基于互联网+的三甲医院心电信息数字化传输管理系统设计与应用

殷 鹏

近些年互联网+医疗成为医疗改革创新的切入点[1]。上海市第十人民医院的医疗数据信息化技术也不断普及、强化。以患者信息为核心的医院信息系统（hospital information system，HIS）、检验数据为基础的实验室管理信息系统（laboratory information management system，LIS）、放射影像为依据的影响归档和通信系统（picture archiving and communication systems，PACS），已经打破了原有的信息壁垒，成为患者诊断和治疗平台的重要共享数据[2]。但心电图机等波形检查设备的信息化却仍处于起步阶段[3]，当前医院心电图检查存在以下几个问题。①患者量大。2013年至2017年科室患者数量以每年11%递增，2017年科室患者量高达13万人次；但目前上海市第十人民医院心电图室医生和技师一共23名，临床医技人员与患者比例严重失衡[4]，造成临床一线人员日常工作繁重不堪，同时也严重制约了医技科室的发展规划。②检查模式传统。住院患者心电图检查流程：由住院部医生下达医嘱之后，患者自行到心电图室做检查，检查完成后患者再将诊断报告带回住院部；行动不便的患者通过护士在病床前做好心电图检查，再由护工等人员将心电图报告送到心电图室进行审阅诊断。目前两种检查方式比较传统，往返检查过程中可能存在意外伤害、病情突发等安全隐患，且检查时间长，患者满意度无法提高；③数据管理差。心电图检查数据采用纸质打印，门诊患者自行保存，住院患者由护士将诊断报告贴附在住院病历中存档。纸质数据保存效果差，且查阅不便。临床医生在患者的诊治过程中调阅对比历史心电图数据难，影响病情判断及治疗方案选择。

为解决这些问题，2017年上海市第十人民医院构建基于互联网+的心电信息数字化传输管理系统。在科学规范工作流程的基础上，解决了上述问题，并且医院的管理水平、经济效益、科研能力都得到有力提升。

1 系统的架构设计与系统功能

1.1 系统的架构设计

1.1.1 系统架构

心电信息数字化传输管理系统运用专业开发工具C#.Net构建WebService平台，提供文件与数据采集。数据上传至服务器，服务器采用Windows Server2008 R264位操作系统，提供心电图文档储存服务与SQL Server 2008数据库服务。

系统集中存储全部的心电图数据，提供所有心电数据的网络发布。与医院的HIS和PACS连接，实现全院的浏览，提供强大的心电网络功能。系统架构如图1所示。

图1 心电信息数字化传输管理系统架构图Fig.1 Schematic diagram of electrocardiogram information digital transmission management system

1.1.2 硬件配置

ES-1250C多道心电图机（上海光电，中国）42台。服务器（DL160M6以上）：英特尔R至强四核RE5504(2.0 GHz)4 GB支持RAID 0/1双口NC382i千兆网卡2个，460 W热插拔电源、2U机架式1个，146 GB 10 K SAS 2.0英寸热插拔硬盘2个，HP SC08Ge HBA。系统存储HP MSA2312sa单控制器磁盘阵列：冗余控制器，带1 GB缓存，每个控制器有4个3 Gb SAS接口，支持RAID 0/1/3/5/6/10/50，直连支持8个主机，通过SAS BL Switch最大支持到64个主机，带12颗硬盘插槽1个，HP StorageWorks MSA2 1 TB 7.2 K rpm硬盘5个。

1.1.3 系统安全

心电信息数字化传输管理系统支持本地缓存模式和网络模式自动切换。无论网络发生任何意外情况均可确保检查正常进行，待网络恢复正常后，可将本地缓存数据归档上传至服务器。该系统内部设定了系统终端访问者的权限，建立分级授权机制，规定使用人员电子签名制度，避免电子确认的漏洞与数据串改的可能性。设定特殊的权限开放系统中的重要更改规范管理并且保存修改痕迹。数据库数据定时自动备份，并根据需要转移相关备份数据；如果发生毁灭性故障，设备重新安装配置之后，恢复原来的数据就可继续使用。

1.1.4 系统接口与拓展

该系统提供Web访问接口，医生可连接HIS接口，实时关联患者的基本信息及临床诊断。心电信息数据按照医学数字成像与通信（digital imaging and communications in medicine，DICOM）3.0规范保存为DICOM文件，通过标准DICOM协议与PACS关联[5]。

以数字化医院建设为核心，各软件模块按统一标准进行设计运行。心电图数据统一为国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）制定ISO/TS 11073-92001医学波形格式编码规则（medical waveform format encoding rules，MFER）标准格式归档，在多系统之间进行传输时不存在信息壁垒，为日后建立区域心电学紧密医联体预留相应的扩展空间[6~8]。在心电信息建设的整体规划中，各类外接接口，不同品牌型号的设备产生的数据，通过数字接口统一转换成标准数据格式归档服务器。

