基于B/S 结构的核酸检测信息管理系统的设计与实现

(上海市大数据股份有限公司,上海 200072)

1 背景

为应对和防范秋冬季可能出现的新一轮新冠疫情风险,新冠防疫相关部门着手制定工作预案,核酸检测则是筛查和诊疗的一种重要手段。为有效提高核酸检测的信息管理效率,在大规模筛查时可以从容调配资源,实现“愿检尽检”“应检尽检”,需要建设一个统一的信息化系统,实现新冠病毒核酸检测工作的全流程信息化管理,形成全流程闭环。

2 需求分析

通过前期对几家指定进行核酸检测的医院开展调研工作,对医务人员及管理机构提出的实际需求进行分析,整理该系统建设主要有采样、检测和管理三部分功能需求[1]。其中,采样需要实现账户登录、机构信息管理、采样登记、手工填报、采样信息管理五部分功能;检测需要实现账户登录、样本扫描查询、混检送检、检测结果录入四部分功能;管理需要实现采样点维护、检测机构维护、预约信息统计、采样信息统计、检测结果统计五部分功能[2]。

3 系统总体设计

3.1 系统架构

本系统设计为五层架构,如图1所示。自顶向下,依次为访问层、应用层、应用支撑层、数据层、基础设施层[3]。

3.1.1 访问层

访问层包括采样机构页面、检测机构页面和管理机构页面,分别面向不同用户,通过用户和权限管理控制访问。

3.1.2 应用层

应用层包括采样管理子系统、检测管理子系统、管理子系统。采样管理子系统、检测管理子系统、管理子系统部署政务云平台政务外网区域。

3.1.3 应用支撑层

应用支撑层包括统一用户管理、统一授权管理、统一接入、信息发布、认证管理、表单组件、规则配置组件、工作流组件、日志/文件服务[4]。

3.1.4 数据层

数据层包括基础数据库、预约信息库、采样信息库和核酸检测专题数据库等数据存储服务。数据对接、数据收集、数据整理、数据分析和数据存储备份等统一数据资源服务。

3.1.5 基础设施层

本系统部署在政务外网环境,统一由政务云平台提供网络服务、虚拟服务器、安全服务和应用软件等基础设施服务。另外,为采样机构和检测机构配备硬件设施;扫描枪和条码打印机,硬件设备连接政务外网服务。

3.2 系统技术选型

系统使用SpringBoot作为后端框架,mybatis作为数据持久层框架,使用MySQL 作为后台数据库,存储系统数据。并通过RateLimiter对接口进行限流控制,保证了接口的高可用[5]。前端采用ReactJS作为底层开发框架,使用Hooks模式编写,结合antd作为UX框架,灵活可用。

通过使用这些技术框架,实现了核酸检测信息管理系统的相关功能,并满足各项使用指标要求,便于后期维护,可扩展性较强[6]。

3.3 网络架构设计

本系统在网络部署方面,部署在政务外网,网络架构图如图2 所示。采样机构、检测机构和管理机构通过政务外网访问部署在政务外网的采样管理子系统、检测管理子系统、管理子系统;在政务外网部署数据库集群存储全量数据。

3.4 系统详细设计与实现

该系统主要提供给民办医疗机构、公办医疗机构及新冠防疫相关部门有关人员录入核酸检测相关信息,并支持对核酸检测的信息进行相关管理操作。所以核酸检测信息管理系统由采样管理模块、检测管理模块、管理模块三部分共同组成。系统的整体工作流程图如图3所示。

图1 系统架构图Fig.1 System Architecture Diagram

其中,为便于管理用户信息及机构信息,设置了user_info、org_info两个数据表。User_info表由“主键”,“机构编码”,“用户编码”,“用户名称”,“用户密码”等字段组成,Org_info表由“机构编码”,“机构名称”,“机构类型”等字段组成,主要通过“机构类型”字段区分不同职责、不同权限的机构。

