基于云计算的儿童口腔窝沟封闭系统的开发应用

梁蒙蒙，朱海华，朱赴东

浙江大学医学院附属口腔医院·浙江大学口腔医学院·浙江省口腔疾病临床医学研究中心·浙江省口腔生物医学研究重点实验室·浙江大学癌症研究院，浙江杭州 310006

龋病是常见的一种细菌性疾病，能够引起牙髓炎、根尖周炎，其发病率高，分布广泛，世界卫生组织将龋病列为三大重点防治疾病之一[1]。《中国防治慢性病中长期规划（2017—2025 年）》中提出“三减三健”专项行动，倡导“减盐，减油，减糖”，促进“健康口腔、健康体重、健康骨骼”[2]。

窝沟封闭被认为是预防儿童龋齿的一种有效方法，使用封闭剂封闭窝沟，防止牙菌斑的堆积，从而能够有效地预防窝沟龋的发生[3-5]。对学生进行窝沟封闭需要家长签署知情同意书，并且窝沟封闭时每个学生牙齿检查情况的纸质干预记录表由学校统一保存，各市每年上报数据也采取纸质报表，数据保存困难，工作人员工作量大，推动了窝沟封闭信息系统管理的建设[6]。

信息系统为窝沟封闭工作的开展提供有力保障[7]。为提高全省窝沟封闭工作的质量和效率，有效地开展资料收集、管理、统计和分析工作，浙江省自主设计开发适龄儿童窝沟封闭管理系统，自2014 年1 月—2020 年12月该系统共开展了2 950 337 名儿童口腔健康检查。 该文主要从窝沟封闭实施对象及流程、系统构建及功能、实施效果评估3 个方面进行介绍，为其他地区窝沟封闭项目的开展及系统开发提供思路。

1 窝沟封闭实施对象及流程

1.1 封闭对象

2014 年1 月—2020 年12 月浙江省2 950 337 名儿童的第一恒磨牙。

1.2 封闭流程

全省11 个市同时进校开展窝沟封闭工作，当年二年级学生检查牙齿的同时，对去年已封闭学生进行牙齿复查，发现封闭剂脱落的及时进行补封。 各市在卫健委（局）、教育局、疾控中心的领导下，组织口腔专科医院或综合医院口腔科医务人员开展实施，同时进行口腔健康宣教，通过手抄报比赛、学校讲座、口腔知识竞赛等多种形式向学生宣传口腔保健知识，帮助儿童形成良好的口腔卫生习惯[8-9]。 此外，每年省卫建委组织专家团队定期抽查个别市进行督导，确保窝沟封闭工作保质保量地进行。

通过卫健委、教育厅、疾控中心和口腔防治机构联合开展儿童口腔健康综合干预项目，首先对儿童及其家长进行口腔保健的宣教和动员[10]，对经家长知情同意的儿童进行口腔健康检查，对符合适应证的儿童实施防龋适宜技术， 对所有接受检查的儿童均在6～12 个月开展复查工作。图1 为窝沟封闭具体操作流程：①各市卫健委（局）、疾控中心、教育局、医疗机构积极筹备工作，各司其职，同时组织开展宣教和动员活动；②与教育机构协商，获取全省小学二年级学生信息，通过后台批量导入系统，教师登录查看并审核学生信息；③家长登录系统签署知情同意书和填写儿童口腔卫生调查问卷；④医生进校或学生直接到医院进行窝沟封闭，初查过程中对龋坏的牙齿进行窝沟封闭，并详细记录相关信息，填写干预记录表，力争做到需查尽查、应封尽封；⑤收集整理数据，撰写总结报告；⑥在一定时间内，省级领导组织专家进行抽查督导。

图1 窝沟封闭操作流程

2 窝沟封闭系统构建及功能

2.1 系统搭建

浙江省适龄儿童窝沟封闭系统采取面向对象的设计原则，基于云计算模式部署[11-12]，实现“横向到边，纵向到底”的全覆盖，使用J2EE 的MVC 架构，构建跨平台的应用系统，前台页面通过REST 方式访问后台API，后台WebApi 独立部署，以适应复杂的网络环境。 在实现分级集中部署模式的B/S 架构下，用户工作界面通过Web浏览器实现，部分事务逻辑在前端（Browser）实现，主要事务逻辑在服务器端（Server）实现。 窝沟封闭业务的信息化管理，解决了各单位间数据共享问题、规范了业务流程，实现了实时地统计分析功能，极大地提高了窝沟封闭数据管理的效率和信息化水平[13]。 系统设计开发移动端功能，将窝沟封闭移动端口嵌入浙江省口腔卫生指导中心微信公众号。

