張磊

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基于新生兒疾病篩查信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

張磊

摘 要：隨著我國新生兒疾病篩查信息管理工作的發(fā)展，已取得了一些進展，但是仍存在大量手工輸入帶來的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確性。篩查中心的分散性帶來數(shù)據(jù)服務(wù)的異構(gòu)性和信息共享的不及時性，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下還存在的數(shù)據(jù)安全性等現(xiàn)狀。對此設(shè)計了一個B/S架構(gòu)的新生兒疾病篩查系統(tǒng)，通過web協(xié)議進行數(shù)據(jù)的傳輸與用戶的透明操作，并進行了原型系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)，滿足了新生兒疾病篩查信息化的準(zhǔn)確性、及時性與安全性的需求。

關(guān)鍵詞：新生兒疾病篩查；B/S架構(gòu)設(shè)計；醫(yī)療信息化

0 引言

新生兒疾病篩查是指在新生兒期對某些危害嚴(yán)重的先天性疾病、遺傳疾病進行群體普查，早期診斷、早期治療，以避免發(fā)生不可逆的體格和智能發(fā)育障礙［1］。隨著我國新生兒疾病篩查信息化管理工作的開展，已取得了一些成就：豐曉霞等［2］提出了健康管理模式是完善新生兒疾病篩查工作流程，明確部門的職責(zé)和評價標(biāo)準(zhǔn)，提高新生兒疾病篩查率的保證；秦成君［3］提出通過建立新生兒篩查信息平臺，有效地提高新生兒疾病的工作效率與質(zhì)量，是管理新生兒疾病篩查的重要手段；朱文斌［4］提出使用B/S結(jié)構(gòu)的新生兒疾病篩查信息管理系統(tǒng)的設(shè)計方法，有利于各醫(yī)療機構(gòu)信息共享，行政管理部門的指導(dǎo)與監(jiān)督。但是依然存在以下不足：一是新生兒疾病篩查信息主要依靠人工錄入，無法避免錄入錯誤帶來的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確性，重復(fù)錄入工作給相關(guān)部門帶來額外的負(fù)擔(dān)，影響到后繼可疑陽性新生兒的召回工作；二是新生兒篩查數(shù)據(jù)是分別存儲在各分中心的服務(wù)器上，一般需要人工對相關(guān)數(shù)據(jù)進行上傳，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新的及時性［5］，此外各分中心使用不同的軟件系統(tǒng)，由于相關(guān)工作開展的程度不同，不同系統(tǒng)關(guān)注的數(shù)據(jù)興趣點也有很大的不同，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解不同造成了數(shù)據(jù)的異構(gòu)性，形成了信息孤島現(xiàn)象，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效集成與共享［6］；三是新生兒可疑陽性召回的信息管理工作，仍處于人工管理階段，篩查通知工作仍需要消費大量的人力與物力；四是新生兒疾病篩查工作需要與不同醫(yī)療機構(gòu)進行信息的交流，數(shù)據(jù)需要在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中傳輸，提高數(shù)據(jù)的安全性，為病人隱私提供保證，是新生兒疾病篩查工作需要考慮的因素。對此，本文設(shè)計了一個B/S架構(gòu)的新生兒疾病篩查信息系統(tǒng)，并進行了原型系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)。該架構(gòu)屬于一種松散的web架構(gòu)模式，通過統(tǒng)一的web協(xié)議進行相關(guān)醫(yī)療數(shù)據(jù)的封裝與傳輸，數(shù)據(jù)的操作對于用戶來說是透明的，對于新生兒疾病篩查工作信息化的及時性、準(zhǔn)確性與安全性，都具有十分重要的意義。

1 系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)采取3層B/S架構(gòu)進行設(shè)計，包括數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。

其中，數(shù)據(jù)層包括：一是HIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，存儲病人編號、年齡、醫(yī)療機構(gòu)、出生日期、家庭住址等；二是篩查信息庫、存儲病人編號、檢驗時間、收到時間和檢驗結(jié)果等；三是其它庫存儲可疑陽性、確診陽性等其它一些補充信息。

服務(wù)層包括：一是數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源提供了數(shù)據(jù)庫連接池的配置，包括不同數(shù)據(jù)庫的連接方式與連接數(shù)等，通過數(shù)據(jù)庫連接池的方式，可以提高數(shù)據(jù)連接的效率；二是數(shù)據(jù)事務(wù)，數(shù)據(jù)事務(wù)是用戶并行操作時對數(shù)據(jù)隔離級別的一種限定，在運行異常時能及時進行事務(wù)的回滾，有益于增強數(shù)據(jù)的安全性；三是數(shù)據(jù)映射模式，系統(tǒng)采取對象關(guān)系映射模式，可以屏蔽數(shù)據(jù)查詢邏輯，簡化數(shù)據(jù)對象的保存與刪除流程，此外針對醫(yī)院報表具備大量復(fù)雜查詢的特點，系統(tǒng)設(shè)計了查詢映射的模式，通過數(shù)據(jù)庫查詢語句能更靈活地應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的特殊性能，進行靈活的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計；四是數(shù)據(jù)持久化對象，通過映射關(guān)系將數(shù)據(jù)進行封裝，屏蔽了數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)字段等底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息；五是Web服務(wù)器，通過使用Web協(xié)議進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與分發(fā)，用戶通過瀏覽器就可以很方便地進行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的操作，服務(wù)層屏蔽了底層的數(shù)據(jù)物理存儲邏輯，透明了用戶的數(shù)據(jù)操作方式。

