臨床資料的完整性和規(guī)范性是臨床醫(yī)學(xué)科研和教學(xué)工作的重要基礎(chǔ)。一般而言，患者在接受治療或者手術(shù)之后，病情一旦穩(wěn)定就會(huì)立即出院休養(yǎng)，等待完全康復(fù)。對(duì)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言，科研和教學(xué)工作相當(dāng)重要，需要進(jìn)一步跟蹤隨訪離院患者的康復(fù)情況，以便對(duì)其在院期間的治療方案進(jìn)行結(jié)果跟蹤并作出最終評(píng)價(jià)[1]。

傳統(tǒng)的隨訪方法是由醫(yī)生根據(jù)患者的診斷、病情、基本健康狀況等特點(diǎn)，制定特定格式的隨訪卡，由負(fù)責(zé)隨訪的專人收集隨訪信息并填寫隨訪卡。紙質(zhì)隨訪卡存在整理困難、容易重復(fù)和出錯(cuò)、容易遺失、信息難以檢索統(tǒng)計(jì)等問題，并且隨著隨訪患者的增多，隨訪信息越來越復(fù)雜。為了適應(yīng)大量臨床數(shù)據(jù)的整理、儲(chǔ)存和分析需要，必須使用信息化的管理方式[2]。

目前主流的電子隨訪系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，部署在醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上，采用RDBMS+J2EE等傳統(tǒng)的企業(yè)級(jí)開發(fā)架構(gòu)。這類技術(shù)體系對(duì)需求響應(yīng)慢，難以適應(yīng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，無法在外部互聯(lián)網(wǎng)訪問。對(duì)于隨訪數(shù)據(jù)格式復(fù)雜多變，或者需要隨訪人員隨時(shí)隨地錄入隨訪數(shù)據(jù)的情景，該類技術(shù)體系顯然是難以滿足的。對(duì)需求和場(chǎng)景進(jìn)行分析后，我們決定使用基于MEVN(MongoDB+Express.js+Vue.js+Node.js)架構(gòu)的單頁面應(yīng)用(Single Page Application，SPA)技術(shù)，并且將隨訪系統(tǒng)部署到云服務(wù)上。相對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)體系，基于MEVN架構(gòu)的SPA技術(shù)具有開發(fā)效率高、適應(yīng)復(fù)雜數(shù)據(jù)模型、并發(fā)性能好、易部署等特點(diǎn)，適合隨訪系統(tǒng)這類數(shù)據(jù)格式復(fù)雜多變，需隨時(shí)隨地訪問和錄入數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1 技術(shù)簡(jiǎn)介

SPA是一種特殊的Web應(yīng)用，它將所有的活動(dòng)限于單個(gè)Web頁面中，僅在該Web頁面初次載入時(shí)加載所有必需的資源文件，一旦頁面加載完畢，SPA不會(huì)因?yàn)橛脩舻娜魏尾僮鞫M(jìn)行頁面的重新加載或跳轉(zhuǎn)，從而提供非常流暢的用戶體驗(yàn)[3]。SPA將主要業(yè)務(wù)邏輯封裝在前端頁面中，后臺(tái)程序只提供必要的接口，是一種典型的“胖客戶端/瘦服務(wù)端”(Fat Client/Thin Server)，能有效提高用戶交互響應(yīng)速度和減輕服務(wù)器壓力[4]。

MEAN(MongoDB+Express.js+AngularJS+Node.js)架構(gòu)[5]是一種常用的、基于JavaScript的開源全棧SPA開發(fā)架構(gòu)，能創(chuàng)建輕量高效、容易擴(kuò)展和維護(hù)的SPA應(yīng)用。MEVN架構(gòu)是MEAN架構(gòu)的一個(gè)變體，將其中的前端框架Angular.js替換是為了更加簡(jiǎn)潔直觀的Vue.js。

MEVN架構(gòu)的組成技術(shù)簡(jiǎn)介見表1。

表1 MEVN架構(gòu)組成技術(shù)

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 核心需求及業(yè)務(wù)邏輯

系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)以下核心需求。 隨訪數(shù)據(jù)錄入/檢索/導(dǎo)出：隨訪數(shù)據(jù)錄入后，能按照關(guān)鍵字、數(shù)據(jù)值等條件進(jìn)行模糊或精確檢索，并且能導(dǎo)出為表格形式(如Excel)。 歷史隨訪記錄對(duì)比：按時(shí)間維度記錄患者歷次隨訪數(shù)據(jù)，對(duì)比疾病風(fēng)險(xiǎn)的變化情況，從而推斷疾病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵影響因素。 疾病風(fēng)險(xiǎn)量表評(píng)估：使用疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量表對(duì)每次隨訪記錄進(jìn)行疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，觀察疾病風(fēng)險(xiǎn)走勢(shì)，推斷患者患病風(fēng)險(xiǎn)。 提供互聯(lián)網(wǎng)訪問：用戶可隨時(shí)隨地在互聯(lián)網(wǎng)上訪問和管理隨訪數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)隨訪系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯流程

