关于城市大规模核酸检测高效搭建信息化系统的实践

佘 晗 刘铭可 赵子武 林垂旭 吴 楠 李映华 谢江涛

2019新型冠状病毒（2019 new coronavirus，2019-nCOV)[1]的新型变异毒株Delta今年5月份开始出现，广州、六安、南京、扬州、张家界、郑州等多个城市都检测出本土病例，我国新冠疫情呈多点发生、局部暴发态势。截至2020年2月5日，国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）》[2]均将新型冠状病毒核酸检测列为确诊标准。开展全员核酸筛查工作，已经成为疫情防控的重要措施。国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制医疗救治组于8月10日印发《关于进一步加强全员核酸检测组织管理工作的通知》，要求确保检测人数在500万以内的在2天内完成全员检测[3]，政府各级决策机构对核酸检测结果出具的准确性和及时性要求越来越高。因此，承担核酸检测重要任务的第三方检测机构[4]，核酸检测样本从采样、运输、检测、结果数据上传等各环节信息化水平的高低，会直接影响各级抗疫指挥部组织下一轮筛查部署的效率以及人民群众对大规模筛查组织工作的信心。可谓“时间紧、要求高、任务重、困难多、责任大”。本文就第三方检测机构的核酸检测信息化问题进行探讨。

1 核酸检测信息化在第三方检测机构应用的现状

2019新型冠状病毒在武汉暴发之前，我国涉及核酸检测的工作主要由市级以上疾控中心和部分三甲医院还有极少数连锁的大型第三方检测机构承担。涉及核酸检测工作的采样、运输、实验、数据上报等诸多环节，都是以手工和纸质材料传报为主。虽然，国家和各级机构在2020年花大力气在实验设备、人员培训（PCR资质）、试剂耗材方面做了大量投入，但是，核酸检测全流程的信息化手段仍然没有摆脱手工操作为主的模式。但手工操作模式影响了核酸检测的工作效率。主要存在以下几个普遍性问题：

1.1 样本采样环节手工录入资料差错多，耗时长 采样流程中数据填报过度依赖于现场工作人员手工填写的资料，因对其培训不够及时和全面，时常导致数据填报不够准确（如同一个身份证号码对应其家中多人），填报数据慢，采样也慢。另外，采样条码不统一，每家机构使用各自的条码，容易让现场操作人员造成混乱。

1.2 样本运输环节无法及时明确告知样本数量信息 受生物安全操作规范的条件限制，物流人员无法在现场清点各采样点或集中收样点收到的核酸检测样本具体管数，从而导致实验室不能及时了解到前端的样本批量信息，给后面的实验室安排产能和人员的调配带来很大的困扰。

1.3 核酸检测样本检测环节手工编码与结果匹配耗时长 核酸检测样本进入实验室后使用自编码，但未将自编码与标本相关联，导致最终检测结果无法及时与被检测人员对应，当样本数量不大时采用手工自编码就显得灵活省事，但当成千上万的样本进入实验室时仍然采用手工自编码，会严重影响工作进度。另外，采用混采（1:10）功能，原系统需要接入11个条码，增加系统压力和接收过程耗时，若是接错还需补充大小条码关系，功能复杂;手工传递加样表、打印加样表，配合报告单组发单，增加加样表污染概率，增加打印成本等。上述诸多情况的出现主要是由于没有专门应对新冠肺炎疫情大筛查系统，临时和常规业务系统并用而导致无法及时精确监测核酸检测标本实验进度，给管理层的指挥调度带来很大困扰。