2.2 系统组成及角色介绍

儿童口腔健康管理系统主要由3 大模块组成：①家长知情同意，通过移动端口输入儿童的基本信息，查看适宜技术的具体操作细节及其注意事项，监测儿童操作后牙齿状态变化，及时与临床医生沟通；②医生录入数据，在PC 端和移动端口医生可录入适宜技术具体执行情况，通过查找地区-学校，输入儿童姓名，录入对应的数据，也可以通过模板拍照功能，快速录入数据；③数据维护分析，系统管理员主要通过PC 端管理用户权限，维护系统数据，监测数据变化趋势等，对于儿童转学、学校增删改等情况，管理员通过系统上报，根据实际情况进行操作，系统也自动统计分析出各时期的数据报表，及时发送给管理员。

2.2.1 PC 端系统模块组成 窝沟封闭信息系统主要针对全省小学二年级学生的第一恒磨牙和部分初中二年级学生的第二恒磨牙。 为满足工作需求，系统PC 端设计了机构管理、学生信息管理、用户管理、统计分析4 个部分，每个模块具有不同的子模块，各部分分别具有特定功能。 机构管理主要是对学校和医院的管理，学生管理包括查看学生列表和录入窝沟封闭，用户管理主要是对医生和教师注册的审核，统计分析包括医生工作量的统计，初查和复查工作量的统计等，具体见图2。 其中统计分析是系统的重要组成，包括录入人员工作量、医生工作量、医疗机构初查工作量、医疗机构复查工作量、各市窝沟封闭实施情况汇总、窝沟封闭情况汇总六大功能，实现分年度、分月份统计分析，形成统计报表以便于上报相关部门。 工作量的统计不仅是计算劳务费的依据，也是将责任到人，出现错误时可以从系统中查找出录入数据的具体工作人员。窝沟封闭情况汇总是对全省各教育机构封闭情况的统计，可查看每个学校学生牙齿封闭的具体数据，方便医生核实。

图2 浙江省儿童窝沟封闭模块

2.2.2 PC 端角色介绍 电脑端的系统角色主要包括教师，医生和管理员。 系统中的学生信息均通过教育机构获得，但由于数据的滞后性，存在一定误差，此时教师需要对学生信息进行审核修改补充等操作，保证学生信息的正确性；医生进校窝沟封闭后，需要将学生牙齿封闭情况录入系统，同时遵循相应的录入规则，检查牙齿的萌出情况，龋齿情况，窝沟情况，封闭情况，根据图3 的规则系统对牙齿进行标记。

系统设计医生点评功能，医生可以简要描述儿童口腔卫生，方便家长了解儿童口腔健康状况。管理员主要对下级单位的操作进行审核、医生认证和教师注册审核、修改医院和学校信息、重置密码等。

2.2.3 移动端系统模块组成及角色介绍 系统移动端主要由角色认证，窝沟封闭数据录入和家长知情同意3 个模块组成，分为家长和医生两个角色。 家长通过学生的身份证号和姓名登录查看学生信息，进入系统后家长需要提交知情同意书，并填写儿童口腔健康情况调查问卷，辅助医生了解学生的口腔卫生。医生将学生牙齿封闭情况录入后，家长会获得学生牙齿封闭情况反馈表，查看封闭结果和医生对学生口腔健康状况的评语，帮助学生改善口腔卫生。 医生通过手机验证码在移动端登录，移动端的窝沟封闭数据录入遵循与PC 端一致的规则，登录后选择所检查的学校年级班级，可查看该班级内所有学生信息，每个学生后具有进展状态提示：待初查、待复查、待点评和已点评。对照每个学生的窝沟封闭表，将封闭数据手动录入系统，系统设计了模板拍照录入功能，通过拍照的方式快速录入数据。

2.3 系统功能

窝沟封闭信息管理系统设置了用户账号和密码登录，同时还具有手机验证码登录功能，用户注册时需要手机验证码，以保证安全性。不同的角色权限不同，根据不同工作人员的职责，建立相应的安全管理机制[14-15]。系统设计三级管理机制，即：省级系统管理机制、市（区）级系统管理机制、医疗机构管理机制。 具体职责分别为：①省级管理：负责信息系统平台的管理和维护，全省的数据管理、统计和报告撰写上报工作；②市级管理：统计、查看、审核、修改该市系统中的数据，包括学校和医疗机构的建立，学生信息的新增和删减，窝沟封闭结果的录入，查看医生工作进度等；③医疗机构管理：医护人员信息的注册，医生窝沟封闭录入的情况，拍照模板的上传，查看、审核、修改系统中所在医院的数据，保证数据的真实性。用户权限外的功能模块，系统禁止用户使用，如医疗机构修改审核模块只对市级或省级管理员开放。

