康 健,戴順平,李 婷,趙 洪,秦惠君
(聯(lián)勤保障部隊第921 醫(yī)院,長沙 410003)
智能體檢導(dǎo)診是通過人工智能技術(shù)識別體檢者需求,利用大數(shù)據(jù)分析給出體檢指導(dǎo)[1]?,F(xiàn)有的導(dǎo)診系統(tǒng)多應(yīng)用于門診患者,通過人工智能、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)整合門診信息系統(tǒng)與資源,并基于條件隨機場等機器學習算法和知識圖譜技術(shù)構(gòu)建[2-3]。該類導(dǎo)診系統(tǒng)智能化程度較高,但技術(shù)成本高昂且機器學習算法的準確度還有待進一步提升,與體檢人員的智能化導(dǎo)診需求以及現(xiàn)階段體檢導(dǎo)診的應(yīng)用實際尚有一定差距。此外,目前國內(nèi)智能體檢系統(tǒng)多停留在自助機的應(yīng)用,未能將智能門診導(dǎo)診系統(tǒng)與體檢自助系統(tǒng)融合起來,而且缺乏體檢智能導(dǎo)診規(guī)則引擎,難以實現(xiàn)檢中智能化管理,雖然個人體檢時使用自助機查詢比較方便,但團隊體檢時由于缺乏智能化體檢導(dǎo)診系統(tǒng)的牽引,體檢效率受到明顯制約[4]。本文設(shè)計的智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)通過集成平臺服務(wù)、手機服務(wù)、終端服務(wù)、自助服務(wù)、呼叫服務(wù)等模塊,可提供批量團隊體檢的管理功能,同時融合醫(yī)院體檢系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)[5],形成全方位、全流程、全要素的健康管理模式[6],可為實現(xiàn)體檢人員的健康管理提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),從而進一步規(guī)范醫(yī)院健康體檢工作。
智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)的設(shè)計理念是以醫(yī)院體檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)端為基礎(chǔ),利用體檢人員手機端地圖導(dǎo)航的手機定位功能,結(jié)合本系統(tǒng)在各診室設(shè)置的手機端地圖識別點,將平臺服務(wù)、手機服務(wù)、終端服務(wù)、自助服務(wù)、呼叫服務(wù)等模塊深度耦合,實現(xiàn)個人或團隊體檢的快速分流及智能化管理,旨在進一步規(guī)范醫(yī)院健康體檢工作,確保健康體檢工作順利實施。體檢人員可通過本系統(tǒng)學習各種健康教育相關(guān)知識,了解個人或群體健康促進中的短板或弱項,為有針對性地做好健康教育和衛(wèi)生防護提供信息支持。管理人員可通過本系統(tǒng)對當天體檢人數(shù)、體檢項目、檢查時間等進行科學設(shè)置,結(jié)合醫(yī)院體檢系統(tǒng)開展系統(tǒng)性的隨訪管理和健康促進。技術(shù)人員可通過本系統(tǒng)對體檢過程中即時生成的各種數(shù)據(jù)流進行統(tǒng)計分析,實時測算各種優(yōu)化數(shù)學模型,還可融合醫(yī)院體檢系統(tǒng)研究慢性病健康管理的標準規(guī)范和質(zhì)量控制。