3.4.1 采样管理子系统设计与实现

采样工作人员可以登录采样管理子系统,该模块主要功能为账户登录、机构信息管理(查看机构基础信息、分时预约管理、订单管理)、采样登记、手工填报、采样信息管理等。核酸检测信息管理系统中,登记被检测者的信息是非常关键的一步,这为后续信息管理、编辑、查询等提供了基础。系统主要登记被检测人的身份证号、姓名、年龄、性别、联系方式、住址、检测时间、检测地点、检测方式等信息。为实现该功能,需要在数据库中建立sample_info数据表。

Sample_info表由“采样机构名称”“采样操作人”“样本编码”“检测人姓名”“检测人证件号”“检测条目”等字段组成。采样工作人员登陆核酸检测信息管理系统时,要输入正确的系统账号和密码。当用户侧发出登录请求时,后台服务端会将账号和密码与存储在系统数据库中的user_info表中相应信息进行校验,校验通过后,会显示出该用户所具有的所有操作功能的系统界面。登录成功后,采样工作人员在“样本扫描”环节,使用扫码枪扫描样本,确认接收样本,如图4所示。

该部分内容录入系统后,储存在数据库中,后续检测报告也会传入系统数据库,并与被检测人信息进行比对,确保信息准确,方便后续的查询与汇总。

图2 网络架构图Fig.2 Network Architecture Diagram

3.4.2 检测管理子系统与实现

检测机构工作人员登录检测管理子系统,可以进行样本扫描查询和检测结果录入。录入结果时,可以选择“单次结果”录入和“批量阴性”录入两种操作方式。该模块主要功能为账户登录、样本扫描查询、混检送检、检测结果录入等,系统示意如图5所示。存储检测结果的check_summary表,主要由“样本编号”“接收机构编码”“核酸检测结果”“抗体检测结果”“报告录入时间”等字段组成。

3.4.3 管理子系统设计与实现

管理机构登录管理子系统,可对采样机构、检测机构进行基础信息维护,并支持查看辖区内新冠检测全链路统计信息:预约登记、采样、报告。预约登记可按照地区、性别、年龄等信息进行统计;采样可按照地区、采样机构进行统计;检测结果可按照结果信息、被检测人性别、年龄等信息进行统计,系统示意如图6所示。

图3 系统流程图Fig.3 System Flow Chart

图4 采样管理子系统图Fig.4 Sampling Management Subsystem Diagram

4 系统测试

由于网络运行环境、实际系统硬件配置及数据信息录入量等差异,导致性能测试结果与实际运行环境略有差别,测试服务器环境性能远低于正式环境中的服务器性能,用户使用浏览器访问核酸检测信息管理系统,浏览器主要使用Chrome。系统测试主要包含四部分内容:(1)权限管理;(2)信息安全、数据安全;(3)全套业务流程;(4)系统功能。

经过系统测试,用户可以通过浏览器查询结果,相关医务人员可以利用浏览器通过用户名、密码登录核酸检测信息管理系统,并对已录入的检测信息进行查询和导出,如图7所示。用户权限功能完善,业务流程顺利,基本符合预期目标。

5 结语

图5 检测管理子系统图Fig.5 Checking Management Subsystem Diagram

图6 管理子系统图Fig.6 Management Subsystem Diagram

图7 系统测试示意图Fig.7 System testing Diagram

本系统主要目标是实现新冠病毒核酸检测工作的全流程信息化管理,形成全流程闭环。通过建设和使用本系统,可以为市民公众、采样机构、检测机构和管理机构四方提供统一的全流程信息化服务,建立统一的业务流程、工作表单、数据标准等服务,实现数据的互联互通、实时更新;为采样机构提供快速准确的信息采集服务;为检测机构提供迅速高效的数据上传服务;为管理机构提供实时无误的数据统计服务和资源调配服务。希望本系统可以为防控新冠肺炎尽一份力量,为提高核酸检测的信息化管理水平做出一点贡献,为充分利用医疗数据开展城市社会精细化治理探索思路方向。