輔助生殖管理系統(tǒng)的設計與應用

柳州市婦幼保健院 吉平平

本文介紹了使用C#語言開發(fā)的獨立的輔助生殖管理系統(tǒng)通過Web Service接口與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)對接自動獲取患者就診記錄及用藥信息。通過與平板電腦及人臉識別設備的對接在初診、建檔、治療、手術等各個環(huán)節(jié)實行人臉、指紋、證件多重核對，提升了科室的管理水平及工作效率，提高了助孕環(huán)節(jié)中身份識別的準確性與安全性。

1 系統(tǒng)介紹

隨著國家政策及生育觀念的改變，越來越多的患者選擇通過輔助生殖技術來治療不孕不育癥并成功妊娠、分娩。ART發(fā)展到今天，信息化管理和電子病歷的應用已成為生殖中心現(xiàn)代化管理的一個重要指標，對常規(guī)的ART項目進行行業(yè)管理、對大量的臨床資料進行儲存和檢索、對各項數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計、對技術實施的結果進行上報和質(zhì)量控制，迫切需要一個功能強大和科學實用的數(shù)據(jù)庫軟件管理系統(tǒng)對該項技術進行有效管理[1]。輔助生殖管理系統(tǒng)是將計算機通信技術、生殖醫(yī)療技術和醫(yī)院原有系統(tǒng)（HIS、LIS等）相結合，旨在提高規(guī)劃就診流程、提高診斷與醫(yī)療水平、降低醫(yī)務人員工作量、對患者和醫(yī)務人員進行科學化管理、普及生殖領域的基礎知識、增強患者和醫(yī)院之間的溝通等功能的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)著眼于功能的完整性、操作的簡便性、數(shù)據(jù)的關聯(lián)性等方面的考慮，結合大量知名生殖中心的管理經(jīng)驗和實際運行狀況，歷時數(shù)年經(jīng)過不斷的應用、改進、優(yōu)化形成了穩(wěn)定的、具有先進管理理念的綜合管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)架構設計

輔助生殖管理系統(tǒng)采用C#開發(fā)設計，C#語言是一種更簡單、穩(wěn)定、安全的程序語言，對于提升設計質(zhì)量具有顯著的作用，應用非常廣泛，尤其是在Linux軟件編程環(huán)節(jié)，C#語言對當前程序設計質(zhì)量具有顯著的提升，技術人員非常重視該程序語言[2]。利用Oracle數(shù)據(jù)平臺分區(qū)技術解決了因目標數(shù)據(jù)量太大導致的數(shù)據(jù)查詢時間長、效率低的問題，提高了數(shù)據(jù)庫的查詢效率，實現(xiàn)了對同一類海量數(shù)據(jù)的分盤、分區(qū)、分范圍存儲，使應用系統(tǒng)負載運行趨于平衡[3]。系統(tǒng)使用通用的三層混合數(shù)據(jù)結構，數(shù)據(jù)庫獨立管理，客戶端不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)的安全可靠，數(shù)據(jù)的遷移管理也更加方便。數(shù)據(jù)庫搭建在Linux系統(tǒng)的服務器上，不僅有利于數(shù)據(jù)庫的獨立管理同時也與醫(yī)院原有的數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)完美的對接，能夠支持Oracle優(yōu)化備份技術，實現(xiàn)Oracle的永久增量，增量數(shù)據(jù)可在備份系統(tǒng)中自動合成為新的全備份，支持Oracle單機環(huán)境和RAC環(huán)境，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成近1TB數(shù)據(jù)庫的全備份，同出示對于恢復過程支持在備份設備中即時直接啟動訪問數(shù)據(jù)庫，無需傳統(tǒng)恢復，縮短數(shù)據(jù)庫恢復時間。系統(tǒng)架構設計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構設計Fig.1 System architecture design

2.1 網(wǎng)絡架構設計

系統(tǒng)采用局域網(wǎng)的方式部署，系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)和應用全部在醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)上運行，內(nèi)外網(wǎng)隔離保證數(shù)據(jù)不會外泄，并且系統(tǒng)采用加密傳輸設置，能夠保障數(shù)據(jù)從終端到服務器之間的傳輸安全。支持包括床旁核對的多種終端設備，系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接架構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構Fig.2 System network architecture