智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計為4 層,從下至上分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層,如圖1所示。利用感知層的自助查詢機和報到機、體檢臺分診、手機端地圖導(dǎo)航等,結(jié)合診室手機端地圖識別點等實現(xiàn)體檢診室智能呼叫和體檢人員數(shù)據(jù)采集。體檢數(shù)據(jù)采集后,通過內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)和外網(wǎng)專屬接口,利用會話初始化驗證技術(shù)和通信過程敏感字段加密技術(shù),將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層對接收的大量體檢數(shù)據(jù),通過組合使用靜態(tài)和動態(tài)脫敏策略,實現(xiàn)整體的數(shù)據(jù)脫敏和隱私保護,提供基于數(shù)據(jù)庫訪問來源IP、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用賬戶、數(shù)據(jù)庫時間因素等的脫敏策略,繼而進行安全數(shù)據(jù)的存儲、分析、共享及交換,并將安全數(shù)據(jù)推送至應(yīng)用層。應(yīng)用層根據(jù)智能體檢導(dǎo)診規(guī)則實現(xiàn)各個模塊的業(yè)務(wù)功能,如前臺總控模塊的體檢導(dǎo)診、導(dǎo)診查詢,智能分診模塊的科室導(dǎo)診、診室導(dǎo)診、項目導(dǎo)診,叫號管理模塊的叫號優(yōu)先、自動過號、叫號過號等。系統(tǒng)整體采用“一元多級”的架構(gòu)進行開發(fā),通過劃分負載核心服務(wù)器與多種應(yīng)用服務(wù)器來實現(xiàn)“高可用性”的設(shè)計思想。負載核心服務(wù)器負責接入訪問服務(wù),通過Tomcat 集群技術(shù)進行負載均衡,多個應(yīng)用服務(wù)器相互獨立,任一應(yīng)用服務(wù)宕掉后,其服務(wù)將自動切換到另外一個應(yīng)用服務(wù)器,始終保持系統(tǒng)能提供正常的運行服務(wù),從而實現(xiàn)“高可用性”的設(shè)計理念[7]。
圖1 智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)整體架構(gòu)圖
本系統(tǒng)以醫(yī)院體檢系統(tǒng)提供的服務(wù)器/虛擬機為基礎(chǔ),建立智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)的核心服務(wù)器,該服務(wù)器采用Oracle 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,可將Oracle 11g 數(shù)據(jù)庫腳本自動導(dǎo)入檢查預(yù)約系統(tǒng)。本系統(tǒng)啟動后,各終端的應(yīng)用服務(wù)器利用瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server,B/S)等模式,將Tomcat、Java 軟件開發(fā)工具包(Java development kit,JDK)等文件拷貝至智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)服務(wù)器的指定目錄,從而實現(xiàn)各終端對系統(tǒng)的訪問。本系統(tǒng)采用Java 語言開發(fā),并兼容Windows、Linux 等操作系統(tǒng),可對數(shù)據(jù)庫容災(zāi)配置進行定時全備份及Tomcat 負載均衡調(diào)控。
