基于云計算的兒童口腔窩溝封閉系統的開發應用

梁蒙蒙，朱海華，朱赴東

浙江大學醫學院附屬口腔醫院·浙江大學口腔醫學院·浙江省口腔疾病臨床醫學研究中心·浙江省口腔生物醫學研究重點實驗室·浙江大學癌癥研究院，浙江杭州 310006

齲病是常見的一種細菌性疾病，能夠引起牙髓炎、根尖周炎，其發病率高，分布廣泛，世界衛生組織將齲病列為三大重點防治疾病之一[1]。《中國防治慢性病中長期規劃（2017—2025 年）》中提出“三減三健”專項行動，倡導“減鹽，減油，減糖”，促進“健康口腔、健康體重、健康骨骼”[2]。

窩溝封閉被認為是預防兒童齲齒的一種有效方法，使用封閉劑封閉窩溝，防止牙菌斑的堆積，從而能夠有效地預防窩溝齲的發生[3-5]。對學生進行窩溝封閉需要家長簽署知情同意書，并且窩溝封閉時每個學生牙齒檢查情況的紙質干預記錄表由學校統一保存，各市每年上報數據也采取紙質報表，數據保存困難，工作人員工作量大，推動了窩溝封閉信息系統管理的建設[6]。

信息系統為窩溝封閉工作的開展提供有力保障[7]。為提高全省窩溝封閉工作的質量和效率，有效地開展資料收集、管理、統計和分析工作，浙江省自主設計開發適齡兒童窩溝封閉管理系統，自2014 年1 月—2020 年12月該系統共開展了2 950 337 名兒童口腔健康檢查。 該文主要從窩溝封閉實施對象及流程、系統構建及功能、實施效果評估3 個方面進行介紹，為其他地區窩溝封閉項目的開展及系統開發提供思路。

1 窩溝封閉實施對象及流程

1.1 封閉對象

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

1.2 封閉流程

全省11 個市同時進校開展窩溝封閉工作，當年二年級學生檢查牙齒的同時，對去年已封閉學生進行牙齒復查，發現封閉劑脫落的及時進行補封。 各市在衛健委（局）、教育局、疾控中心的領導下，組織口腔專科醫院或綜合醫院口腔科醫務人員開展實施，同時進行口腔健康宣教，通過手抄報比賽、學校講座、口腔知識競賽等多種形式向學生宣傳口腔保健知識，幫助兒童形成良好的口腔衛生習慣[8-9]。 此外，每年省衛建委組織專家團隊定期抽查個別市進行督導，確保窩溝封閉工作保質保量地進行。

通過衛健委、教育廳、疾控中心和口腔防治機構聯合開展兒童口腔健康綜合干預項目，首先對兒童及其家長進行口腔保健的宣教和動員[10]，對經家長知情同意的兒童進行口腔健康檢查，對符合適應證的兒童實施防齲適宜技術， 對所有接受檢查的兒童均在6～12 個月開展復查工作。圖1 為窩溝封閉具體操作流程：①各市衛健委（局）、疾控中心、教育局、醫療機構積極籌備工作，各司其職，同時組織開展宣教和動員活動；②與教育機構協商，獲取全省小學二年級學生信息，通過后臺批量導入系統，教師登錄查看并審核學生信息；③家長登錄系統簽署知情同意書和填寫兒童口腔衛生調查問卷；④醫生進校或學生直接到醫院進行窩溝封閉，初查過程中對齲壞的牙齒進行窩溝封閉，并詳細記錄相關信息，填寫干預記錄表，力爭做到需查盡查、應封盡封；⑤收集整理數據，撰寫總結報告；⑥在一定時間內，省級領導組織專家進行抽查督導。

圖1 窩溝封閉操作流程

2 窩溝封閉系統構建及功能

2.1 系統搭建

浙江省適齡兒童窩溝封閉系統采取面向對象的設計原則，基于云計算模式部署[11-12]，實現“橫向到邊，縱向到底”的全覆蓋，使用J2EE 的MVC 架構，構建跨平臺的應用系統，前臺頁面通過REST 方式訪問后臺API，后臺WebApi 獨立部署，以適應復雜的網絡環境。 在實現分級集中部署模式的B/S 架構下，用戶工作界面通過Web瀏覽器實現，部分事務邏輯在前端（Browser）實現，主要事務邏輯在服務器端（Server）實現。 窩溝封閉業務的信息化管理，解決了各單位間數據共享問題、規范了業務流程，實現了實時地統計分析功能，極大地提高了窩溝封閉數據管理的效率和信息化水平[13]。 系統設計開發移動端功能，將窩溝封閉移動端口嵌入浙江省口腔衛生指導中心微信公眾號。