1.4 核酸检测数据上报环节对口部门多，口径不一致 2021年，广州、南京、张家界、郑州、扬州等地先后所暴发的疫情最突出问题是出现了超强传播力的Delta新型变异毒株，该病毒具有传播速度快、传染性强、潜伏期短、病毒载量高、发病进程快、症状不典型及治疗时间长等特点。当城市出现疫情，快速组织开展全员大规模核酸检测其结果对于后续决策、精准施策、社会秩序和经济发展提供全面可靠的决策依据，因此，抗疫指挥部和各级政府、卫健委、医疗机构、公众、媒体都希望及时做到心中有数，这给第三方检测机构带来了极大的挑战，按照常规项目设置的检测数据审批上传流程，无法实现按时间段对样本接收、进入系统、已上机、已发报告等各时段样本状态的数据进行披露。

2 气膜实验室信息化系统建设方案

针对完成新冠肺炎疫情大筛查任务中存在的一些问题，我们逐一进行思考和分析，发现很多问题是信息化不完善或者是信息系统与工作流程不统一导致的。我们通过对以上问题的深入分析，结合气膜实验室的特征，制定了《气膜实验室的信息化建设方案》。自2021年5月份广州疫情暴发以来，笔者所在集团虽然优化了原有核心业务系统百余次，但随着8月10日《关于进一步加强全员核酸检测组织管理工作的通知》出台[3]，既要不影响正常业务板块的性能，又要快速满足各级政府抗疫指挥部强调时效的要求，原有的系统平台难以满足。为此，集团领导召集六大相关部门和3个子公司的专家进行充分沟通和交流后，规划了金域集团的气膜实验室信息化系统建设方案。

2.1 气膜实验室信息化建设目标 通过建设该信息化系统，实施全业务板块和全流程一体化管理，将集团指挥部的管控职能前移。一方面为前端业务提供更有针对性的服务和支持;另一方面为后台的指挥决策提供更有价值的全流程报告，实施管理水平提升和风险管控。从而为大规模新冠肺炎疫情筛查下的各业务板块提高效率，提升管理水平，降低财务运营成本。一是通过自动化服务在总量增加的情况下降低单点抗疫人员派出数量，为支援更多城市的间歇性爆发提供更多机动兵源。二是优化服务规则与流程，剔除重复作业，缩短作业时间，间接地减少成本。

2.2 以信息集成为建设基础 该信息化系统为大规模核酸检测的各个流程提供实时数据和现场影像资料，甚至可以给现场质量管理等方面提供决策支持信息。当数据的聚集达到一定程度之后，可以实现量变到质变的转变，直指信息化的本源，可以从非结构化数据中找到关联性，进而获取更多有用的管理看板信息。

2.3 以流程标准化为建设核心 建立该系统首要做的就是将原有常规系统的非针对性流程和制度进行有针对性的标准化锤炼。通过对新冠肺炎疫情筛查流程的再造，形成统一的任务管理、流程管理、岗位角色管理，进一步提高核酸检测流程标准化水平，通过标准化提高运作效率，降低成本和复杂性，防范风险（见图1）。

图1 各地实验室实时监控画面

2.4 建设核酸检测大筛查一体化系统 经过多轮专家、参访机构的沟通交流，结合广州、南京、扬州、郑州、等地的现场经验，反复调研论证，建设了一套大筛查全流程一体化系统（见图2）。大筛查一体化系统，包含大筛查前端采样、物流样本运输、实验室检测数据统计、财务结算数据统计、及大筛查统一运营管理中心（含全流程数据统计分析、数据汇报、大屏展示）。主要功能有：①用户信息登记：用户通过金域新冠小程序快速填写采样信息，同时预留接口对接来自其他政府平台或者第三方采样信息并且接受Excel形式的信息导入。②采集人员现场采集：支持现场单采和混采等多种模式。③物流样本转运：在接受样本时通过扫码将标本条码与对应的转运箱码绑定，从而及时跟踪标本状态。④实验室检测跟踪：录单人员通过实验室小程序扫描转运箱码开箱接收。⑤数据上报：系统统一对接，提供实验结果上传的API上报平台，也支持将结果数据Excel导出上报。⑥数据统计及驾驶舱大屏显示：系统按照常规对外、对内数据维度进行数据统计，通过报表展示，可直接导出或截图汇报。⑦财务统计：系统将大筛查财务数据与核心系统的财务系统进行对接。⑧系统管理：系统对账号权限、实验室（气膜、检测车）、基础数据（检测项目、客户、统一报告单模板）管理，供不同实验室根据自己的情况进行设置。