在網(wǎng)絡(luò)安全方面,構(gòu)建具備高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提供外網(wǎng)專屬的安全接口集成和交互數(shù)據(jù),利用密碼技術(shù)如會話初始化驗證、通信過程敏感字段加密等多種方法處理數(shù)據(jù)。首先,利用對數(shù)據(jù)的靜態(tài)脫敏技術(shù),防止數(shù)據(jù)平臺內(nèi)部對隱私數(shù)據(jù)的濫用,防止隱私數(shù)據(jù)在未經(jīng)脫敏的情況下流出。其次,將動態(tài)脫敏系統(tǒng)部署在數(shù)據(jù)的共享、交換、應(yīng)用、運維區(qū),與數(shù)據(jù)庫之間形成自動化的敏感數(shù)據(jù)匿名化邊界,防止隱私數(shù)據(jù)在未經(jīng)脫敏的情況下從數(shù)據(jù)區(qū)流出。最后,對需要共享的敏感數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)的敏感級別和應(yīng)用的需要,靈活地配置動態(tài)脫敏策略,從而實現(xiàn)外部應(yīng)用能夠安全可控地使用共享的敏感數(shù)據(jù),防止敏感數(shù)據(jù)泄露。
智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)可分為前臺總控、智能分診、叫號管理、內(nèi)容發(fā)布、醫(yī)生管理、自助服務(wù)和線上導(dǎo)診7 個功能模塊,其功能模塊結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。
圖2 智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)圖
前臺總控模塊包括體檢導(dǎo)診和導(dǎo)診查詢2 個子模塊,采用谷歌或360 極速模式訪問體檢Web服務(wù)端,根據(jù)商業(yè)智能(business intelligence,BI)態(tài)勢圖顯示各診室體檢數(shù)據(jù),系統(tǒng)后臺以表格等形式匯總各類體檢信息,導(dǎo)出后即可用于各種體檢相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。
體檢導(dǎo)診界面如圖3 所示,上方為區(qū)域(樓層)列表和科室(診室)列表,下方為各樓層各診室的體檢隊列信息,采用精簡和隊列模式進行數(shù)據(jù)顯示,支持拖、拉、拽等快速隊列調(diào)整模式,支持批量轉(zhuǎn)移、單個轉(zhuǎn)移、臨時掛起等功能,還可提供現(xiàn)場BI 可視化態(tài)勢圖,能實時監(jiān)控各診室隊列、體檢耗時、報到人數(shù)等信息,還可對關(guān)鍵信息和突發(fā)情況支持全科室廣播播放、所有終端顯示及全程語音播報等。
圖3 體檢導(dǎo)診界面
導(dǎo)診查詢界面如圖4 所示,用于工作人員查詢參檢人員的體檢進度,包括體檢檔案、導(dǎo)診提示、已檢項目、未檢項目等,通過查看體檢記錄信息和體檢項目日志,可實現(xiàn)隔日導(dǎo)診等功能。
圖4 導(dǎo)診查詢界面
智能分診模塊包括科室導(dǎo)診、診室導(dǎo)診及項目導(dǎo)診3 個功能,使用系統(tǒng)導(dǎo)檢臺軟件,根據(jù)不同的體檢者、不同的項目、不同的導(dǎo)檢規(guī)則(主要包括區(qū)域優(yōu)先、科室優(yōu)先、項目優(yōu)先),采用系統(tǒng)邏輯人工智能運算合理分配隊列及規(guī)劃體檢路線。
科室導(dǎo)診主要配置體檢科室的基本信息,包括分診級別、位置信息等,如圖5 所示??剖翌愋桶▋?nèi)科、外科、眼科、耳鼻喉科、口腔科、檢驗科、超聲科、放射科等,其中超聲科分為空腹B 超和普通B 超。
診室導(dǎo)診主要配置體檢診室的基本信息,包括人員類型限制、人員性別限制、綁定診室隊列、綁定項目配置。體檢診室分為幽門螺桿菌檢測診室、體適能測試診室、物理檢查診室、靜脈采血窗口等。
導(dǎo)診項目主要配置體檢項目的基本信息,包括體檢類型、所屬科室、默認耗時等。體檢項目主要分為29 歲以下人員健康體檢項目、30~39 歲人員健康體檢項目、40~49 歲人員健康體檢項目、50 歲以上人員健康體檢項目等。