2.2 系統組成及角色介紹

兒童口腔健康管理系統主要由3 大模塊組成：①家長知情同意，通過移動端口輸入兒童的基本信息，查看適宜技術的具體操作細節及其注意事項，監測兒童操作后牙齒狀態變化，及時與臨床醫生溝通；②醫生錄入數據，在PC 端和移動端口醫生可錄入適宜技術具體執行情況，通過查找地區-學校，輸入兒童姓名，錄入對應的數據，也可以通過模板拍照功能，快速錄入數據；③數據維護分析，系統管理員主要通過PC 端管理用戶權限，維護系統數據，監測數據變化趨勢等，對于兒童轉學、學校增刪改等情況，管理員通過系統上報，根據實際情況進行操作，系統也自動統計分析出各時期的數據報表，及時發送給管理員。

2.2.1 PC 端系統模塊組成 窩溝封閉信息系統主要針對全省小學二年級學生的第一恒磨牙和部分初中二年級學生的第二恒磨牙。 為滿足工作需求，系統PC 端設計了機構管理、學生信息管理、用戶管理、統計分析4 個部分，每個模塊具有不同的子模塊，各部分分別具有特定功能。 機構管理主要是對學校和醫院的管理，學生管理包括查看學生列表和錄入窩溝封閉，用戶管理主要是對醫生和教師注冊的審核，統計分析包括醫生工作量的統計，初查和復查工作量的統計等，具體見圖2。 其中統計分析是系統的重要組成，包括錄入人員工作量、醫生工作量、醫療機構初查工作量、醫療機構復查工作量、各市窩溝封閉實施情況匯總、窩溝封閉情況匯總六大功能，實現分年度、分月份統計分析，形成統計報表以便于上報相關部門。 工作量的統計不僅是計算勞務費的依據，也是將責任到人，出現錯誤時可以從系統中查找出錄入數據的具體工作人員。窩溝封閉情況匯總是對全省各教育機構封閉情況的統計，可查看每個學校學生牙齒封閉的具體數據，方便醫生核實。

圖2 浙江省兒童窩溝封閉模塊

2.2.2 PC 端角色介紹 電腦端的系統角色主要包括教師，醫生和管理員。 系統中的學生信息均通過教育機構獲得，但由于數據的滯后性，存在一定誤差，此時教師需要對學生信息進行審核修改補充等操作，保證學生信息的正確性；醫生進校窩溝封閉后，需要將學生牙齒封閉情況錄入系統，同時遵循相應的錄入規則，檢查牙齒的萌出情況，齲齒情況，窩溝情況，封閉情況，根據圖3 的規則系統對牙齒進行標記。

系統設計醫生點評功能，醫生可以簡要描述兒童口腔衛生，方便家長了解兒童口腔健康狀況。管理員主要對下級單位的操作進行審核、醫生認證和教師注冊審核、修改醫院和學校信息、重置密碼等。

2.2.3 移動端系統模塊組成及角色介紹 系統移動端主要由角色認證，窩溝封閉數據錄入和家長知情同意3 個模塊組成，分為家長和醫生兩個角色。 家長通過學生的身份證號和姓名登錄查看學生信息，進入系統后家長需要提交知情同意書，并填寫兒童口腔健康情況調查問卷，輔助醫生了解學生的口腔衛生。醫生將學生牙齒封閉情況錄入后，家長會獲得學生牙齒封閉情況反饋表，查看封閉結果和醫生對學生口腔健康狀況的評語，幫助學生改善口腔衛生。 醫生通過手機驗證碼在移動端登錄，移動端的窩溝封閉數據錄入遵循與PC 端一致的規則，登錄后選擇所檢查的學校年級班級，可查看該班級內所有學生信息，每個學生后具有進展狀態提示：待初查、待復查、待點評和已點評。對照每個學生的窩溝封閉表，將封閉數據手動錄入系統，系統設計了模板拍照錄入功能，通過拍照的方式快速錄入數據。