輔助生殖管理系統(tǒng)內(nèi)嵌了自動更新的程序，當有新的版本更新時所有客戶端會自動從服務器下載安裝更新程序，確保客戶端是最新的版本，提高了系統(tǒng)的可維護性，節(jié)約了人力成本。

2.2 輔助生殖管理系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的接口對接

輔助生殖系統(tǒng)通過XML格式的Web Service方式與醫(yī)院其他信息管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)和服務的共享。Web Service是一種系統(tǒng)集成的方式，它是一個遠程調(diào)用接口，允許其他系統(tǒng)通過這個口訪問本系統(tǒng)特定的業(yè)務邏輯和服務，從而得到相應數(shù)據(jù)的應用程序組件。Web Service具有規(guī)范標準、松散耦合、自我描述等特點，它最主要的目標就是解決跨不同平臺不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸問題，達到協(xié)同工作的目的[4]。使用接口對接的方式能夠使助孕中心工作人員非常方便的在ART系統(tǒng)獲取助孕夫婦在本院的各項檢查結果、檢驗結果、用藥信息、歷次就診信息、歷史手術病歷信息等，避免了大多數(shù)不必要的重復勞動，簡化了工作流程，提高了工作效率。接口參數(shù)示例如下，多個參數(shù)用#隔開（以檢驗報告列表為例格式如下：Identity#No）：

GetPatAdmListInfo("340123XXXXXXXX1212") //身份證

GetPatAdmListInfo("#45623154") //登記號

2.3 輔助生殖管理系統(tǒng)與叫號器的對接

因助孕患者在助孕治療過程中需多次往返醫(yī)院進行B超監(jiān)測，輔助生殖管理系統(tǒng)增加了B超預約功能，在本次就診時根據(jù)患者的治療進度進行下次監(jiān)測的B超預約。為了讓患者有序就診，輔助生殖管理系統(tǒng)與醫(yī)院叫號器進行了對接，當B超醫(yī)生登錄叫號器的時候默認展示當前醫(yī)生當天已預約的患者列表，可進行叫號、過號等操作。輔助生殖管理系統(tǒng)中也可對已預約的患者進行取消預約或改期的操作。

3 系統(tǒng)的基本功能

3.1 臨床管理系統(tǒng)

臨床管理系統(tǒng)包括醫(yī)師工作站和護理工作站兩大模塊。輔助生殖中心在醫(yī)院臨床科室中具有一定的特殊性，患者治療周期長、需對患者進行長期隨訪、隨訪工作量大、助孕治療結局不確定、不孕患者再次就診率高。臨床管理系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)護人員工作的實際需求開發(fā)出符合助孕中心特色的功能對周期中每一階段的治療方案都進行了完整、全面、詳細的記錄，并通過與人臉識別設備、高拍儀、平板電腦、指紋儀等硬件設備的對接實現(xiàn)了更加高效、精準的工作模式，同時也有效地杜絕了代孕、替代取精等不安全因素的發(fā)生。

3.1 .1護理工作站

護理工作站是從患者就診建檔開始至就診結束后的隨訪整個就診流程的管理。主要功能包括患者建檔、身份核對、周期監(jiān)測、手術通知單開立、手術記錄、胚胎冷凍管理和隨訪管理等。患者初次建檔時需要患者簽訂知情同意書，審核患者夫妻雙方身份證、結婚證并通過高拍儀進行拍照存檔，同時采集患者雙方的指紋信息、人臉信息和夫妻合照。建檔時所采集的人臉和指紋信息作為后期治療過程中身份核對的重要依據(jù)。身份核對貫穿輔助生殖過程的各個環(huán)節(jié)，護理人員通過人臉識別設備和指紋儀在女性患者進手術室前、手術床旁及男性患者取精時進行身份識別。

3.1 .2醫(yī)師工作站

醫(yī)師工作站主要包括病歷書寫和胚胎反饋處理兩個功能。初診患者需要新建病歷，再次進周的患者可以新建病歷也可以復制上次就診的病歷。系統(tǒng)中維護了男女方病歷的常用模板，醫(yī)師也可以新建個人模板。輔助生殖管理系統(tǒng)通過與醫(yī)院HIS系統(tǒng)的對接可以直接獲取病人在醫(yī)院歷次就診的數(shù)據(jù)和歷次用藥信息。系統(tǒng)支持IVF病案首頁、醫(yī)患溝通告知書、ART隨訪、男女方病歷、術前小結、手術記錄、胚胎冷凍記錄等各類報表的預覽與打印。臨床醫(yī)生可以通過系統(tǒng)查看既往新鮮周期胚胎培養(yǎng)情況及胚胎的實時觀察情況，在實驗室工作人員錄入胚胎信息和數(shù)據(jù)后，臨床醫(yī)師可以實時查看所有胚胎情況并選擇適當?shù)呐咛ハ箩t(yī)囑，同時醫(yī)囑也會顯示在胚胎錄入界面中，供實驗室工作人員進行下一步的胚胎操作。

