医院病理样本库管理系统的设计

朱 芮 王 浩

医院病理样本库管理系统的设计

朱 芮①王 浩②

目的：建立病理样本数据库，以规范病理样本管理流程，并为病理样本存储和研究提供工作平台。方法：病理样本库管理系统采用了J2EE、JSP及组件对象模型等技术，建立了病理样本库工作平台，实现了病理资源网络化、文档化及智能化。结果：该系统建立了病理样本管理系统架构和工作流程，为病理样本的收集、存储及分析提供了平台。结论：系统设计可提高样本检定结果的真实性和可信度，从而提高样本分析的准确性，为相关科室的信息化建设提供了良好的借鉴。

病理系统；组件对象模型；文档管理；数据库系统

[First-author’s address] Pathology Department, No.323 Hospital of PLA, Xi'an 710000, China.

病理样本库是指收集、存储研究用生物样本(包括组织、血浆和生物体液等)以及与这些生物样本相关的各种生物信息等资料，并按严格技术标准采集、运输、存储、管理和使用的资源库，是重大疾病基础与临床研究、临床诊治技术研发、药物研发、健康(预测预防)研究与产业化，即实现转化医学的最宝贵资源和重要环节之一，为当今生命科学原创性研究、生物医药产业自主创新体系中至关重要的环节与保证[1]。

目前，我国医院生物样本库建设尚处于发展阶段，存在无序、分散及封闭、缺乏标准化流程、质量控制体系与信息化管理、资料残缺不全以及伦理学与法律不健全等问题，严重降低了医学研究水平，阻碍了创新性新药研发与临床诊治技术开发进程。因此，建立病理样本库资源管理信息系统应具有灵活的可扩展性，能适应和满足样本数量及种类不断发展和变化的需求，应定期评估信息系统确保其满足样本库工作需要和规范的要求[2]。记录样本质量，如样本的储存温度环境和冻融次数等，通过标识将实物样本关联到信息系统中的相关数据等。

1 病理样本库管理系统设计

系统服务平台采用组件化架构思路，其建设内容除包含全生命周期阶段的监理流程组件外，还包括文档管理、进度管理、风险管理、共享管理及权限管理等工具组件，各类组件间能够灵活进行功能与信息方面的互通共享(如图1所示)。

图1 病理样本库管理系统网络结构图

1.1 生物样本库标准作业程序流程及全周期管理

系统采取模块化、流程化系统设计，注重系统细节，优化管理过程。

完善样本管理过程，实现管理信息公布和自动收集汇总功能，通过信息公布中反映的各项信息，最近3个月与去年同期进行对比，分析信息走势，书写非正常原因，提供分析预测，为样本科学化管理提供依据[3]。

1.2 角色权限管理下样本资源共享平台

系统用户采取分级管理设置，根据权限将使用者进行划分，分别授予对应权限。将用户分为：质量控制人员、临床医生及病理科操作人员3个用户组。

1.3 提高数据资源共享，降低流程及数据管理成本

(1)医院信息系统(hospital information system，HIS)接口。系统采用JDBC-ODBC建立数据库连接，当用户发出系统功能请求时，由功能程序调用数据管理系统功能对数据库进行操作。与HIS接口连接获得患者登记信息的提取，包括患者基本诊疗信息、病理申请单；检查收费的提取，获取住院患者的计价信息；报告内容及报告状态的回馈与确认，报告内容及报告处理状态在医生工作站中获得反馈。采用单用户连接方式，由服务器代理访问HIS接口，降低数据频繁访问带来的资源消耗[4]。

(2)医学影像归档及传输系统(picture archiving and communication systems，PACS)接口。通过连接PACS系统，实现调阅对应患者的影像报告信息；将病理信息系统检查报告与图像归入PACS系统中。

1.4 射频识别管理

系统拟采用射频识别(radio frequency identification，RFID)技术标示病理样本，通过智能检测设备将实时采集的检定数据存储到RFID存储卡内，与网络结合形成数据库，实现样本检测与分级管理、权限与用户，物品与网络的连接，方便识别、管理和控制，提高管理的规范化、信息化及自动化[5]。

1.5 闭环质量控制及决策支持系统

建立封闭式数据采集、存储、质量控制及回馈模式，保障检定结果的真实性和可信度。通过智能检测设备，将采集到的信息流直接存入数据库，降低了人为干预引入的谬误，同时减少了录入的时间。

利用数据挖掘技术对环境因素实施分析，可针对样本管理过程中潜在风险进行识别和分析，对每种风险进行分类，并决定如何管理各类风险；预测系统运行所面临的各种风险，并对每种风险的大小及发生概率进行评价，建立风险管理评估；制定风险管理的策略和方法，拟定危机应急计划。

1.6 文档管理

文档管理信息系统的功能包括：样本来源的问卷和知情同意书，管理样本采集、处理、储存和运输，管理质量保证和质量控制程序和文件，样本临床数据电子采集，数据安全保护，报告管理(库存、采集、使用及质量保证等报告)[6]。

2 病理样本库管理系统实现

2.1 开发环境

(1)硬件设备。包括RFID标签，冷存盒，冷存架，冷存管，打印机，扫描仪，计算机(服务器、客户终端和温控系统)，石蜡样本柜，切片柜，液氮罐和(或)柜，液氮供应罐，普通低温冰箱，超低温冰箱，深低温冰箱，冷藏柜，普通液氮罐，生物样本低温转运设备，取材台，组织取材器具，数码照相机，标签打印机，组织脱水机，组织包埋机，冰冻切片机，石蜡切片机，捞片机，烤片设备，水平离心机，电子秤，移液器，冷冻标签打印机，生物样本库信息管理系统终端。

