基于物聯網的分級診療信息系統設計與實現

胡瓊華 字輝 康小強 康晨陽 胡坤融

摘? 要：建立分級診療制度對于促進醫藥衛生事業長遠健康發展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意義。該研究充分運用大數據、云計算和物聯網技術，探索設計一套業務流程規范、信息標準、及時高效的分級診療信息架構體系。圍繞信息流和樣本流，實現安全高效的樣本運輸和檢驗，并在各級醫療機構間建立了良好的信息互聯互通機制，有力推動了分級診療政策的實現。

關鍵詞：分級診療;物聯網;云計算;大數據

中圖分類號：TP391.4;R197.1;TN929.5? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-4706（2020）20-0155-04

Design and Implementation of Hierarchical Diagnosis and Treatment Information System Based on Internet of Things

HU Qionghua1，ZI Hui1，KANG Xiaoqiang2，KANG Chenyang2，HU Kunrong3

（1.Menglian County Peoples Hospital，Puer? 665800，China;2.Yunnan Shengshi Dean Biotechnology Co.，Ltd.，Kunming? 650225，China;3.College of Big Data and Intelligent Engineering，Southwest Forestry University，Kunming? 650224，China）

Abstract：The establishment of a hierarchical diagnosis and treatment system is of great significance for promoting the long-term and healthy development of medical and health services，improving peoples health，and ensuring and improving peoples livelihood. This study makes full use of big data，cloud computing and internet of things technologies to explore and design a set of business process specifications，information standards，timely and efficient hierarchical diagnosis and treatment information architecture. Based on information flow and sample flow，safe and efficient sample transportation and inspection are realized，and a good information interconnection mechanism has been established among medical institutions at all levels，which strongly promotes the realization of hierarchical diagnosis and treatment policy.

Keywords：hierarchical diagnosis and treatment;internet of things;cloud computing;big data

0? 引? 言

建立分級診療制度是合理配置醫療資源、促進基本醫療衛生服務均等化的重要舉措，是深化醫藥衛生體制改革、建立中國特色基本醫療衛生制度的重要內容，對于促進醫藥衛生事業長遠健康發展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意義。隨著信息系統和現代化通信技術的發展，各級政府和第三方獨立醫學實驗室借助現代化信息技術構建了多種類型的分級診療信息系統，并在一定程度上推動了分級診療制度的發展。但由于機構間信息的不對稱以及信息流轉的不充分性和不確定性，導致當前的分級診療信息系統并未完全滿足“基層首診、雙向轉診斷、急慢分治、上下聯動”的要求。本研究旨在借助大數據、云計算和物聯網技術，設計一套與分級診療制度相符且標準高效的分級診療信息架構體系。全國約有100萬醫療機構，其中綜合醫院僅有2.6萬家，其余97萬家均為基層醫療衛生機構，醫療資源極度不平衡。為優化資源配置，引導醫療資源下沉，形成科學有序的就醫格局，國務院辦公廳于2015年9月印發《關于推進分級診療制度建設的指導意見》（國辦發〔2015〕70號，簡稱《意見》）。《意見》指出需要通過“強基層”和“建機制”兩方面舉措逐步建立“基層首診、雙向轉診斷、急慢分治、上下聯動”的分級診療模式。分級診療模式在公立醫療衛生機構的基礎上，借助二級以上醫院或獨立醫學檢驗機構提供的臨床檢驗和病理學兩大類服務，提升基層醫療機構檢驗能力，為看病居民提供便捷高效的問診服務。

一些區域將“互聯網+”等相關信息技術應用于醫學檢驗分級診療，將基層醫療機構和有檢驗能力的公立醫院結合起來緩解了部分患者的看病需求。2012年起，相關部門相繼出臺多個文件，鼓勵推動醫療機構間檢查和檢驗結果互認。在分級診療工作的推進中，基層醫療衛生機構診療量大幅提升，這給基層醫療機構提出了更加嚴峻的挑戰，而獨立醫學實驗室的加入很好地緩解了各級公立醫療機構的壓力。而這一切都建立在各級醫療機構和獨立醫學實驗室之間擁有良好的信息互聯互通機制的基礎上。