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

隨訪系統(tǒng)主要包括以下數(shù)據(jù)庫實(shí)體。

隨訪表單(Follow-up Form)：定義隨訪記錄的內(nèi)容和格式。

隨訪表單章節(jié)(Follow-up Form Section)：隨訪記錄的章節(jié)。1份隨訪記錄可以包含多個(gè)章節(jié)。

隨訪表單字段(Follow-up Form Field)：隨訪記錄字段。1個(gè)隨訪記錄的章節(jié)可以包含多個(gè)字段。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表單(Assessment Form)：定義風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表的內(nèi)容和格式。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表單問題(Assessment Form Question)：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表的問題。1份風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表可以包含多個(gè)問題。

隨訪結(jié)果(Follow-up Result)：患者隨訪結(jié)果。格式為數(shù)組，包含患者歷次隨訪記錄。

隨訪記錄(Follow-upRecord)：患者單次隨訪記錄。記錄患者單次隨訪的結(jié)果，首次隨訪記錄包含完整的隨訪信息，后續(xù)隨訪記錄僅記錄增量變化。同時(shí)，每次隨訪記錄還包含患者該次隨訪的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估記錄。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估記錄(Assessment Record)：患者單次隨訪的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估記錄。

上述數(shù)據(jù)庫實(shí)體中，隨訪表單字段(Follow-up Form Field)的格式較為復(fù)雜，原因主要是需支持單選、多選、文本、段落、數(shù)字、日期等多種格式，每種字段格式的參數(shù)和值的類型都不相同，字段之間存在邏輯規(guī)則關(guān)聯(lián)(如當(dāng)“性別”為男性時(shí)，“是否懷孕”只能為否)。常規(guī)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的字段類型唯一且不可變更，也無法表示數(shù)組或者對(duì)象等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如果選用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，至少會(huì)有8個(gè)數(shù)據(jù)庫表，并且表間存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

為了避免上述情況，我們選擇非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MongoDB作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

MongoDB是一種面向文檔(Document-oriented)的數(shù)據(jù)庫，能夠儲(chǔ)存類似JSON格式的對(duì)象。在傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不能滿足需求、且對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和一致性要求不高又不需要各種關(guān)聯(lián)查詢的情況下，MongoDB的表現(xiàn)比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更好。在此我們將隨訪表單看作一個(gè)復(fù)雜的文檔(Document)，所有的隨訪表單章節(jié)是它的一個(gè)數(shù)組成員，每個(gè)章節(jié)又有一個(gè)字段數(shù)組，包含這個(gè)章節(jié)的所有字段。按照這種方式設(shè)計(jì)，整個(gè)數(shù)據(jù)庫只需要3類文檔：隨訪表單(Follow-up Form)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表單(Assessment Form)、隨訪結(jié)果(Follow-up Result)，其他實(shí)體都作為文檔成員出現(xiàn)。具體的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)見圖2(數(shù)據(jù)庫實(shí)體僅列出主要屬性)。僅擁有主鍵的實(shí)體才是獨(dú)立的文檔。

圖2 網(wǎng)絡(luò)隨訪系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)劃分為用戶界面層、業(yè)務(wù)接口層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層3層。

用戶界面層：基于Vue.js進(jìn)行開發(fā)構(gòu)建，將用戶界面拆解為若干獨(dú)立的、可復(fù)用的圖層組件。組件已封裝好主要的業(yè)務(wù)邏輯，組件之間使用屬性和事件進(jìn)行通訊。

業(yè)務(wù)接口層：采用Express.js作為Web應(yīng)用服務(wù)器，接收和處理各類HTTP訪問請(qǐng)求，為用戶界面層提供必要的數(shù)據(jù)接口。接口代碼采用Javascript編寫，由Node.js提供的V8 Javascript引擎[9]提供運(yùn)行環(huán)境。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：采用MongoDB作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，存儲(chǔ)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為業(yè)務(wù)接口層提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

系統(tǒng)部署在第三方云服務(wù)上。整體架構(gòu)見圖3。

圖3 網(wǎng)絡(luò)隨訪系統(tǒng)整體架構(gòu)

2.2.3 系統(tǒng)部署

我們選用Heroku作為本文隨訪系統(tǒng)的云服務(wù)提供商。Heroku是一個(gè)“平臺(tái)即服務(wù)”(Platform as a Service，PaaS)平臺(tái)，為開發(fā)人員提供構(gòu)建、運(yùn)行和操作Web應(yīng)用的云服務(wù)環(huán)境[10]。Heroku支持Ruby、Node.js、Python、Java、PHP、Go等幾乎所有市面上主流的Web編程語言。Heroku的部署和配置非常簡(jiǎn)潔明了，甚至只需要一行代碼就能完成Web應(yīng)用的部署。