(2)软件开发工具。数据库采用Oracle 11g R2，数据库开发工具采用JSP及J2EE完成。

2.2 系统功能实现

远程监控系统平台基于J2EE的B/S结构，整个应用划分为：表现层、业务逻辑层及数据访问层。采用JSP技术实现表现层，通过提供人机交互的界面，便于系统远程维护及升级，便于用户随时随地通过网络登录系统平台。中心设备投资少、远程维护方便的特点，适用于联网通讯模式；数据访问层采用JDBCODBC桥实现；业务逻辑层以Applet方式嵌入在浏览器中与服务器交互实现，并实现文档模板套用、痕迹保留、公文域以及电子签章等常用功能(如图2所示)。

图2 系统结构框图

(1)样本库资源管理信息系统。通过医院信息平台的建设尽量减少不必要的重复建设，医院原有的各业务系统和信息系统通过医院信息平台提供的接口实现整合，继承已有的数据资源和服务。建立浏览器和(或)服务器(B/S)结构，即浏览器和服务器结构，在这种结构下，用户工作界面通过www浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端实现，主要事务逻辑在服务器端实现，形成3层tier结构[7]。可极大简化客户端计算机载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本[8]。建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，开发周期短，成本较低。B/S结构是一次到位开发，能实现不同人员，从不同地点，以不同的接入方式访问和操作共同的数据库；能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库安全性较高。

(2)样本库环境监测系统。实施消防安全控制，配置程控烟雾报警器，编制对应控制程序并实时监测；建立供电保障系统，配备双路市电供电及配置备用电源，并遵循供配电系统设计标准(GB50052-2009)；实施温湿度控制，根据室内空气质量标准(GB/T18883-2002)，建立反馈自控制系统。

(3)样本文档管理系统。数据报表采用组件对象模型(component object model，COM)实现文档对象的操作。由病理科出具检查报告，可采用电子版检定记录表进行记录及审核，最后可由客户端进入数据库查询自主打印纸质报告信息。管理系统文档生成器内引用的Office模板文件，并根据权限划拨给对应等级的用户使用。用户在新建文档时，文档生成器可调用授权的模板。系统自动统一规则命名文档，并实现文件名标准化管理。

(4)数据统计分析与上报。数据关键词统计根据查询形成分析报表，启用统计向导，可根据对应统计条件、字段选择匹配的统计变量生成统计报表。通过对比、建模等方法，描述统计结果内数据特征，并结合知识库针对数据特征查找方法，建立辅助决策机制。

数据查询上报，系统可根据用户查询条件，形成查询数据上报文件报告。

(5)工作管理。经核验人员审核后系统调用文档生成器，生成对应检查报告并保存记录。系统可根据检测步骤打印检定标识，明确样本当前检测状态，还可根据使用者要求，启用查询向导按照字段及字段限制生成查询并生成查询文档；使用者也可以通过检定记录数据明细视图启用字段筛选器完成查询过程[9]。将查询记录块发送至输出文档；建立文档索引，便于查阅；提供pdf、doc、xml、txt、xls等多类别文档输出。检查新建或上传后，自动或手动为文件生成唯一编号，支持文档的批量关联，实现样本检测记录文档与相关文档、图纸、图片及其他格式附件进行关联，点击链接即可一键快速查看，并将上传的Office文档、txt、pdf等类型文件生成摘要；为附件字段中存储的图片，音频、视频类文件增加摘要及缩略图，便于预览查看。无需逐个打开文档即可快速预览文档内容。系统为各种算法模块存储规则，指定动作、条件和操作，当动作触发符合设定的条件，系统则自动执行规则的操作，即：将对应条件的文档自动归档到规则指定的算法模块目录下，实现规范化管理；或将文档按照对应规则进入处理特定流程，实现文档自动化处理[10]。提供权限控制机制，并针对不同级别用户进行细粒度的权限控制，控制用户的管理、浏览、阅读、编辑、下载、删除及打印等操作，实现文档安全共享[11]。

3 结语

病理样本库管理体系是医院病理样本信息管理的综合数据库系统，其采用面向样本对象而非检测事件的组织模式，可以实现对待测样本的全周期检定管理。采用基于局域网的系统构架模式，可以实现医院管理部门、临床工作站和病理科三者的信息共享和互动[12-13]。采用非人工封闭式数据存储模式，可有效保障检定结果的真实性和可信度。

病理样本库管理系统的研制，将有效提高医院病理管理工作流程的规范化和智能化水平，提高样本检定结果的真实性和可信度，从而提高样本分析的准确性。

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Research on the design of management system for pathological sample library

ZHU Rui, WANG Hao// China Medical Equipment,2015,12(1):54-56.

Objective: To establish the pathological sample database and standardize pathology specimen management processes to provide a platform for the study of pathology samples. Methods: Using J2EE, JSP, and component object model technology, the system establish the pathological sample library work platform for the pathology network resources, documentation, and intelligent. Results: The system established pathology samples and workflow management system architecture for the collection, storage and analysis of pathology specimens. Conclusion: The system designed to enhance the authenticity and credibility of the sample test results, thereby improve the accuracy of the sample analysis and provides a good reference for information technology-related departments.

Pathology system; Component object model; Document management; Database system

朱芮,女,(1982- ),本科学历，主管技师。解放军第323医院病理科，研究方向：病理制片及病理样本管理。

1672-8270(2015)01-0054-03

R197.324

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.01.017

2014-05-26

①解放军第323医院病理科 陕西 西安 710000

②兰州军区临潼疗养院门诊部 陕西 西安 710600