1? 主要研究工作

為有效推動分級診療政策的實現，本文借助物聯網、云計算和大數據技術，通過標準化數據中心建設，輔以物流體系，標準化的實驗室流程建設等手段，圍繞分級診療中的信息流和樣本流兩條主線，使用安全的數據共享機制，聯合區域內各類型醫療衛生機構，設計了一套安全高效的分級診療信息架構體系。

本項目的研究需要各層次的醫院、第三方專業醫療機構、高校等多方力量的合作才能完成，項目同時得到了云南省科技廳重大科技專項計劃項目的支持，在不同領域的專業人員的系統配合下，使得系統能夠完成開發和部署，并進行精心的維護才能使系統有效運行。在項目推進過程中，孟連縣人民醫院及其下屬社區醫院成為項目實施的上級醫聯體的一部分，積極協調溝通，整合院內和社區醫療資源，成為分級診療體系中的重要末端部分，論文作者主要完成了以下工作：

（1）醫院內部和社區醫院的信息系統聯網和系統對接工作;（2）為不同的檢驗設備調試配置數據傳輸接口，把社區醫院的各種設備連接起來，能直接提取數據到云檢驗系統中;（3）能使醫院和社區醫院信息系統從云檢驗系統中獲取檢驗結果，并直接反饋給醫生和病人;（4）能使檢驗標本的冷鏈配送系統和社區醫院的標本采集系統對接，保證檢驗標本能及時送出檢驗;（5）對檢驗標本的檢驗質量按照質控的要求進行檢查和回溯，保證檢驗數據的準確性和可靠性;（6）開展多批次的檢驗標準培訓和信息系統操作培訓。

2? 分級診療信息架構體系設計原則

分級診療信息架構體系圍繞樣本采集、樣本檢驗和檢驗結果反饋三個部分展開，主要服務對象為區域內各級醫療衛生機構與獨立醫學實驗室。考慮到分級診療體系中涉及的樣本檢測及檢測結果反饋等問題的特殊性及實際需求，分級診療信息架構體系的設計需要遵循安全性、統一性和信息連通性的設計原則。

2.1? 安全性

安全性是分級診療信息架構體系中的第一原則。由于分級診療信息架構體系涉及臨床檢驗、病理學檢驗結果和病人信息的傳輸，因此在信息架構體系設計時需嚴格按照相關信息傳輸規范，保證信息傳輸的安全性。

2.2? 統一性

分級診療信息架構體系通過互聯網連通各級醫療衛生機構，為滿足不同機構之間檢驗結果的互通互認，需在架構體系內對所傳遞的信息構建統一標準，以此提高分級診療信息架構體系的運轉效率。

2.3? 信息連通性

區域內各級醫療衛生機構之間的信息互聯互通是推動分級診療體系建立的基礎，只有借助分級診療信息架構體系強大的信息連通能力消除區域內各級醫療衛生機構之間的信息孤島，才能有效推進區域醫療資源整合優化，推動分級診療制度的發展。

3? 系統架構

3.1? 系統總體架構

基于物聯網、云計算和大數據的分級診療信息架構體系，如圖1所示，在實際生產應用中分為線上和線下兩個部分。線下以零散的醫療機構，如社區醫院、診所、鄉鎮基層醫療單位作為樣本采集點，形成靠近病人的采集服務網絡。采集到的樣本通過專業冷鏈物流車隊運送，并可通過物聯網平臺實時監控樣本溫度、濕度、密閉性和所在位置。樣本送達檢測機構后由檢測機構中心實驗室完成樣本檢驗并生成檢驗結果，后推送至云檢驗平臺，經過平臺專業人士解讀再發送給病人和醫生。

3.2? 各部分設計和實現

3.2.1? 基于物聯網的樣本運輸監控體系

樣本運輸監控體系由智能樣本箱、專業冷鏈物流和物流監控中心組成，如圖2所示。基層醫療機構采集待檢樣本后裝入智能樣本箱，交由專業冷鏈物流運輸。智能樣本箱在血液、疫苗、DNA等生物樣本的小批量運送場景下，通過內置傳感器實時采集樣本箱內生物樣本的溫濕度、密閉性、位置信息等數據，并實時上傳至云平臺，客戶可通過云平臺推送信息，實時監控箱內樣本的各類參數、箱體位置，還可以在采集數據超過設定參數閾值時，第一時間通知指定人員，快速、準確地處理告警信息。