2.3.1 设立各级管理员权限 为减少基层单位操作失误时，不断需要上级单位审核的现象，系统设立三级管理员：终极管理员、市（区）级管理员和院级管理员。医生操作失误时，可由其所在医疗机构的管理员进行审核修改，医疗机构的增删改合并操作， 需要市级管理员审核，以此类推，有效地保证窝沟封闭项目的开展。

2.3.2 拍照录入功能 项目实施过程中，基层医生不仅要从事本职临床工作，还要利用休息时间完成窝沟封闭项目任务，在一定程度上加大医生工作量，为减少基层医生的负担，系统设计了模板拍照功能。 在窝沟封闭进行时，医生需填写儿童口腔疾病干预项目记录表，记下儿童窝沟封闭的具体信息，用手机对填写完成的记录表拍照，并导入系统中，系统会自动识别信息并填入相应位置，减轻医生的工作负担，提高工作效率。

2.3.3 医生点评功能 系统在开发过程中，新增医生点评功能，综合概况儿童口腔健康状况，同时给予儿童口腔保健的合理化建议，让家长在查看窝沟封闭情况的同时，能清楚地了解儿童口腔卫生，根据医生的建议，及时给予合理的治疗。

2.3.4 统计分析功能 统计分析模块中主要包括录入人员工作量、医生工作量、医疗机构初查工作量、医疗机构复查工作量、市窝沟封闭实施情况汇总、窝沟封闭情况汇总六大部分，其中工作量的统计不仅是计算劳务费的依据，也是将责任到人，出现错误时可以从系统中查找出录入数据的具体工作人员。市窝沟封闭实施情况汇总是对各市的数据进行整合，将各市的数据统计为一个表格，方便数据上报。窝沟封闭情况汇总是对全省各教育机构封闭情况的统计，可查看每个学校学生牙齿封闭的具体数据，方便医生核实。

3 系统实施效果

3.1 确保工作质量

系统设计时，所有操作模块中对于必须收集的信息均设计为必填项[16]，用户操作时必须填写完整无误才能保存提交，在一定程度上避免了出现漏报空缺现象，保证系统数据的质量；系统用户在注册和登录时，需要手机验证码，确保操作人员的唯一性；统计分析模块细化到各县级医疗机构，根据县级医疗机构的统计数据，可以查找数据问题的出处，保证系统数据的质量。

3.2 提高工作效率

系统开发不仅为了能够有效地收集数据，还要提高工作效率[17]。 前期开发阶段，考虑到学生信息量大，由学校老师输入学生信息易导致工作繁琐，同时也影响教学，浙江省卫健委与教育机构沟通，获取学生信息，批量导入系统，教师只需要查看本班学生信息是否正确，进行补充修改即可，极大地减轻教师的工作负担，提高工作效率。统计分析模块的设计能够随时了解工作进度，生成报表上报，通过上报需求对数据进行统计，同时实现分时段对各部门人员工作量、完成指标及封闭结果等功能，完全替代了手动制作报表，满足用户需求。系统设计中的窝沟封闭记录表模板拍照功能，方便了医生的操作，在一定程度上也能够提高工作效率。

3.3 各单位间实现数据共享

窝沟封闭数据录入后，数据实时更新到数据库中进行集中存储和管理，系统用户可根据权限查看所需数据，各单位间可以相互查看彼此的数据信息， 但无修改权限，单位间可以进行数据比较，省级管理员进行数据上报时，接收部门也可根据系统数据核实上报的真实性。

3.4 实现了规范化和科学化的管理

窝沟封闭系统统计分析模块具有按照查询条件可查询到相应数据的功能，并可导出到Excel 中进行保存以备份，方便对数据的管理；对于第一恒磨牙未萌出的学生，在第二年进行窝沟封闭时，可将其筛选出来，查看其牙齿萌出情况，并对其进行封闭；对于重名的学生或医生信息，根据其身份证号查询能够避免重复；工作中存在学校更名、倒闭、多校合并的现象，根据实际情况系统可以进行学校的合并、删除、修改等操作，且保证学校中的学生数据不丢失。