图2 核酸检测大筛查一体化系统

3 核酸检测全流程信息化系统建设的应用价值

核酸检测全流程信息化一体化系统建成之前，集团层面缺乏对大规模核酸检测业务的实时监控、准确的数据分析和预测能力。建成后，实现了大筛查的全流程信息化管理，减少各个环节的人工统计等工作；解耦常规核心系统，降低大筛查期间对核心系统的性能消耗；降低系统部署难度：新系统专门针对大筛查项目支持快速部署上线采用极具针对性的标准化业务流程，给金域医学在各地的大筛查提供了有力的武器，为完成任务提供了强有力的保障。主要作用体现在以下五点：

3.1 降低系统部署难度 新系统专门针对大筛查项目支持快速部署上线；猎鹰号无论何时何地都可以快速地进行标本接收检测，出具报告。

3.2 实现快速标本接收 在样本接收环节实现单、混采模式快速接收，无需大小条码关系，小条码自动生成；支持小程序自动接收；增加小程序，支持手工快速接收小程序样本信息。

3.3 缩短报告单发送时间 增加大筛查功能，只需接入单管标本，对管负责，报告单根据导入资料人数决定发报告单份数；报告发单环节增加默认结果功能，提高录入结果效率；增加限定查询接收时间区间，快速清理积压标本结果问题；取消自动结果联机功能，结合大筛查功能，根据板号快速发单；增加网络共享目录部署，提供电子化方式传递信息，实现和支撑气膜+中心实验室一体发单工作。

3.4 提升结果数据上报效率和准确率 在数据上报环节使用编码规则方式，自动与目标库匹配，抽出有效清单；增加数据库定时任务，定时同步数据到目标库，实现自动化上传省平台；采用数据库计算方式，定时统计汇总，提高上报数据准确率，实时掌控进度，如驾驶舱、看板。

3.5 增加多维度统计分析 在财务统计和数据统计及驾驶舱大屏显示环节，该系统将大筛查财务数据与核心财务系统进行对接，统一在核心财务系统按照常规对外、对内数据维度进行数据统计，通过报表展示，可直接导出或截图汇报。通过针对大筛查实验室的标本采样运输情况、实验室检测、数据上传等进度生成驾驶舱大屏显示。见图3。

图3 大屏实时展示采样进度

总之，核酸检测全流程信息化一体化系统实现了大筛查的全流程信息化管理，减少各个环节的人工统计等工作。从样本接收端到财务结算端，流程规范、口径一致、高效透明，工作效率和数据准确性都大幅度提升。且和各地政府、医疗机构的快速对接能力以及数据上报的及时性也有很大的提升，提高了金域医学的整体服务水平和能力。

4 结 语

“早预防、早发现、早报告、早隔离”，迅速筛查、发现并阻断病毒传播，核酸检测是最有效的方法之一[4-5]。只有通过大规模人群核酸筛查，才可以迅速发现潜在病例，查明并锁定风险区域和重点人群，及时采取针对性管控措施，阻断疫情的进一步扩散。气膜实验室信息化系统更多的是基于目前我们遇到的现实问题，更多选择了和本次疫情相关性较强的全局观系统思维、精益管理的知识体系。但是因为时间有限，能搜集到的涉及新冠肺炎疫情大筛查的信息和数据也存在一定的局限性，文中的方案或多或少存在一定的片面性，特别是对于未来疫情发展趋势的判断，可能也会有所偏颇，我们将在后续的工作中，进一步完善本方案，持续提升我们的服务能力和水平，为全国抗疫继续贡献力量。