應(yīng)用層包括：篩查信息系統(tǒng)、查詢信息系統(tǒng)和統(tǒng)計分析系統(tǒng)等，提供了新生兒疾病篩查結(jié)果的入庫操作，相關(guān)報表的生成與打印，后期的統(tǒng)計與查詢等相關(guān)業(yè)務(wù)操作。系統(tǒng)總體設(shè)計如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)功能模塊

新生兒疾病篩查系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)錄入模塊、查詢統(tǒng)計模塊和報表生成模塊等，如圖2所示：

圖2 系統(tǒng)功能模塊

其中，數(shù)據(jù)錄入模塊是對新生兒篩查信息進行采集與入庫工作?？ㄆ畔⑹菍Σ∪嘶拘畔⒌牟杉?，包括標(biāo)本號、醫(yī)療機構(gòu)編號、母親姓名、孕周、嬰兒性別、出生日期、采血時間、標(biāo)本收到時間、apgar、電話等；檢驗報告包括：促甲狀腺TSH、苯丙氨酸PHE等檢驗結(jié)果值；篩查陽性信息包括：篩查可疑陽性、篩查陽性和確診數(shù)等。在信息采集工作中，還需要對標(biāo)本信息進行審核，對不合格標(biāo)本進行記錄；入庫工作主要采取人工錄入和電子表格模板導(dǎo)入方式，方便了不同系統(tǒng)平臺間進行數(shù)據(jù)的對接。

查詢統(tǒng)計模塊包括：一是地市查詢和醫(yī)療機構(gòu)查詢，是對各分中心標(biāo)本數(shù)、合格標(biāo)本數(shù)及篩查可疑性陽性和確診數(shù)等工作量的查詢與統(tǒng)計，有按出生日期查詢和按標(biāo)本收到日期查詢兩種查詢方式；二是完全檔案查詢，是對卡片信息和篩查結(jié)果進行完全查詢，查詢方式有按醫(yī)療機構(gòu)編號查詢，按母親姓名模糊查詢和按出生日期查詢。

報表生成模塊包括：一是批量報告，主要是按流水號提供新生兒篩查結(jié)果檢驗報告單批量顯示與打印功能；還提供了初檢回報表，包括新生兒篩查性別統(tǒng)計，篩查總數(shù)統(tǒng)計，采血時間或出報告時間小于72小時，72小時到7天，大于7天的統(tǒng)計等；二是陽性報告，提供了新生兒可疑性陽性召回通知單、確診陽性報告的顯示與打印功能，并通過Itext生成PDF格式報表，提供了根據(jù)病人生日查詢號與標(biāo)本號在互聯(lián)網(wǎng)上查詢病人的檢驗結(jié)果的功能。

1.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括：用戶表（user），用來記錄用戶登錄的帳號和密碼；醫(yī)療機構(gòu)字典表（dept），用來記錄各醫(yī)療機構(gòu)的編號和名稱；基礎(chǔ)信息表（info），用來記錄新生兒的性別、出生日期、母親姓名、電話、地址等卡片信息；檢驗結(jié)果表（tshphe），用來記錄促甲狀腺值，苯丙氨酸值phe，出報告日期等檢驗結(jié)果；篩查陽性表（positive），用來記錄可疑陽性，陽性和確診數(shù)等統(tǒng)計記錄。字段設(shè)計如圖3所示：

圖3 數(shù)據(jù)表字段設(shè)計

其中，檢驗結(jié)果表和篩查陽性表中的流水號字段（sd）外鍵關(guān)聯(lián)于基礎(chǔ)信息表中的流水號字段（sd）；基礎(chǔ)信息表中的部門編號字段（deptid）外鍵關(guān)聯(lián)于部門表中的部門編號字段；

出于安全性的考慮，用戶表中的密碼字段（password）進行加密后存儲在數(shù)據(jù)庫中。

2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 開發(fā)技術(shù)與數(shù)據(jù)條件

軟件系統(tǒng)采取Java語言進行編程，采取Struts2+Hibernate+Spring+SpringJDBC架構(gòu)模式進行開發(fā)，系統(tǒng)運行在Windows 2003和Apache Tomcat6.0服務(wù)器下，采用mysql5.0數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存儲，其數(shù)據(jù)調(diào)用方式，如圖4所示：