3.2 實驗室管理

實驗室工作人員通過系統(tǒng)查詢當天各類手術的患者列表，選擇患者后進入相應的信息處理界面。如雙擊取卵患者的手術通知單則進入該患者撿卵記錄界面，雙擊取精通知單中的患者列表則進入該患者的精液處理界面。系統(tǒng)具有當日匯總表用來展示D0-D7的實驗室工作任務及完成情況，支持實驗室數(shù)據(jù)的實時同步錄入，設置了各種快捷錄入方式，可以非常快捷的錄入各種數(shù)據(jù)。在胚胎觀察界面可以記錄胚胎觀察的詳細情況，自動匯總相關數(shù)據(jù)，并通過連接顯微鏡實現(xiàn)胚胎培養(yǎng)過程中的圖像記錄（胚胎發(fā)育的圖片），頁面中設置了短信發(fā)送模塊可以給患者發(fā)送胚胎發(fā)育情況，如D3胚胎結果、囊胚結果等。系統(tǒng)具有凍胚胎管理功能，可以查看所有患者胚胎冷凍數(shù)量、位置等信息，查看冷凍費用繳費情況并進行提醒，也可以進行胚胎銷毀記錄。

3.3 液氮罐管理

系統(tǒng)具有液氮罐管理功能，可以在系統(tǒng)中配置液氮罐的房號、罐號、吊桶數(shù)量、分區(qū)數(shù)、分區(qū)支架數(shù)、分區(qū)存儲總數(shù)、分區(qū)報警閾值等各項參數(shù)；能夠圖形化展示實驗室的液氮罐情況及當前液氮罐的存儲情況，當存儲超過設置的報警閾值時提醒管理員進行處置，同時液氮罐統(tǒng)的存儲情況能根據(jù)實驗室中胚胎的使用情況自動調(diào)整。

3.4 智能化檢索統(tǒng)計分析

系統(tǒng)可以根據(jù)衛(wèi)生部門要求的格式或者實驗室和臨床的固定格式自動統(tǒng)計形成相關報表信息并可以快捷導出數(shù)據(jù)。支持自定義報表可以根據(jù)自定義的格式方便靈活的統(tǒng)計并形成相關報表信息，支持搜索引擎圖形化展示臨床及實驗室相關的統(tǒng)計圖形并可以追蹤到符合條件的患者周期，可以圖形化展示多種IVF領域相關的分析指標為助孕中心醫(yī)務人員做醫(yī)學研究提供有力的支持。可向衛(wèi)生監(jiān)督部門提供可靠的ART的統(tǒng)計報表和分析數(shù)據(jù)，為行政管理部門的規(guī)劃和決策提供依據(jù)。通過研究數(shù)據(jù)庫中大量臨床數(shù)據(jù)間的相關性，對治療方案和流程的優(yōu)化提供循證醫(yī)學的依據(jù)，也可方便地總結重要的科研數(shù)據(jù)和治療經(jīng)驗，便于進行多中心的合作研究，產(chǎn)生有意義的科研成果。

3.5 系統(tǒng)管理功能

軟件的頁面和功能都可以設置訪問權限，任何未授權的操作都將不能進行，用戶管理中工號與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)工號保持一致，根據(jù)需要開通助孕中心人員的工號及權限。權限管理按照醫(yī)生、護士、實驗員、統(tǒng)計員、管理員等多種角色分配用戶權限，相應角色的用戶只能進入到其權限范圍內(nèi)的頁面做查詢、修改、統(tǒng)計等工作。管理員可以對角色及角色所具有的權限進行增、刪、改等自由設定和組合。日志管理對系統(tǒng)中用戶的操作做了相應的記錄，對應用程序和數(shù)據(jù)處理操作中系統(tǒng)的關鍵性操作、系統(tǒng)運行期間的異常信息、關鍵性方法的進入和退出都有詳細的日志記錄。用戶可以通過日志查詢病患的信息數(shù)據(jù)更改情況。管理員可以通過對應用程序和業(yè)務數(shù)據(jù)的日志查詢分析系統(tǒng)錯誤及運行影響因素從而優(yōu)化系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)的應用與效果