3.5 提高数据管理水平

窝沟封闭信息系统是一个逻辑性强的工作平台[18]，经过流程化的系统设计，达到了事务自动化，避免了过多地人为干预，提高了管理水平，确保流程顺利进行。通过此信息系统，各市窝沟封闭数据能够很快地收集，并且及时对各市执行情况进行跟踪监控，未达到要求的地区，能够及时发现通知。

3.6 保证信息安全

保证学生信息安全是系统开发应用的前提，浙江省窝沟封闭信息系统主要从操作系统、应用系统和数据库3 个方面保护数据。 操作系统采用防火墙设置端口8080，保证只有用户自己的电脑才能访问；应用系统方面使用过滤器过滤所有请求，若无法登陆系统，无论通过何种访问路径均会跳转到登陆页面，普通用户和管理员的登陆权限分配不同，普通用户登陆后无访问管理员特有页面的权限，管理员用户专设专属通道，登陆密码采用加密算法进行加密；数据库方面的保密采用连接池的加密算法进行保护。系统将3 个方面的保密措施相结合，切实保护系统数据。

4 讨论及展望

窝沟封闭是防止儿童龋齿的有效措施[19]，进校窝沟封闭过程繁琐，资料收集保存困难，儿童窝沟封闭管理实施有效性管理迫在眉睫。窝沟封闭信息系统的建立以及其正常运行，不但规范了进校窝沟封闭工作现有的操作流程[20]，最大限度地为儿童龋齿保驾护航，而且也为政府卫生管理与教育机构、医疗机构和家长之间建立了一个沟通交流的平台，对该省儿童龋齿的预防工作具有一定地促进作用。

在一定程度上，窝沟封闭系统体现了横向和纵向政策制定衔接的复杂度，该系统涉及医疗、教育、软件公司等多个行政管理机构，其中包括收集各方需求、系统设计讨论等多个环节，各部门、各环节需紧密衔接，积极配合。 系统不仅可作为日常统计，政府管理机构可将系统数据转化为具有一定权重的核算因子，根据工作量的统计对各市拨付相应经费。

浙江省适龄儿童窝沟封闭信息系统成功运行的主要原因为：①浙江省政府出台一系列相关政策为窝沟封闭工作奠定基础，提供依据；②浙江省窝沟封闭信息系统的开发为临床医生进校操作、数据收集整理、信息上报提供规范化流程；③政府卫生系统、教育系统、医疗系统之间的有效沟通协作是整个工作的关键；④通过每年的工作培训以及各地区间的交流，保证各地市窝沟封闭系统操作的准确性，保证了系统数据的可靠性；⑤各机构随时均可通过该系统查询相关数据，达到数据共享的实际效果。

基于云计算的儿童口腔健康管理系统的建立及其成功运行，不但记录了儿童口腔健康状况发展趋势，也规范了适宜技术操作流程，最大限度地为儿童口腔健康保驾护航。该信息系统采用云计算技术，灵活地获取计算、存储等虚拟化资源，统计分析数据，秉承方便、快捷、有效的原则，为各机构提供相应服务，更好地进行数据管理分析，解决了数据保存困难、各机构间信息共享等问题，管理部门可将数据转化为具有一定权重的核算因子，为拨付经费提供依据；通过系统数据的精准分析，能够发现当前主流的儿童口腔疾病，为儿童的口腔保健制定合理的预防方案，PC 和移动双端口的设计提高了临床医护人员工作效率，为政府卫生管理与教育部门、医疗机构和家长之间建立了沟通交流平台，对儿童龋齿的预防工作具有积极地促进作用，发挥信息系统服务的潜力，使儿童享受到更科学、有效的服务，同时做好宣传教育工作，从根本上解决儿童口腔保健问题。 信息系统的建设仍需加大投入力度，用窝沟封闭步骤的标准化推动信息共享的建设，切实发挥信息化建设对窝沟封闭工作的促进作用，在此系统的带动下，强化基层信息水平，进一步提高基层服务能力。

随着健康医疗大数据的迅速发展，浙江省儿童窝沟封闭管理系统的开发对于窝沟封闭工作信息化是必不可少的。 窝沟封闭管理信息系统将继续不断完善升级，综合各方使用人员的需求建议拓展功能，如考虑建设远程医疗，为窝沟封闭后儿童牙齿不适及时提供医学帮助，增加儿童窝沟封闭初查3 个月后的复查提醒功能，方便医生及时开展复查工作。 同时，该省将建设儿童口腔医疗大数据研究中心，利用现有深度学习等方法对儿童口腔疾病病因深入挖掘[21]，以为疾病防治和治疗提供帮助。