临床检验中心质控信息系统的设计与实现

朱 凯

(上海市临床检验中心 上海 200126)

0 引 言

上海市临床检验中心主要是对全市所有医疗机构临床实验室(以下简称各实验室)质量监管。国际上通行的监管方法为：给实验室发放质控标本，实验室每天仪器开机检测用户标本前必须先检测此质控标本，并将检测到的值上报中心，由中心根据检测值判断此仪器当天是否失控[1]。过去的做法为中心每月邮寄质控标本给医院时同步发放数据填报的excel表格，实验室按要求每日填写表格(每个仪器一个sheet表单)，下月月初将上月的统计数据发放邮件至中心指定邮箱，由管理员集中统计[2]。由于医疗机构和检验仪器的数量都迅速增加，原有的统计方法需要大量的人力资源投入且效率低下，况且随着待检测的标本的增多，不可能一味地依靠人力的投入。在此情况下，开发一套针对现状的系统显得尤为重要。

1 需求及业务分析

1.1 需求分析

质量监控中心作为国家机关在长期工作过程中已经形成了一套完善的申报体系，在很长一段时间内医院工作人员已经熟悉了相关的流程，但随着需要申报的质检样本和质检设备种类的增加，所以要在原有的基础上进行改进。本信息系统的目的是使检验数据数据录入实现控制化、透明化、标准化，从而提高数据的利用率[3]。通过该本台平台，实验室录入人员可随时录入检验标本的信息，实验室负责人和标本中心管理员也能实时看到数据，对数据做审核工作。主要涉及的业务需求有以下几种：

1) 实验室输入人员的功能要求:建立标本信息;查询实验室记录的标本信息。

2) 实验室负责人员功能需求：审核实验室录入人员提交的标本信息；查询本实验室录入的标本信息；查看本实验室的反馈报告。

3) 中心系统管理员功能需求：查询所有实验室录入的标本信息并且可以对实验室的相关类信息进行录入如图1所示。

图1 关于中心系统管理员的需求用例图

从图1中可以看出,中心系统管理员查看所有医疗机构标本数据报告并对系统内所有医疗机构登记信息的所有信息进行相关的增加和删除类的操作。

4) 中心专业人员功能需求：查询所有实验室录入的标本信息；查看所有实验室的反馈报告。具体用例图如图2所示，中心专业人员的主要职责是查看所有医疗机构的标本报告、查看系统内所有医疗机构登记信息。

图2 中心专业人员用例图

1.2 系统划分

经需求分析，本系统主要功能包括以下几个方面:

1) 系统管理模块：系统管理模块包括用户管理和实验室管理两个部分，其中用户管理是用户对自身的4个权限进行增加、删除等(系统共4种权限从上文已可知)。实验室管理模块主要管理实验室的登记信息。

2) 报告管理模块：本系统报告即标本数据反馈报告。该报告包含几个子报告可供查看。

3) 数据管理模块：该模块用于管理数据库中目前实验室登记信息和检验信息的原始数据。如图3所示。

图3 系统功能结构图

2 技术方案

2.1 架构选择

我国现有的主流架构分别是C/S架构和B/S架构。B/S架构是浏览器和服务器架构，又称为前后端分离架构。B/S主要分为用户直接进行信息浏览的前端浏览器部分和支持用户浏览的信息发布的后台数据服务器两个部分[4]。B/S结构的系统相对于C/S结构的系统具有独有的优点。

从开发角度来看B/S架构的前端和数据库分离的特点，有助于开发效率，专业的人做专业事，只需要后台数据库人员和前端人员一起开工，边开发边进行测试，可以使得开发效率提高。

从开发效率和测试的优点也可以看出，使用B/S架构进行开发可以从一个小的部分进行，比如在进行开发的时候可以先开发出系统管理模块，再开发出报告管理模块，这样一个模块接一个模块的进行，可以把一个小的软件随着后期需求的增加进行无限扩展。

B/S架构的前端后台分离的方式，也使得用户在浏览前端数据的时候无法接触到后台的数据，只要后台进行相应的加密，就可以使数据泄露的可能性大为降低。

2.2 通信接口技术

HTML是一种直观的语言，也可以形容成一门描述性的语言。HTML是现在所有主流浏览器都支持的一种网页的编写方法，HTML通过标签类的方法进行布局[6]。本系统采用HTML5进行网页布局。WebSocket和HTML5结合在一起使用，HTML进行界面描述，而界面和后台取数据的通道就是WebSocket。WebSocket用来实现在互联网技术中的双向信息传输，保证数据通信的实时性。