4.1 提高了助孕環(huán)節(jié)中身份識別的準確性與安全性

身份識別貫穿著整個助孕流程中，在每個重要環(huán)節(jié)都必須要核對患者身份來以杜絕代孕、替代取精等不安全因素的發(fā)生。但隨著我國生育政策的調(diào)整，輔助生殖助孕患者逐年增多，高齡助孕患者比例增加，這部分患者存在著獲卵率、受精率、種植率低、流產(chǎn)率高等不利因素，這些都有可能會導致其產(chǎn)生找他人代孕等想法，這將對臨床醫(yī)護人員身份核對帶來更大的挑戰(zhàn)[5]。輔助生殖管理系統(tǒng)通過與人臉識別設備對接，在患者初次就診身份建檔時核對患者身份并采集患者身份證、結婚證、指紋信息、男女患者人臉信息及男女患者合照信息。在后續(xù)周期建檔、取精核對和申請胚胎解凍時都需要通過設備核對人臉信息和指紋信息。特別是女方患者在進入手術室前通過人臉識別設備核對患者指紋和人臉信息當同時匹配時核對通過，進入手術室后，手術室床旁通過平板電腦和指紋儀再次核對患者身份，極大地降低了出錯率，同時也改變了以往醫(yī)護人員反復人工核對信息的方式提高了工作效率。人臉識別技術具有更高的識別率和穩(wěn)定性，操作方便、快捷，比其他身份驗證系統(tǒng)更有效杜絕頂替現(xiàn)象，有效預防了醫(yī)療糾紛，減輕了醫(yī)護工作負擔，同時提高了工作效率，在患者安全管理中是安全的，值得進一步推廣應用[6]。

4.2 實現(xiàn)了實驗室工作的精細化電子記錄

助孕系統(tǒng)通過與實驗室顯微鏡等儀器對接實現(xiàn)了胚胎觀察的實時錄入并拍照存檔。通過系統(tǒng)實現(xiàn)臨床醫(yī)生對胚胎下醫(yī)囑，實驗室工作人員根據(jù)醫(yī)囑內(nèi)容進行相應的胚胎處理，并通過系統(tǒng)給患者發(fā)送相應的胚胎信息。實現(xiàn)了實驗室工作的無紙化辦公及全過程信息化記錄。

4.3 具有較強的統(tǒng)計和分析功能

系統(tǒng)根據(jù)助孕中心的工作流程和醫(yī)護人員的使用習慣，按衛(wèi)生部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報表和統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)處理和計算。內(nèi)建Apache SolrTM高性能的搜索引擎，可以錄入任意字段作為檢索條件，所有字段也均可以作為輸出結果，同時支持自定義報表，根據(jù)自定義的格式方便靈活的統(tǒng)計并形成相關報表信息，為醫(yī)護人員的科研工作提供了豐富的數(shù)據(jù)支持。

引用

[1]劉嘉茵,冒韻東,王媁,等.輔助生殖技術管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J].國際生殖健康/計劃生育雜志,2012,31(01):58-62.

[2]胡爾西代姆·伊米提.計算機程序設計中C#和匯編語言混合程序設計研究[J].電腦編程技巧與維護,2022(02):20-22+47.

[3]張景林.Oracle數(shù)據(jù)庫分區(qū)技術研究與應用[J].齊齊哈爾大學學報(自然科學版),2021,37(06):17-20.

[4]彭玢,代潔.基于中間庫與Web Server平臺信息交互接口設計[J].計算機與數(shù)字工程,2013,41(11):1801-1803.

[5]孫小玲,李曉琴,蔡美燕,等.輔助生殖助孕患者身份識別的全程精細化管理[J].護理學報,2017,24(15):28-31.

[6]魏慧娟,林小鳴,楊春梅,等.人臉識別系統(tǒng)在輔助生殖技術患者安全管理中的應用[J].海峽預防醫(yī)學雜志,2020,26(3):84-86.