導(dǎo)檢規(guī)則主要包括區(qū)域優(yōu)先、科室優(yōu)先、項目優(yōu)先等規(guī)則。區(qū)域優(yōu)先規(guī)則是指設(shè)置各區(qū)域、各科室、各診室優(yōu)先檢查規(guī)則。通過設(shè)置區(qū)域優(yōu)先檢查規(guī)則,能夠?qū)Ⅲw檢者優(yōu)先安排到指定位置進行體檢,節(jié)省了前臺咨詢時間和往返找路時間,提高了體檢人員服務(wù)滿意度??剖覂?yōu)先規(guī)則是指放射科優(yōu)先、超聲科優(yōu)先、采血點優(yōu)先等,如空腹B 超優(yōu)先CT 檢查,智能分診將優(yōu)先安排人員到超聲科排隊。項目優(yōu)先規(guī)則是指空腹項目優(yōu)先、超聲項目優(yōu)先、物理檢查優(yōu)先等,如肝膽脾胰超聲檢查優(yōu)先于肺部CT,智能分診將優(yōu)先安排超聲檢查項目,減少往返排隊和棄檢等情況的發(fā)生。
叫號管理模塊包括叫號優(yōu)先、自動過號和叫號過號3 個功能。醫(yī)生利用PC 端軟件呼叫器,可完成順呼、選呼、重呼、跨診室呼叫、暫停服務(wù)等多項操作。該虛擬呼叫器采用客戶端/服務(wù)器(Client/Server,C/S)架構(gòu),具備免密登錄等特點。叫號過號界面如圖6 所示。
圖6 叫號過號界面
叫號優(yōu)先支持特定科室、特定診室、特定人群的叫號優(yōu)先,還可配置叫號優(yōu)先的間隔、頻次等。在診室醫(yī)生或檢查設(shè)備異常情況下,可對整體隊列進行平移,并通過規(guī)則配置,實現(xiàn)隊列轉(zhuǎn)移到其他診室檢查的間隔規(guī)則,及時處理各種突發(fā)情況。
自動過號支持體檢人員在過號的情況下,重新配置規(guī)劃路徑、自動進行隊列間隔后移、過號簽到等操作。
叫號過號根據(jù)各科室、各診室的體檢耗時情況,對過號人員設(shè)置叫號過號規(guī)則,對過號間隔位數(shù)、過號次數(shù)、權(quán)重順序等進行排列組合,自動進行隊列動態(tài)穿插,如所有科室第一次過號間隔2 位(隊列后移2 位),第二次間隔5 位,第三次重新簽到等。
內(nèi)容發(fā)布模塊包括節(jié)目終端與節(jié)目模板2 個部分,采用節(jié)目控制技術(shù),對每個顯示設(shè)備的節(jié)目顯示信息如采血室叫號、等待人員信息等進行控制。
節(jié)目終端配套的安卓、Windows、LED 全彩等各級節(jié)目終端,通過系統(tǒng)后臺對節(jié)目進行統(tǒng)一發(fā)布和無感更新等操作,實現(xiàn)節(jié)目在線配置、一鍵發(fā)布和終端預(yù)覽等功能。
節(jié)目模板支持顯示醫(yī)生信息、簡介、當前參檢、等候隊列、過號隊列、下一體檢位置等提醒,各級節(jié)目支持彈框、語音等提示。節(jié)目空閑時,支持自動切換健康宣教視頻、圖文等,可與現(xiàn)有導(dǎo)診屏無縫對接,實現(xiàn)科室綜合屏、診間屏等顯示模板的統(tǒng)一管理。節(jié)目模板界面如圖7 所示。
圖7 節(jié)目模板界面
醫(yī)生管理模塊實現(xiàn)人員維護和日志查詢2 個功能。使用智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)主控軟件,在Web 服務(wù)端執(zhí)行醫(yī)生信息維護和日志數(shù)據(jù)操作。
人員維護主要維護各科室和各診室醫(yī)生信息、技師信息、護士信息及診室軟件呼叫器登錄密碼等,如圖8 所示。醫(yī)生信息主要編輯錄入科室、醫(yī)生編碼、醫(yī)生名稱、醫(yī)生性別、醫(yī)生職稱等。系統(tǒng)使用前,需填寫各診室醫(yī)生信息,便于節(jié)目顯示。其中醫(yī)生編碼為必填項,該編碼根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置查重后自動生成,保證了醫(yī)生信息和編碼的唯一性。醫(yī)生職稱分為主治醫(yī)師、副主任醫(yī)師、主任醫(yī)師、主管技師、副主任技師、主任技師、主管護師、副主任護師、主任護師等,醫(yī)院體檢系統(tǒng)要求主檢醫(yī)師和質(zhì)量管理人員必須由中級職稱以上醫(yī)師擔任。
