基于微服務架構的眼科影像智慧預約系統的研究和應用

周萬里，謝婉利

(溫州醫科大學附屬眼視光醫院，浙江溫州325000)

伴隨著醫院診療水平的不斷發展，醫院檢查在醫療整體流程中發揮的作用也越來越重要，醫院檢查的業務量也在不斷增加。而作為一家三級甲等眼專科醫院，眼科檢查種類繁多，檢查儀器多樣，傳統的針對檢查項目的預約管理系統很難很好地滿足實際需求。

同時，隨著信息技術在醫療領域的發展，集中管理、自助模式以及移動化模式也在和醫療流程相結合，實踐落地[1]。為了更好地在各業務場景終端進行部署實施，跨平臺、服務化變得更加重要，而微服務架構作為近年來出現的技術模式，能夠很好地提供解決方案[2]。

1 需求現狀分析

社會的不斷發展使得醫院的業務量在不斷增加，而眼科檢查作為眼科醫院診療的重要部分，檢查科室的業務壓力也越來越大，而眼科檢查又存在項目的種類繁多，檢查儀器型號多樣，各儀器和檢查之間相互關聯規則復雜的情況，導致目前存在的預約管理系統都存在一些問題。

首先，按照檢查項目進行預約管理的情況下，同一檢查儀器可能需要完成多種眼科檢查，而不同檢查之間又關聯復雜，因此需要具備專業知識的醫護進行人工引導預約，集中式的操作不僅造成檢查室的檢查秩序混亂，也增加了醫院的人力成本投入[3]。

其次，傳統的預約模式僅能在電腦上操作，這導致患者只能在護士站或者診室完成檢查預約，診間預約又無形中增加了醫生的工作壓力，一定程度上影響了正常的診療；而且患者無法完成自助預約或者直接通過移動端完成檢查預約，只能來醫院才能完成檢查的預約，使得患者多跑一次。

再次，現有的根據檢查項目預約的模式較難準確地反映相同檢查的不同廠家儀器的使用情況，導致了不同儀器的使用率相差較大，從而影響儀器的使用年限，也無法準確評估不同儀器的使用效率。

最后，傳統架構的模式很難快速完成與市級、省級等上級平臺或者院內其他系統之間對接檢查預約數據。沒有標準的架構定義和統一的外部服務接口，導致對接的方式格外煩瑣和困難。

因此，迫切需要一個可以解決當前問題的方案，而微服務架構和基于影像儀器的預約模式正是解決問題的關鍵。

2 系統架構和相關技術

影像儀器預約系統為了可以兼容電腦客戶端、自助設備端以及移動端的部署需求，系統采用了客戶端/服務器(C/S)、瀏覽器/服務器(B/S)相結合的結構，同時移動端進行了微信公眾號以及支付寶生活號的實現。

接口統一按照系統業務劃分為具體功能的微服務，微服務采用Docker 容器化技術，并通過Jenkins 自動化集成工具部署到Kubernetes 平臺上。Kubernetes 平臺可以提供包括服務注冊、服務發現、負載均衡、彈性伸縮等擴展管理功能。微服務平臺整體部署在云端，通信鏈路采用移動和電信雙線路，保證平臺業務穩定，系統支持所有電腦、自助設備以及移動端等終端訪問。

系統整體架構如圖1所示。

圖1 系統整體架構圖

1)Kubernetes

Docker 研發公司在2017 年決定將Kubernetes 服務部署到其公司的核心產品中，在這一年之后Kubernetes 和Docker技術作為一種行業的標準廣泛地應用于各種云廠商的產品上，漸漸形成了一種以“云”概念作為核心的軟件研發思想[4]。

Kubernetes 作為一個廣泛應用于各種云平臺、管理平臺上多個主機容器化的工具，它的目標是讓技術人員可以更加便捷和高效地將應用部署到容器上,并且也為應用的部署、伸縮、更新和運維提供了一種機制的保障[5]。

Kubernetes作為一個開源的平臺，具有自動化部署、快速伸縮擴展和便捷容器化管理的特點，同時，它也包含了Borg 系統的很多功能特性[6]。因此，對于本系統微服務的實現以及跨平臺的模式提供了很好的支持。

2)微服務框架

與現在普遍使用的技術框架對比而言，微服務框架具有顆粒度更細的服務定義，更加清晰化的服務邊界劃分，各個服務可以不必局限于某一個技術平臺，可以為不同的業務選擇更加合適的技術平臺，讓技術人員可以快速地搭建擴展性更高的應用。整體具有以下特點：

①組件化：每個微服務都能當作一個獨立的組件，專注于封裝和處理內部的邏輯，各個微服務之間都是獨立解耦的，使得微服務具備高內聚、低耦合的特點，服務的運維管理更加方便。

②技術棧自由：技術人員可以根據業務服務的要求，選擇最合適的技術棧，減少了因固定技術棧造成的項目問題，達到技術的快速更新迭代。

③彈性伸縮：運行過程中可以根據實際的情況，對服務硬件和網絡等資源進行彈性擴展，項目的運維成本可以較大程度地減少。

④持續性運維：微服務的部署更加快捷，對于接口的測試，只需要關注服務內部對外的接口是否正常即可，服務獨立部署，快速更換擴展，不影響業務運行[7]。

2 系統的主要功能

新一代的智慧化檢查預約管理系統按照功能模塊劃分,可劃分為個性化號源管理、智慧化預約規則管理、多途徑檢查預約、臨床檢查管理、統計查詢管理和系統管理等模塊。具體功能如圖2所示。