本文隨訪系統(tǒng)的部署步驟如下。

編譯前端工程：將編譯好的SPA模板文件復(fù)制到后端服務(wù)器目錄下。

在后端服務(wù)器中添加對(duì)SPA模板文件的托管，僅需一行代碼即可實(shí)現(xiàn)：app.use(express.static(‘frontend’))。其中app為后端服務(wù)器運(yùn)行實(shí)例，frontend為SPA模板文件所在目錄。

添加Heroku運(yùn)行配置文件：在后端源文件目錄下添加Procfile文件，最基本的運(yùn)行配置也僅需一行代碼：web: node server.js。其中server.js文件為后端服務(wù)器啟動(dòng)程序。

綁定Heroku Git源：Heroku會(huì)為每一個(gè)Web應(yīng)用提供一個(gè)遠(yuǎn)程Git源，綁定之后，每一次Git提交代碼操作都會(huì)自動(dòng)觸發(fā)Web應(yīng)用的重新編譯和部署行為，簡(jiǎn)化了Web應(yīng)用重新發(fā)布的流程。

2.2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主界面以列表的形式展示所有隨訪結(jié)果，提供隨訪結(jié)果的搜索/導(dǎo)出/查看/新增/修改/刪除功能(圖4)。

圖4 網(wǎng)絡(luò)隨訪系統(tǒng)主界面

隨訪結(jié)果錄入界面以時(shí)間軸的形式展示患者的所有隨訪記錄和疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估記錄。如果本次隨訪記錄的某字段與上次隨訪記錄的某字段存在差異，將會(huì)標(biāo)黃顯示。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估走勢(shì)直觀地展示了疾病風(fēng)險(xiǎn)的走勢(shì)情況。鼠標(biāo)懸浮在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上方還會(huì)顯示本次隨訪記錄與上次隨訪記錄的不同之處，可以用于估測(cè)對(duì)患者疾病風(fēng)險(xiǎn)影響較高的因素(圖5)。

疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表由若干評(píng)估問題組成(圖6)，每個(gè)問題的選項(xiàng)均對(duì)應(yīng)一定的分值，選擇相應(yīng)的選項(xiàng)可實(shí)時(shí)計(jì)算評(píng)估總分并計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果。

圖5隨訪結(jié)果錄入界面

圖6 疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表截圖

3 應(yīng)用效果

系統(tǒng)完成研發(fā)后，在院內(nèi)神經(jīng)內(nèi)科進(jìn)行了應(yīng)用，制作了重癥肌無力病種的隨訪數(shù)據(jù)表單，醫(yī)生可在院內(nèi)外方便地訪問本系統(tǒng)并錄入隨訪數(shù)據(jù)。上線數(shù)月后，已完成對(duì)2 000多名患者的隨訪管理，每名患者平均錄入3～4條隨訪跟蹤信息。系統(tǒng)界面友好，操作方便，用戶體驗(yàn)流暢，能方便地對(duì)患者病情進(jìn)行評(píng)估并查看風(fēng)險(xiǎn)走勢(shì)和影響因素，得到了科室醫(yī)生的一致認(rèn)可。醫(yī)生可以使用本系統(tǒng)篩選特定條件的患者，并將結(jié)果以Excel的格式導(dǎo)出，導(dǎo)入統(tǒng)計(jì)分析軟件(如SPSS)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，有力地輔助了醫(yī)學(xué)研究工作。

4 總結(jié)和展望

本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)隨訪系統(tǒng)的需求，采用基于MEVN架構(gòu)的SPA技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)潔靈活、開發(fā)效率高、用戶體驗(yàn)好的隨訪系統(tǒng)單頁面應(yīng)用，并將其部署到云服務(wù)上。相對(duì)于其他針對(duì)隨訪系統(tǒng)的研究，本文采用了一種基于文檔的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和全新的MEVN技術(shù)架構(gòu)，具有適應(yīng)復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)展性好，并發(fā)性能強(qiáng)、用戶體驗(yàn)流暢、易部署等優(yōu)點(diǎn)，適合快速響應(yīng)用戶需求并高效開發(fā)Web應(yīng)用。在下一步工作中，本系統(tǒng)將與院內(nèi)HIS系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，導(dǎo)入HIS系統(tǒng)中的患者信息，形成更加完整的患者健康視圖，并且集成數(shù)據(jù)分析模塊，實(shí)時(shí)對(duì)隨訪數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和匯總展示?？梢灶A(yù)見，SPA技術(shù)作為一種新興的Web開發(fā)技術(shù)，將會(huì)在各行業(yè)信息化中得到越來越廣泛的應(yīng)用。