3.2.2? 基于大數據和云計算的綜合云檢驗平臺

云檢驗平臺借助數據中心對區域內一級醫院、社區衛生中心、專科醫院、二三級綜合醫院和獨立醫學實驗室原有信息系統進行整合，構建綜合型云醫院信息系統（Hospital Information System，HIS），云檢驗信息系統（Laboratory Information System，LIS）并整合云篩查、云心電和遠程病理云相關功能，讓醫生和病人均可通過在線信息平臺、移動APP對相關信息進行了解、交流。基于大數據和云計算的綜合云檢驗平臺架構如圖3所示。

3.2.3? 系統實現

基于上述設計，進行了系統各部分軟件開發和系統部署，目前系統已經在正常運轉中，如圖4和圖5所示。

圖4顯示的是采集檢驗樣本數量在各個分院的匯總圖，系統能實時顯示各個社區醫院在一個時間段采集的檢驗樣本數量。圖5顯示的是各社區醫院采集樣本的數量和樣本輸送的實時監控情況，能夠對樣本從采集、傳輸、檢驗等全過程進行統一管理，并把檢驗結果反饋到社區醫院。

4? 結? 論

物聯網、大數據和云計算為分級診療體系的構建提供了強有力的技術支撐。本研究構建了一套分級診療信息架構體系，緊扣信息流和樣本流兩個基本要素，保障樣本運輸和檢驗的安全高效;同時，借助分級診療信息系統的信息互聯能力為各級醫療機構間建立了良好的信息互聯互通機制，讓基層醫院也能共享三級醫院和獨立醫學實驗室的優質醫學檢驗資源，促進患者下沉到基層，有效促進了分級診療政策的落地實施。未來，在基于互聯網的云檢驗系統中，把檢驗機構的臨床實驗室質量體系運行監控與管理平臺也整合到系統中，精心設計的患者數據質控方法可以幫助臨床實驗室了解自己實驗室特定檢測項目的生物學和分析特性以及患者人群情況，能提供更精準的醫療檢驗管理和醫療檢驗服務。

參考文獻：

[1] 朱建明，張沁楠，高勝.區塊鏈關鍵技術及其應用研究進展 [J].太原理工大學學報，2020，51（3）：321-330.

[2] 耿明菲.面向分級診療的健康監測技術 [J].信息技術，2019，43（9）：145-148+153.

[3] 王東博，李建，盧九星，等.我國醫聯體發展現狀及對策探討 [J].中國醫院，2019，23（1）：47-48.

[4] 張q宇鋒.物聯網對醫聯體發展的影響研究 [D].河北：華北理工大學，2019.

[5] 馬德敏，徐建新.智慧即時檢測網絡架構的設計 [J].中國醫療器械雜志，2018，42（6）：428-430.

[6] 姚康.互聯網技術對促進分級診療建設的實踐研究 [D].福州：福建醫科大學，2018.

[7] 黃偉方，黃建隆，郭勝杰，等.利用信息技術改善醫學檢驗服務的研究與實踐 [J].中國衛生產業，2017，14（27）：59-63.

[8] 孫芳，安楓，鄧兆濱.一種實用互聯網智慧分級診療的實現方法 [J].軟件，2017，38（8）：118-124.

[9] 胡丹丹.基于云服務的縣域醫聯體分級診療系統建設 [J].電子技術與軟件工程，2017（7）：238.

[10] 林輝，徐春華，師成.基于云計算的分級診療云平臺建設實踐 [J].科技新時代，2017（2）：60-61.

作者簡介：胡瓊華（1976.11—），女，漢族，云南墨江人，內科主治醫師，本科，研究方向：內科;字輝（1982.09—），女，漢族，云南思茅人，主管檢驗技師，本科，研究方向：微生物;康小強（1983.09—），男，漢族，甘肅天水人，IT工程師，本科，研究方向：Java Web;康晨陽（1991.01—），男，漢族，甘肅天水人，IT工程師，本科，研究方向：Java Web;通訊作者：胡坤融（1972.09—），男，漢族，云南富源人，副教授，碩士，研究方向：數據科學、物聯網。