圖8 人員維護界面
日志查詢主要用于檢索醫(yī)務(wù)人員在體檢過程中具體的操作明細,便于特殊情況下的數(shù)據(jù)監(jiān)管和數(shù)據(jù)溯源。由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)補采與數(shù)據(jù)同步方式配置相關(guān)聯(lián),發(fā)生異常情況后,醫(yī)生及后臺工作人員能通過主動查詢的方式進行數(shù)據(jù)補采,只需提供體檢人員和體檢時間2 個維度,即體檢時間或者體檢人員record ID 等即可確定某一范圍內(nèi)的體檢人員參數(shù),從而觸發(fā)查詢?nèi)蝿?wù)。
自助服務(wù)模塊實現(xiàn)自助查詢和自助報到2 個功能,使用體檢自助報到查詢機實現(xiàn)體檢人員自助服務(wù)。
自助查詢支持隊列查詢、路線指引、項目查看等操作,支持未檢科室、未檢診室、未檢項目、已檢科室、已檢診室、已檢項目查詢,支持檢查時間、檢查耗時等一體化顯示。自助查詢后,體檢人員可準確掌握已完成項目和未完成項目的檢查情況,無需重復(fù)導(dǎo)檢即可開始后續(xù)體檢,如圖9 所示。
圖9 自助查詢界面
自助報到既可采用輸入或者掃描體檢編號的方式進行簽到,也可采用刷身份證的方式。自助報到后,首先顯示體檢人員的基本信息,然后顯示下一個診室的檢查信息、等候人數(shù)、等待時間及導(dǎo)航規(guī)劃等關(guān)鍵信息,最后系統(tǒng)將結(jié)合規(guī)則引擎進行最佳體檢路徑的推薦,使體檢人員等候時間盡可能縮短。
線上導(dǎo)診模塊實現(xiàn)檢中導(dǎo)診和微信提醒2 個功能,采用微信小程序或微信公眾號,結(jié)合各診室地圖識別點,使用手機端地圖導(dǎo)航進行檢中導(dǎo)診和微信提醒。
檢中導(dǎo)診主要用于體檢人員在體檢過程中的自助導(dǎo)診。體檢人員可通過手機端錄入體檢編號,也可通過掃描體檢編號二維碼,實現(xiàn)手機端線上可視化智能導(dǎo)診。檢中導(dǎo)診界面如圖10 所示。
圖10 檢中導(dǎo)診界面
微信提醒主要用于體檢人員排隊等候時的叫號準備工作。體檢人員通過手機微信導(dǎo)檢入隊,當接到導(dǎo)檢信息提示后,可根據(jù)微信提醒的信息提示,跳過排隊時間較長的隊伍或某診室長時候診等待等冗余環(huán)節(jié),從而及時有序地完成體檢項目,也能更合理地安排診室的體檢順序。微信提醒由系統(tǒng)發(fā)送,通常是在體檢隊列達到5 人長度時自動發(fā)送,個人體檢進度也會同步顯示。
本系統(tǒng)自2022 年10 月試運行以來各模塊功能基本正常,體檢人員等候時間、服務(wù)滿意度較之前有明顯提高,特別是老人、孕婦等特殊人群可無感知插隊,真正實現(xiàn)了“零候檢”“100%滿意”。從應(yīng)用效果來看本系統(tǒng)主要存在以下優(yōu)勢:(1)智能化程度高。本系統(tǒng)會根據(jù)當天的體檢人數(shù)、體檢項目、科室檢查時間等進行智能分析運算,推薦體檢人員到等待時間最短的科室去檢查,一項檢查結(jié)束后,系統(tǒng)會繼續(xù)告知其下一步體檢的科室、項目及其排隊等待等情況,為每一位體檢人員安排耗時最短的體檢路線。(2)人性化設(shè)計強。系統(tǒng)內(nèi)嵌強大的規(guī)則引擎模塊,突出性別優(yōu)先、區(qū)域優(yōu)先、空腹優(yōu)先等體檢規(guī)則,支持體檢人員預(yù)先安排體檢科室、體檢診室、體檢項目等體檢。引導(dǎo)體檢人員到等候時間少、路徑規(guī)劃短的診室檢查,可緩解科室選擇糾結(jié)、排隊等候時長等矛盾問題,無需過多的人工指引,就使體檢人員獲得優(yōu)質(zhì)、舒心的體檢服務(wù)。