1.2 系统的功能实现

该系统能够实现对各种心电图设备（心电图机、心电工作站、运动平板、动态心电图等）的信息采集、存储、管理，同时提供智能报告生成系统。

1.2.1 数据采集传输功能

该系统通过HIS网络接受临床电子申请单，任意一台心电设备都可以为患者进行检查并且及时上传数据库。上海市第十人民医院以光电心电图机的MFER数据为基础，门急诊及病房检查均使用光电心电图机设备，具备无线网络环境时，设备可使用无线通信技术（wireless fidelity，WIFI）模式实时传输（图2）。

图2 心电信息数字化传输管理系统数据传输界面Fig.2 Data transmission interface diagram of electrocardiogram information digital transmission management system

1.2.2 数据存储管理功能

全院心电图数据集中存储，便于心电图室医生诊断保存。病例存储完成后，系统将自动进行科室对比统计、患者历次对比统计等横纵向管理，满足医生日益重视的连续分析对比检索（图3）。

图3 心电信息数字化传输管理系统数据对比分析界面Fig.3 Data comparison and analysis interface diagram of electrocardiogram information digital transmission management system

1.2.3 数据访问调阅功能

住院医生和门诊医生可以通过临床医生工作站直接查询心电图波形和便携式文档格式（portable document format，PDF）的报告；也可通过数据管理功能，将患者的心电图连续对比，随时检索、回访、统计、打印分析[9]（图4）。

图4 心电信息数字化传输管理系统数据检索调阅界面Fig.4 Data retrieval and reading interface diagram of electrocardiogram information digital transmission management system

2 临床应用

2.1 方法

2.1.1 记录指标

记录该系统上线前后1年内心电图检查人次、患者领取报告等待时间。统计患者的满意度，以及教学情况。

2.1.2 统计学方法

采用Excel 2013录入数据，SPSS 19.0统计软件进行数据分析。数据以均数±标准差表示，采用描述性统计分析及配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义[10]，P<0.01为差异有显著统计学意义。

2.2 结果

2.2.1 提高诊断效率

心电信息数字化传输管理系统有效支持了临床医生开医嘱、患者的缴费、检查数据上传、读图诊断等系列工作。使临床技师与心电医生分工明确，减少了医生做检查、打印报告及存储等杂乱工作，专心于报告的诊断，诊断效率明显提高。

常规心电图、动态心电图及负荷运动的月均检查人次差异均有显著统计学意义，这三类2018年月均检查人次多于2017年（表1）；这三类患者领取报告平均等待时间差异有统计学意义，2018年平均等候时间有明显缩短（表2）。故诊断效率明显提高。

表1 2017年和2018年月均检查人次的比较 人次Tab.1 Comparison of mean monthly treatment times between 2017 and 2018person-time

表2 2017年和2018年按类别患者领取报告平均等待时间比较h Tab.2 Comparison of mean waiting time for report collection between 2017 and 2018hour

2.2.2改变检查模式，提升患者诊疗感受

现住院患者心电图检查模式为：病房根据申请单执行检查→生成标准MFER文件→自动上传检查数据→服务器解析文件自动归档→诊断医生收到数据进行读图出具报告→临床医护根据需要WEB浏览或打印心电报告。

住院患者检查不需要来回心电图室，减少了期间检查的等候时间，降低了途中的风险，节省了人力成本，提高了住院患者的满意度（表3）。同时在建立完整的患者诊疗数据方面也弥补了原有的信息短板。

表3 历年患者满意度对比Tab.3 Comparison of patient satisfaction in recent years

2.2.3 便捷远程会诊模式及教学模式

会诊医生在本科室，或本医院便可清晰地看到其他科室或其他医院患者的临床心电信息，在会诊前便能熟悉此患者的病情，能够更好地节约时间，更好地给予针对性的诊疗方案。

在互联网+的心电信息数字化传输管理系统的帮助下，教学模式引进问题教学法（problem based learning，PBL）及案例教学法（case based learning，CBL）双轨教学模式，使学生对心电图图形的理解清晰、直观，提高了学生分析和诊断心电图的能力[11，12]。这也是临床医学院心电图临床实践教学的必然趋势。

3 讨论

笔者研究发现，该系统实行后，偶发信号丢失，无法传输数据，可通过重新搭建全面覆盖的无线网络解决问题。临床科室医生工作压力增加，下一步需优化绩效方案，提高使用该系统的积极性。

随着时间的推进，科技的发展，建立基于全院所有心电图机的检查信息远程传输管理系统已然实现，通过建立国际标准的心电图系统架构，提供标准医疗数据接口，实现医院数据实时交换与共享。这改变了传统心电图检查流程，实现了临床科室的床边诊断与信息化建设。并且该系统有效改善了临床心电图机使用效率低与心电图室工作量饱和的问题，实现检查数据全面信息化，为医院远程诊断、会诊提供数据支持。心电图互联网系统的更新也是医院前进的必然，在越来越现代化的医院，该系统将拥有更好的未来。