時、穩定、可靠傳輸是系統開發的技術重點與難點。消息隊列(Message Queue)作為信息傳遞的中間件得到廣泛應用[2]。本文基于消息隊列設計并開發危急值信息管理系統，危急值信息傳遞穩定、可靠且信息流轉流程可配置，可較好適應醫院不同危急值管理流程，實現對危急值信息的可追溯、閉環式管理。

2 消息隊列

危急值信息系統的主要功能之一是出現危急結果后及時、準確、完整地將結果發送給臨床醫護人員且對信息發送、確認過程進行詳細記錄[3-4]，如果完全自行開發實現工作量較大且難以保證系統穩定性。消息隊列中間件是負責對消息進行傳輸和控制的應用，具有解耦、異步、削峰等優勢[5]，可降低系統消息傳遞部分代碼耦合性[6]，應用需求發生變化時僅需少量代碼更改甚至不用更改；異步消息傳遞方式可提高應用響應速度[7]，避免通過業務數據庫進行消息傳遞時造成大量并發、頻繁訪問。同時消息隊列中間件支持集群，為消息傳遞提供高可用保障。消息隊列中間件的引入可減少系統開發工作量、增加系統健壯性[8]。常用消息隊列有ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ等[9-10]。本系統使用ActiveMQ，與其他消息隊列相比具有簡單易用、可控性好的優勢，其設計機制較適合消息量較小但要求短時間內送達的應用，如危急值信息系統。

3 流程及功能設計

3.1 傳統流程概述

危急值是指某項或某類檢驗、檢查的異常結果，其出現表明患者可能面臨生命危險，需及時傳送信息至臨床醫生，迅速給予患者有效干預措施或治療，否則可能失去最佳搶救機會[11]。危急值報告制度是醫技與臨床科室對出現危急值后處理流程的規定，能促進其有效溝通與合作，為確保醫療安全、預防醫療意外提供保障。傳統模式下醫院危急值報告流程通過電話傳遞信息、手工登記，見圖1。信息傳遞時效性、記錄準確性有待提升，同時手工登記信息給數據匯總統計帶來一定困難。

圖1 傳統模式下危急值處理流程

3.2 危急值系統流程設計(圖2)

圖2 危急值系統流程

3.2.1 危急值確認需人工判斷 主要指對檢查報告危急值的確認。檢查報告以文字形式存儲，危急值規則庫中的關鍵字僅是疑似提示，不能作為最終判斷。對結果由具體數值或陰陽性表示的檢驗結果可選擇直接發送危急值報告或進行人工確認。

3.2.2 檢驗危急值具有不同提示級別 全院通用的檢驗危急值對于個別專業科室可能并不適用，其可自行定義危急值規則，相應危急值提示信息具有不同級別，以減少無用危急值報告干擾。

3.2.3 檢查檢驗科室人工介入 臨床科室超時未確認危急值信息時需要檢查檢驗科室人工介入，及時與臨床科室醫護人員溝通。不規范操作將被系統記錄作為醫療管理部門質量講評依據。

3.3 功能設計

3.3.1 概述 采用程序一體化、功能模塊化方式設計，通過角色和權限配置決定具體用戶可用功能，見圖3。

圖3 系統功能架構

3.3.2 權限管理 完成用戶創建及角色和權限分配。角色決定用戶可訪問功能界面，權限決定同一功能界面中的操作權限。用戶口令認證通過醫院現有單點登錄認證系統進行。角色分為管理員、檢驗科室人員、檢查科室人員、臨床醫護人員、管理部門人員等。權限分為瀏覽、新增、修改。

3.3.3 危急值規則庫 建立檢查、檢驗規則庫為危急值自動捕獲提供支持。檢查規則為檢查類別-關鍵字形式，當相應類別檢查報告中包含規則中任一關鍵字時系統提示疑似危急值報告；檢驗規則為檢驗項目-數值區間或檢驗項目-陽性，如血清ca≤1.5mmol/L、血清ca≥3.5mmol/L、痰涂片抗酸染色陽性等[12]。檢驗規則允許科室自定義，其規則僅對本科室有效。

3.3.4 數據采集 通過預定義數據接口實時采集檢查報告和檢驗結果，將采集數據與規則庫進行匹配、獲得結果。為提高數據采集性能，采集器采用多線程方式[13]，見圖4。

圖4 危急值數據采集流程

3.3.5 信息發送及反饋 根據所采集數據與規則庫的自動匹配結果或人工確認信息，通過消息中間件發送所捕獲危急值信息。信息攜帶主題發送(主題為科室代碼、醫生用戶名)保證僅相關科室或經治醫生接收；在信息發送同時系統記錄此條危急值檢查報告、檢驗結果及對應患者相關信息。所發送和記錄危急值報告以列表方式展示，在規定時間內未被確認的報告會不斷閃爍直至報告確認。

3.3.6 信息接收及預警 臨床科室端計算機按照訂閱主題(科室代碼、醫生用戶名)接收危急值信息。收到信息后計算機任務欄預警燈將不斷閃爍提示。預警燈為黃色表示檢查結果達到全院通用危急值標準；預警燈為紅色表示檢查結果達到科室自定危急值標準。

