器官捐献供体信息采集系统的设计与研究

刘亚杰 郭勇 江芬 方春华

（1.中南大学湘雅二医院器官获取（OPO）中心 湖南省长沙市 410011）

（2.中南大学湘雅二医院肾脏移植科 湖南省长沙市 410011）

器官移植对于终末期的器官衰竭患者来说，是最为行之有效的一种治疗方法。是20世纪人类医学发展史上最具突破性的医疗临床技术和最伟大的医学成果之一。近年来，随着信息化技术的不断迭代更新，各医院的信息化建设范围不断扩大，建设水平日益提高，各家医院或多或少采用了多个信息化系统以支撑医院的正常轮转，然而医院与医院之间系统由于供应商的差异，难免存在有数据不互通的情况。在器官移植这一特殊的医疗过程中，信息的实时性以及联动性有着较高要求。

器官捐献工作作为挽救器官衰竭患者生命中至关重要的一部分，其信息化也被越来越多的专业人士所重视。在器官移植临床管理中，目前国内外在一定程度上都在进行这项研究与实现，信息技术已在器官移植临床管理中得到广泛应用。

在器官捐献协调员的实际工作中，便捷快速完整的采集供体信息仍然存在一些问题有待改善。一是器官捐献供体信息往往未得到完整快捷的保存，只对纸质资料进行存放，不利于资料的长期保存；供受体的跟踪信息体系链接不够紧密，经常出现脱节现象，当需要供体信息时候重新查找繁琐；二是医护人员与器官捐献协调员信息交流主要通过通讯信息工具，仅对供体的部分信息进行了解，获取的仅仅是片面的信息，工作效率和工作质量受到影响，也不便于相关部门监管；三是难以进行数据统计或者采取人工方法进行统计，效率低。近年来湖南省某大型三甲医院器官捐献与移植数量在国内名列前茅，器官捐献协调员的工作量越来越大，因此针对移植供者与移植受者实际情况研发中国人体器官捐献供体信息管理系统，对于提高目前的器官捐献协调工作的效率、便于医护人员信息获取和保存、保证医护人员工作质量是非常有必要的。

综上所示，器官捐献供体信息采集系统的开发可对需要的人群提供数据参考以及数据支持，以便作出最佳选择。

1 系统设计

1.1 总体架构设计

通过对器官捐献各环节的需求分析，为实现系统的高度可维护，可移植，可扩展，器官捐献供体信息采集系统可采用MVC 分层模式进行搭建，系统架构如图1所示。

从图1-系统架构图中可以看出信息采集系统以捐献器官的信息追踪为主体研究对象，主要分为信息采集与信息追踪管理两方面。信息采集终端将负责对器官捐献相关信息进行采集，并同步录入系统；以内容管理系统为支撑，系统用户可对系统各模块数据信息进行显示与管理。通过数据管理等15 个子模块，将系统功能进行分割细化，构成一个功能完备的信息采集系统。

为解决数据孤岛问题，本系统在架构设计中专门开辟出接入适配模块，用于向其他与器官捐献等高度相关的系统提供数据联通的桥梁，实现数据共享互通。

1.2 系统网络架构设计

器官捐献供体信息采集系统的设计，并非仅是对业务功能进行研究设计与开发，从上一小节的系统架构图不难发现，该系统在数据库的数据安全性方面也有进行关注并进行相应设计以规避系统在运行中所可能遭遇的风险。如图2-网络拓扑图所示，该图描述了器官捐献供体信息采集系统在设计过程中，总服务器主机、Web 服务器、用户所用浏览器以及数据库之间的物理结构。系统除了对数据安全进行关注外，还对内外网的设备进行判别，以针对性提供相应功能。

2 功能流程需求

我国公民逝世后的器官捐献工作流程大概有10 个环节，填写捐赠志愿、人体器官捐赠机构登记、达到捐赠状态进行评估、填写器官捐献登记表确认捐献、器官获取捐献见证、根据人体器官分配原则进行分配、填写器官捐献完成登记表、定点医院进行移植、报省级人体器官捐献办公室、报中国人体器官捐献管理中心。