在软件开发中存在着很多的开发模式，比如经常使用到的单例模式、观察者模式等。而WebSocket的使用特别类似于软件开发中的桥接模式中的桥，WebSocket是一个通道，连接HTML5布局中的界面和后台数据库,使用WebSocket前端和后台就可以建立连接进行数据通信。虽然现在很多主流的浏览器都已经开始逐渐抛弃HTTP协议[7]，但是大多数政府网站都在使用，因为政府网站要求的更多是稳定，HTTP协议每次会话后都会断开连接，保证数据资源的最大化利用。因此本系统采用WebSocket技术作为实时交流的接口通信协议。

WebSocket并不属于OSI七层模型的某一层，它是一个中间层[8]，它是对TCP/IP的封装，用户无需关注协议具体内容，它向用户提供各类操作，十分易于上手。

2.3 数据库技术

随着前后端技术的分离，互联网技术的进步，越来越多的小型项目的出现，自己建立数据库稳定性无法保障，资金投入较大。那么市面上已经存在的数据库就是首选，只需要交少量的使用费用即可。目前较为常用的几种数据库有：MYSQL、SQLSERVER、Oracle[9]。

在本文所述质控系统中使用的是MYSQL数据库，由于它的开源模式，使得MYSQL在中小型系统的中被大量使用，MYSQL数据库的优点[2]如下：(1) 使用MYSQL其所需的费用较低；(2) MYSQL的管理较为简单；(3) 开发人员可对MYSQL的存储引擎进行选择；(4) 有大量的MYSQL软件可以使用。

3 具体模块设计

3.1 数据管理模块

数据管理模块的主要功能是进行数据的录入和查询。包括仪器信息、数据信息等。

本模块就是让实验室录入人员录入检测出的数据结果，这些数据就是本系统所有报表的根源。本节选取免疫专业生化六项录入为例子说明，见图4。

图4 样本数据录入模块

如图4所示，该实验室有仪器开展生化六项的检测，在正式做病人标本前需要先做由本中心提供的质控样本，并提交结果。本中心提交2个样本需要实验室检测，分别为Backman公司和科华公司生产的样本[10]。

系统提供数据搜索功能，图5至图6为录入样本数据搜索的功能图示。该模块的前台页面全部由Flex制作，效果较好，同时速度也比较满意。

图5 样本录入数据搜索

图6 样本录入数据搜索结果

如图所示的是样本录入数据搜索的初始页面，用户可以根据搜索条件搜索出所要的结果[3]。该搜索为实验室专用，仅能搜索到自己实验室提交的结果，并且可以查看实验室人员对提交结果的审核情况。

3.2 报告管理模块

报告管理是根据数据库内的数据生成各类的报表，每种报表的格式和所需数据均不同。例如该实验的某台仪器和上海市所有使用同型号的仪器的检测质量的对比；该实验室所提交的检测值的数量/质量在全上海的排名；该实验室一段时期内失控仪器(即标本的检测值与标准值偏差过大)的统计等。

本模块就是根据导入的数据所生成的各类报告。图7的报告即为生化六项Backman质控样本L1的数据质控图。图中的折线图就是由Flex自动生成的，coding十分简单，显示效果和速度也十分不错。

图7 样本数据质控图

图8是实验室表单下载页面。每个月该实验室的每个仪器的所有质控标本的录入情况都会生成pdf表单并附有电子印章供实验室下载。该表单可以作为该台仪器在控的证明，用于卫计委或者其他医疗检查机构的检查使用。

图8 表单下载页面

3.3 系统管理模块

本系统可以增加和删除实验数据、修改系统用户资料、用户权限设置。本系统的权限分配采用的是组权限的方法，设置了若干权限组：中心专业人员、中心系统管理员、实验室负责人员、实验室录入人员。对于每一个权限组都会授予其权限，例如：经销商销售经理可以录入售出的车辆与人的信息，但是实验室负责人员只能查看到自己实验室的检验信息，修改自己实验室的联系方式等。当有新用户注册该系统后，必须为用户设置其对应的身份权限，每一个用户只能实施权限内的操作。

每个用户可在此模块中只能修改自己的个人信息，但是用户名这一关键信息不允许修改。

4 结 语

本文介绍了临床检验中心质控信息系统的设计和实现过程。在进行系统设计时首先明确整个系统的要求，以及现有的系统或者业务的流程，使得新设计的系统尽量符合原有的流程，这样在操作过程中可以减少培训。同时在本系统设计的过程中采用了各大浏览器支持的HTML5语言进行编写，在设计接口的时候为了保证数据传输的实时性采用了WebSocket通信技术，后台使用MYSQL数据库，最终完成了整个系统的设计，为上海市临床检验中心高效管理设备质检结果提供了方便。