3.3.7 報告確認 具有報告確認權限的臨床醫護人員可通過點擊預警燈打開危急值報告信息確認窗口，進行報告確認需輸入用戶名和口令。確認報告的同時系統記錄確認人及確認時間。

3.3.8 檢查危急值主動填報 對檢查文本報告是否危急值的判斷依靠關鍵字匹配，可能會出現系統未自動判斷出為危急值報告，而沒有發出提示的情況。對此檢查科室醫生可通過此功能主動填報危急值報告。

當前許多家長和學生熱衷于學習跆拳道，對于中國的武術只是從電視劇或者電影里有些了解。在武術課上我會明確指出：武術是中華民族燦爛文化之一，在增強人民體質和防治疾病中起到積極作用。并會列舉一些事例，讓學生們感受到武術的作用。比如：給學生講述中國近代被稱為“東亞病夫”的屈辱，再對比現代在國外很多人都在學習中國功夫和太極拳的現狀，李小龍用中國武術創造好萊塢功夫影視的奇跡等，可以用來激發學生們的民族自豪感、責任感和愛國熱情，并要求他們從小樹立遠大的理想，為中華民族的振興，鍛煉身體。

3.3.9 瀏覽統計 按時間、類別、科室查詢相應危急值報告信息并瀏覽具體患者危急值報告；按時間、類別、科室等信息對危急值報告匯總統計，可查詢科室報告按時確認率等管理指標。

3.3.10 系統配置 消息隊列服務器地址、檢查檢驗數據庫、數據采集頻次、數據接口錯誤后再連接間隔時間等配置通過此功能進行。對所采集危急值信息，利用此功能可配置是直接發送給臨床科室還是先經檢驗科室確認后再發送。僅管理員具有系統配置權限。

3.3.11 數據字典 通過此功能維護科室代碼、科室名稱、檢驗項目代碼、檢驗項目名稱、檢查項目代碼、檢查項目名稱等字典中的數據。

3.4 消息傳遞相關功能實現

通過消息中間件傳遞危急值信息是本系統的特點。系統采集到危急值數據后即創建與消息中間件的連接，將數據發送到消息隊列，成為信息生產者；臨床客戶端程序按主題從消息隊列中接收數據，是信息消費者。消息隊列的內部機制可保障消息的可靠投遞[14]。下面以C#腳本為例實現臨床客戶端從消息隊列集群按主題接收信息。

//消息接收

mq = ConfigurationManager.AppSettings.Get("failover:(tcp://127.0.0.1:61616,tcp://127.0.0.2:61616)Randomize=false");

factory = new ConnectionFactory(mq);

connection = factory.CreateConnection();

connection.Start();

session = connection.CreateSession();

destination = new ActiveMQTopic(dept_code);

string[] s = dept_code.Split(',');

myConsumers = new IMessageConsumer[s.Length];

for (int i = 0; i < s.Length; i++)

{

if (string.IsNullOrWhiteSpace(s[i]))

{

MessageBox.Show("主題為空，請核查");

return;

}

myConsumers[i] = session.CreateConsumer(new ActiveMQTopic(s[i]));

myConsumers[i].Listener += new MessageListener(consumerListener);

}

4 應用效果及不足

4.1 效果

基于消息隊列中間件的危急值系統明顯增強危急值信息傳輸高效性和穩定性，通過部署主、備兩個消息隊列服務，可實現危急值信息無中斷、無丟失發送。在采集器捕獲到危急值信息后，檢查科室或臨床科室收到危急值預警信息的時間<1s。依托消息隊列系統可根據工作流程，選擇配置將危急值預警信息先發送給檢查科室確認，或直接發給臨床科室。同時臨床科室端可選擇配置預警信息發送給經治醫生或科室護士又或醫護同時接收。靈活的消息流轉流程使系統貼合實際工作情況，醫護人員應用系統更加便捷。

4.2 不足

由于系統根據自定義關鍵字判斷電子計算機斷層掃描(Computed Tomography，CT)、超聲等檢查文本報告是否符合危急值標準，判斷精準度有待提高，需要人工輔助判斷。當系統數據積累到一定程度后可引入機器學習算法對檢查危急值報告進行學習[15]，將所得知識庫應用到文字報告危急值判斷上，以彌補目前系統僅依靠文本關鍵字判斷的不足。

5 結語

通過消息隊列可實現消息穩定、可靠傳輸。ActiveMQ消息隊列能夠較好地適應及時、準確、無丟失傳輸和記錄危急值信息的需求，同時實現危急值流轉流程可配置，更加貼合檢查及臨床科室實際工作需要。基于消息隊列的危急值信息系統應用實現危急值報告自動采集、記錄、信息發送、信息接收、信息反饋，可有效減少危急值漏報、錯報，提高報告信息傳遞效率，降低對臨床醫護干擾。管理部門應充分利用系統數據進行危急值相關工作講評，推動危急值報告制度落實。