圖2 系統功能圖

3.1 個性化號源管理

檢查號源是檢查預約的基礎數據源，是整個系統的核心資源，號源的管理模式關系到整個預約系統的運轉的效率和醫療檢查流程的流暢度。

個性化的號源管理可以最大限度地使號源的分配與使用效率最大化，減少號源管理成本，更加合理有效地分配號源，同時還能減少患者的檢查等待時間。

系統中根據不同的檢查儀器隊列可以設置不同的號源分配規則(包括時間間隔、號源數量以及節假日模式)，個性化的模式使不同類型的檢查都可以根據各自情況設置號源規則。為了平衡門診高峰檢查時段的壓力，系統可以設置門診、住院以及臨床試驗等號源類型，根據不同的類型分配號源時間段，削峰填谷均衡檢查號源實際使用。

《指導意見》規定，董事會、監事會、持有已發行股份1%以上的股東可以名為獨立董事候選人，并經股東大會選舉決定。但是在具體的實施過程中，獨董提名基本都是由大股東推選或由公司的董事會進行推選后告知股東大會，并以簡單多數的推選方式由其余中小股東選擇產生。這個過程存在很多的問題，如無法確定被提名人聲明是否公正、難以確定獨立董事與公司之間是否存在利益相關關系、證監會審核不到位等等。這些問題從根本上限制了獨董獨立性的延續，使其無法對大股東及公司管理層一家獨大產生制約作用，獨立董事必然處于不獨立的地位。

同時系統對號源提供警戒閾值管理，對于實際剩余號源不足的檢查提醒管理員進行號源設置。

圖3 預約號源管理

3.2 智慧化預約規則管理

除了正常的根據項目選擇號源的預約功能之外，智慧化的預約模式可以根據檢查項目、檢查儀器設備、執行科室、開單醫生以及檢查項目之間的相互關系等匹配項目設置自動預約的規則。

醫生在診間完成檢查開單后，只需要一鍵操作就可以完成檢查預約，系統根據設置的規則自動進行最優預約方式選擇，并且完成多種檢查沖突的檢測處理分配，最適合的有效號源。智慧化預約規則的設置，使原本專業性和醫護手工作業依賴性極強的操作，可以在系統的流程中得到快速準確的處理。

圖4 檢查預約流程圖

3.3 多途徑檢查預約渠道

系統在保留一站式預約中心模式的基礎上，患者還可以通過醫生診間、自助設備、移動端微信公眾號以及網站App 等多種方式靈活預約檢查。圖5為公眾號檢查預約界面。

圖5 公眾號檢查預約界面

3.4 臨床檢查管理

為了更好地服務臨床對于檢查預約的需求，系統做了一些專門的設置：

1)對于就診患者有存在需要進行加急檢查或者急診緊急檢查的情況，系統可以給予分配號源的同時，標記該號源為加急標識檢查，檢查實際安排和呼叫排隊均會優先處理。

3)針對部分臨床科研檢查需要分配特定的檢查儀器的情況，可以設置特殊規則匹配特定的檢查儀器。

3.5 統計分析管理

系統可以提供儀器號源使用情況統計查詢和號源預約情況統計查詢，可全面地提供醫院各儀器使用數據以及檢查預約的數據，為醫院和科室優化業務和管理提供最直接的數據支撐。

3.6 系統管理

系統設定號源的有效時間和預約違約時間，分配號源過期半小時以上的患者，將會被列入黑名單，直接影響之后的檢查以及其他醫療預約。

4 應用效果

基于微服務架構的眼科影像儀器預約管理系統的部署使用，為醫院帶來了以下的應用效果：

1)提高醫療運轉效率。通過智慧便捷的號源分配預約，使檢查技師可以更高效地專注于檢查；使門診醫生可以更加專注于患者醫療診斷，提高接診和治療的效率，讓醫院醫療資源得到更有效和合理的使用。

2)提高檢查儀器有效使用率。科學的號源管理使每個檢查都根據合理的時間間隔安排，并通過削峰填谷的方法使檢查更加平均分配在每個時間段，合理分配也可以提高檢查儀器的使用期限，使檢查儀器的使用效率更高。

3)減少患者檢查預約消耗時間。通過多途徑、智慧化的預約規則設置方式，患者可以通過診間、臨床檢查中心、自助設備以及移動端進行預約，減少患者排隊等待時間，提高患者就醫整體體驗。

4)提高了對接其他系統的效率。通過跨平臺的微服務模式，使得與外部各級檢查平臺以及院內其他系統的對接更加便捷，并且更加穩定。

5)自動化的部署模式，提高系統更新迭代效率，降低了系統運維成本，動態的擴展性也提高了系統的性能。

5 結論

此次研究是對推進“最多跑一次”政策以及執行“互聯網+醫療”模式的一次實踐，系統的應用進一步提高了眼科檢查影像儀器配置和利用的效率，實現了檢查號源科學化精細化管理，對醫療檢查流程進行了優化，提升了服務的質量，也改善了患者就醫體驗。同時，微服務架構的運用也使系統的部署和運維更加高效穩定。眼科影像儀器預約系統基于微服務架構的實踐應用，為今后的眼科醫療信息化進一步的發展提供了經驗和實踐樣本。