圖4 數(shù)據(jù)流時序圖

客戶端請求一個Action視圖，然后在Struts2中創(chuàng)建一個持久化對象PO，該對象通過調(diào)用Hibernate或SpringJDBC的數(shù)據(jù)訪問對象DAO模板類HibernateTemplate或JDBCT emplate，進行數(shù)據(jù)庫的操作，該模板類是由Spring架構(gòu)提供，可以防止數(shù)據(jù)查詢溢出，很好地保證了數(shù)據(jù)的安全性。

其中，Struts2通過自身的過濾器就能很方便進行各種請求的攔截并進行相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的處理工作，進行網(wǎng)頁視圖的分發(fā)與轉(zhuǎn)發(fā)。Hibernate屬于一種對象關(guān)系映射，即將純關(guān)系數(shù)據(jù)庫字段及其操作，映射成PO對象，簡化了數(shù)據(jù)庫的操作。SpringJDBC屬于一種SQL對象映射［7］，將關(guān)系數(shù)據(jù)庫字段映射成PO對象，依然通過SQL操作數(shù)據(jù)庫，可以靈活利用數(shù)據(jù)庫的特性，這種設(shè)計滿足了醫(yī)療機構(gòu)對數(shù)據(jù)報表的要求較高，對數(shù)據(jù)查詢有眾多特殊的要求。Spring 是管理各業(yè)務(wù)對象的容器，基于約定優(yōu)于配置的思想，提高了開發(fā)的效率，優(yōu)化系統(tǒng)整體的架構(gòu)模式。

2.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)提供了篩查數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、報表的生成等功能，如圖5所示：

圖5 數(shù)據(jù)錄入功能

該模塊提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的提取、錄入功能。提供上一流水號的顯示功能，對于重復(fù)的流水號，提醒是否覆蓋功能；對于醫(yī)療機構(gòu)編號，采取A jax實時取得相關(guān)的醫(yī)療機構(gòu)列表進行選擇，如圖6所示：

圖6 數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計功能

數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計模塊，對于部份病人，提供了醫(yī)療機構(gòu)名稱、母親姓名和出生日期就可以查詢到相關(guān)病人的篩查詳細(xì)記錄，母親姓名支持模糊查詢的功能；提供了初檢統(tǒng)計，包括新生兒性別統(tǒng)計、篩查總數(shù)統(tǒng)計和按采血時間與出報告時間進行統(tǒng)計，如圖7所示：

圖7 數(shù)據(jù)報表功能

系統(tǒng)提供了新生兒篩查工作統(tǒng)計報表及新生兒疾病篩查報告單的生成與打印功能，根據(jù)出生日期或標(biāo)本收到日期進行相關(guān)工作量的統(tǒng)計；提供了各醫(yī)療機構(gòu)標(biāo)本數(shù)、合格數(shù)、不合格數(shù)、篩查可疑性陽性、篩查陽性與確診數(shù)等功能；提供了新生兒疾病篩查報告單的生成，包括先天性甲低與苯丙酮尿癥篩查值與正常值對照單。

4 總結(jié)

從2012年投入運行至今，系統(tǒng)滿足了新生兒疾病篩查工作實時性與準(zhǔn)確性的要求，網(wǎng)絡(luò)的查詢報告功能已于今年年底實現(xiàn)。目前，一些基礎(chǔ)信息依然采取手工錄入方式，可以通過相關(guān)軟件接口的對接提供數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入，簡化篩查工作的流程，提高工作效率。此外，還將進一步提高網(wǎng)站訪問性能，提高數(shù)據(jù)的安全性與查詢統(tǒng)計的效率［8］，下一步工作可以嘗試使用Spring Security架構(gòu)進行安全模塊設(shè)計。

參考文獻

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Design and Imp lementation of Newborn Disease Screening Information System

Zhang Lei
（Jiujiang Maternity and Child Care Hospital， Jiujiang 332000， China）

Abstract:With the development of newborn disease screening information management in our country， some progress has been made， but there are still a lot of manual input data inaccuracy. The dispersion of screening center results in the heterogeneous data service and the delayed sharing of information， and the data security situation under the network environment still exist， withal this paper designs a B/S architecture newborn disease screening system. It uses the network protocol to realize the data transmission and user transparent operation， and makes the development of prototype system to meet the accuracy， timeliness and safety requirements of the neonatal disease screening Informatization.

Key words:Neonatal Screening； B/S Architecture Design； Medical Informatization

中圖分類號：TP311

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-757X（2016）05-0061-04

作者簡介：張磊（1983-），男，九江市婦幼保健院，碩士，軟件設(shè)計師，研究方向：Web數(shù)據(jù)服務(wù)，九江，332000

收稿日期:（2016.01.19）