系统主要针对工作流程中的第三个环节——器官捐赠前的捐前评估进行信息化改制。这一阶段涉及到的工作人员有人体器官捐献协调员与人体器官捐献状态评估医生，因此整个系统的设计需要收集器官捐献捐前评估具体的工作流程与细节。以下按系统所涉及人员划分，将包含系统管理员、协调员、医生所涉及的各项流程与功能。

2.1 系统管理员功能流程需求

对于系统管理员的需求，本系统主要在以下几个方面体现：

（1）登录：管理员通过系统后台页面登录系统，然后系统设置，系统管理等工作。

（2）用户管理：管理员登录成功后，可对不同的用户角色进行统一管理，增加、删除或修改协调员账号或者医生账号等。

（3）用户权限管理：管理员登录成功后，可管理不同角色的系统操作权限，不同的用户角色显示不同的菜单，从而实现功能操作控制。

2.2 协调员功能流程需求

对于协调员的需求，本系统主要在以下几个方面体现：

（1）登录：协调员通过系统后台页面登录系统，然后进行器官捐献信息的采集与上传工作。

（2）记录器官捐献者基本信息：协调员登录系统后，通过使用器官捐献者基本信息功能，登记捐献者基本信息和医疗诊断信息等。

（3）管理器官捐献者的病历信息：协调员登陆系统后可以查看已经记录在系统中的捐献者信息，并且可以录入捐献者的病历信息。

（4）发起捐献者捐前状态评估要求：协调员可以针对已经正确录入信息的捐献者病历记录发起捐前评估申请。

（5）查阅捐献者捐前状态评估记录：协调员登陆系统后可以查阅捐献者的捐前状态评估记录，并可以查看具体记录的状态信息，每条记录的状态分为待评估、评估通过、评估未通知3 种。协调员根据这些状态信息展开对应的工作。

（6）修改密码：协调员登录系统后，可依据三级等保安全要求，自行修改登录密码。

2.3 医生功能流程需求

（1）登录：医生通过系统后台页面登录系统，然后进行器官捐献信息的查阅与评估工作。

（2）查阅器官捐献者的病历信息：医生登陆系统后可以查看已经记录在系统中的捐献者信息。

（3）查阅捐献者捐前状态评估的记录：医生登陆系统后可以查阅捐献者的捐前状态评估记录，并可以查看具体记录的状态信息，每条记录的状态分为待评估、评估通过、评估未通知3 种。

（4）评估捐献者捐前状态：医生登陆系统后可以针对等待评估的捐献者捐前状态评估申请做出评估，评估结果有评估通过和评估未通过2 种。

（5）修改密码：医生登录系统后，可依据三级等保安全要求，自行修改登录密码。

3 主要关键技术

3.1 数据库读写分离技术

数据库读写分离技术，指的是将数据库的读操作与写操作以不同的数据库服务器予以对应。通过将两个操作分开，可以在一定程度上减轻压力，对数据库本身的压力也有所缓解。为了近一步提升系统的稳定性、可靠性以及后期的可拓展性，本系统在数据库的架构设计上使用了数据库读写分离技术。本系统的数据库使用的是MySQL 服务器，在服务器端采用MaxScale 实现数据库的读写分离。

3.2 数据共享技术

由于本系统提供了与第三方对接的接口这一功能模块，这一过程中需要本系统对数据进行预处理，而不是将原数据库数据直接用于共享。另一方面，由于本模块相对独立，因此将该模块视为一个子系统单独放置于一个专门的服务器，同理，本系统为该功能提供了另一个数据库服务器。因此两个服务器之间的数据需要进行同步共享。两个数据库分别称之为业务数据库与共享数据库。

系统内部提供了一个定时任务用于进行两个数据库间的数据共享。定时器将业务数据库用于共享的数据进行预处理，将数据整理为共享数据库可以识别的数据结构，将数据转为JSON 格式，系统可以在用户制定的规则下进行同步。若共享数据库内存在有相同数据，则不更新；若共享数据库未存在该条数据，则将数据解析同步于数据库内。