(3)一體化程度高。系統(tǒng)全程實時監(jiān)控區(qū)域人流量數(shù)據(jù),自主調(diào)節(jié)分流,數(shù)據(jù)傳輸已實現(xiàn)多種接口模式并行及可視化自主配置。在后期的數(shù)據(jù)管理中,系統(tǒng)一體化既減少了維護人員的操作難度,又實現(xiàn)了系統(tǒng)操作痕跡的追本溯源。遇到特殊情況,如體檢人員臨時有事或老人、孕婦等特殊人員時,管理人員可隨時隨地在管理端后臺進行操作實現(xiàn)無感知插隊。(4)可視化程度高。管理人員可通過系統(tǒng)管理端后臺,實時了解各科室、各診室的排隊情況,決定是否需要進行人員疏導(dǎo)等,即使是在體檢高峰階段,通過檢中智能化管理也能保持體檢工作有序運行。隨著體檢人員數(shù)量的不斷增加,本系統(tǒng)可視化功能的優(yōu)勢越發(fā)明顯。
本系統(tǒng)在試運行中發(fā)現(xiàn)仍存在以下不足:(1)系統(tǒng)過渡。開發(fā)本系統(tǒng)旨在為體檢人員提供智能化、人性化、一體化和可視化的服務(wù)環(huán)境,進一步優(yōu)化導(dǎo)診流程。但目前體檢導(dǎo)診工作主要以人工導(dǎo)檢為主、智能導(dǎo)檢為輔,系統(tǒng)仍處于試運行階段,體檢中心尚未完全實現(xiàn)智能化導(dǎo)診。(2)數(shù)據(jù)延時。手機地圖導(dǎo)航功能的實現(xiàn)不僅與終端網(wǎng)速相關(guān),而且受限于線上導(dǎo)診。微信提醒功能與現(xiàn)場智能導(dǎo)診已實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步,但尚不穩(wěn)定,仍會出現(xiàn)個別延時等情況。(3)信息保守。體檢醫(yī)師信息仍處于內(nèi)部運行和維護管理狀態(tài),若能將體檢醫(yī)師簡介等整合到本系統(tǒng)中,不僅可以方便體檢人員了解醫(yī)師的工作能力,而且可以增加體檢人員的依從性。
針對試運行階段存在的問題,本系統(tǒng)需要進一步迭代開發(fā),從而提高系統(tǒng)的方便性和實用性。一是加快啟動系統(tǒng)全方位測試程序,針對系統(tǒng)全方位運行過程中可能涉及的第三方廠家,加強院企間的溝通聯(lián)系、確保供應(yīng)渠道暢通、加快系統(tǒng)上線周期。二是確保醫(yī)院體檢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,在各級終端服務(wù)中,如PC 端、自助、安卓等終端上使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)卡頓、延遲或斷網(wǎng),系統(tǒng)即時彈框提醒,將數(shù)據(jù)延時造成的影響降到最低。三是保留系統(tǒng)兼容擴展能力,體檢醫(yī)師信息與醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)相關(guān)信息等應(yīng)用服務(wù)可作為新的服務(wù)實體動態(tài)加入到Tomcat集群,進一步增強集群功能。
本文應(yīng)用Oracle、Tomcat 等關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計并實現(xiàn)了優(yōu)化體檢導(dǎo)診流程的智能體檢導(dǎo)診系統(tǒng)[8],并通過實際應(yīng)用驗證了系統(tǒng)功能。本系統(tǒng)可以輔助醫(yī)院工作人員管理健康體檢,在前臺總控、智能分診、叫號管理、內(nèi)容發(fā)布、醫(yī)生管理、自助服務(wù)及線上導(dǎo)診等方面有著智能化、一體化、可視化程度高和人性化設(shè)計強等優(yōu)勢,為優(yōu)化體檢流程、減少等候時間提供了一個良好的服務(wù)保障平臺[3,9]。