旅游业与民俗文化之间的关系是相互依存、相互促进的，而传统音乐文化资源，可以为旅游带来更多附加值，使旅游业创造出更多经济价值，从而提升城市文化品位。因此，由旅游推动传统音乐文化传播，旅游业和民俗文化联动发展提升城市文化品位，势必成为探索传承和发展嘉善田歌民俗音乐文化的创新路径。

4 系统实现

4.1 系统设计原则

器官捐献供体信息采集系统的设计遵循模块化、层次化设计的理念。按照信息化的要求，遵循以下软件开发的基本原则：

（1）完整性原则。概念完整性是系统设计中最重要的考虑因素，如果没有概念上的完整性，系统很可能是由不兼容的设计组成的补丁，项目最终将处于摇摆状态。

（2）安全可靠性原则。器官捐献供体信息采集系统采集的所有数据将用于对数据的统计与分析，应当保证网络通信安全和数据存储安全。

（3）面向对象设计。对各类具有相似属性的对象进行封装，降低各个模块之间的耦合度，提高代码的复用率和系统的可维护性，可扩展性。

（4）操作简单维护方便。系统界面交互友好，系统功能使用简单。用户可快捷的完成操作，提高工作效率。同时系统具备较高的可维护性，能够轻松导入和导出各项数据，便于分析和存档。

4.2 用户登录模块设计与实现

信息采集系统内有系统管理员、协调员、医生等三种用户角色。系统兼容三种角色，并且根据登陆角色的不同提供对应不同的功能菜单，进而提供不同的功能供用户操作。

4.3 用户权限管理模块设计与实现

由系统流程可知，当前信息采集系统根据用户的角色提供与之对应的功能，因此需要有对应的用户管理模块用于管理用户的可行权限。通过在系统内部进行灵活配置的方式，一方面当用户的权限有变更，如该用户角色的更改或者系统需求发生变更时，系统的超级管理员可以在无须开发人员修改代码的情况下，对用户的角色以及所对应的角色范围进行更改；另一方面，通过限制不同用户的权限，防止系统功能被篡改，保证用户可以安全且完整的使用系统功能，在一定程度上也使得用户可以在只关注其应该关注的功能点，避免误操作。

系统中功能的权限单位最小可定义到每个子功能，权限的配置通常只针对用户角色，如果角色有分组也可扩展到分组的权限配置。具体设置内容包括：

（1）科室维护。可对科室信息进行新增、修改、删除等操作。

（2）角色定义。可根据需求定义不用角色，可进行新增、修改、删除等操作。

（3）操作权限设置。在维护了科室和不同使用角色后，针对每个角色在每个功能中的权限进行配置。

（4）功能权限设置。根据不同的用户显示不同的系统内容。

4.4 用户信息管理模块设计与实现

上一小节中所叙述的功能主要为系统管理人员使用，本小节所描述的信息管理模块主要为针对当前系统的使用者。可用于系统日常使用用户修改密码。

4.5 捐献者信息管理模块设计与实现

捐献者信息管理模块主要用于维护捐献者的信息。该模块主要使用者为医生和协调员。由于两种角色所对应的功能不同，因此需要进行以下分类讨论。

对于协调员，登陆系统后具有查阅系统中的捐献者信息及捐献评估信息状态；添加捐献者信息；补充捐献者病历信息以及发起捐前状态评估申请等功能。

对于医生具有查阅系统中的捐献者信息及捐献评估信息状态、审核捐献者捐前评估申请等功能。

5 结论与讨论

（1）系统开发采用MVC 开发模式，使得系统从设计到开发阶段的模块划分清晰，对业务的设计以及程序的开发都起到了一定的指导作用。

（2）系统架构的可拓展性强。在业务逻辑上，程序开发严格遵守开发的可拓展性的规范，代码可读性强。在系统的部署架构中，在数据库配置方面做到了数据库的负载均衡以及读写分离。

（3）系统通过开发了数据共享模块，考虑到了器官捐献供体信息采集这一特定的业务场景需要较强的消息流通性，在系统开发之处便建立了数据共享机制。