2.3 系統功能

窩溝封閉信息管理系統設置了用戶賬號和密碼登錄，同時還具有手機驗證碼登錄功能，用戶注冊時需要手機驗證碼，以保證安全性。不同的角色權限不同，根據不同工作人員的職責，建立相應的安全管理機制[14-15]。系統設計三級管理機制，即：省級系統管理機制、市（區）級系統管理機制、醫療機構管理機制。 具體職責分別為：①省級管理：負責信息系統平臺的管理和維護，全省的數據管理、統計和報告撰寫上報工作；②市級管理：統計、查看、審核、修改該市系統中的數據，包括學校和醫療機構的建立，學生信息的新增和刪減，窩溝封閉結果的錄入，查看醫生工作進度等；③醫療機構管理：醫護人員信息的注冊，醫生窩溝封閉錄入的情況，拍照模板的上傳，查看、審核、修改系統中所在醫院的數據，保證數據的真實性。用戶權限外的功能模塊，系統禁止用戶使用，如醫療機構修改審核模塊只對市級或省級管理員開放。

2.3.1 設立各級管理員權限 為減少基層單位操作失誤時，不斷需要上級單位審核的現象，系統設立三級管理員：終極管理員、市（區）級管理員和院級管理員。醫生操作失誤時，可由其所在醫療機構的管理員進行審核修改，醫療機構的增刪改合并操作， 需要市級管理員審核，以此類推，有效地保證窩溝封閉項目的開展。

2.3.2 拍照錄入功能 項目實施過程中，基層醫生不僅要從事本職臨床工作，還要利用休息時間完成窩溝封閉項目任務，在一定程度上加大醫生工作量，為減少基層醫生的負擔，系統設計了模板拍照功能。 在窩溝封閉進行時，醫生需填寫兒童口腔疾病干預項目記錄表，記下兒童窩溝封閉的具體信息，用手機對填寫完成的記錄表拍照，并導入系統中，系統會自動識別信息并填入相應位置，減輕醫生的工作負擔，提高工作效率。

2.3.3 醫生點評功能 系統在開發過程中，新增醫生點評功能，綜合概況兒童口腔健康狀況，同時給予兒童口腔保健的合理化建議，讓家長在查看窩溝封閉情況的同時，能清楚地了解兒童口腔衛生，根據醫生的建議，及時給予合理的治療。

2.3.4 統計分析功能 統計分析模塊中主要包括錄入人員工作量、醫生工作量、醫療機構初查工作量、醫療機構復查工作量、市窩溝封閉實施情況匯總、窩溝封閉情況匯總六大部分，其中工作量的統計不僅是計算勞務費的依據，也是將責任到人，出現錯誤時可以從系統中查找出錄入數據的具體工作人員。市窩溝封閉實施情況匯總是對各市的數據進行整合，將各市的數據統計為一個表格，方便數據上報。窩溝封閉情況匯總是對全省各教育機構封閉情況的統計，可查看每個學校學生牙齒封閉的具體數據，方便醫生核實。

3 系統實施效果

3.1 確保工作質量

系統設計時，所有操作模塊中對于必須收集的信息均設計為必填項[16]，用戶操作時必須填寫完整無誤才能保存提交，在一定程度上避免了出現漏報空缺現象，保證系統數據的質量；系統用戶在注冊和登錄時，需要手機驗證碼，確保操作人員的唯一性；統計分析模塊細化到各縣級醫療機構，根據縣級醫療機構的統計數據，可以查找數據問題的出處，保證系統數據的質量。

3.2 提高工作效率

系統開發不僅為了能夠有效地收集數據，還要提高工作效率[17]。 前期開發階段，考慮到學生信息量大，由學校老師輸入學生信息易導致工作繁瑣，同時也影響教學，浙江省衛健委與教育機構溝通，獲取學生信息，批量導入系統，教師只需要查看本班學生信息是否正確，進行補充修改即可，極大地減輕教師的工作負擔，提高工作效率。統計分析模塊的設計能夠隨時了解工作進度，生成報表上報，通過上報需求對數據進行統計，同時實現分時段對各部門人員工作量、完成指標及封閉結果等功能，完全替代了手動制作報表，滿足用戶需求。系統設計中的窩溝封閉記錄表模板拍照功能，方便了醫生的操作，在一定程度上也能夠提高工作效率。

3.3 各單位間實現數據共享

窩溝封閉數據錄入后，數據實時更新到數據庫中進行集中存儲和管理，系統用戶可根據權限查看所需數據，各單位間可以相互查看彼此的數據信息， 但無修改權限，單位間可以進行數據比較，省級管理員進行數據上報時，接收部門也可根據系統數據核實上報的真實性。

3.4 實現了規范化和科學化的管理

窩溝封閉系統統計分析模塊具有按照查詢條件可查詢到相應數據的功能，并可導出到Excel 中進行保存以備份，方便對數據的管理；對于第一恒磨牙未萌出的學生，在第二年進行窩溝封閉時，可將其篩選出來，查看其牙齒萌出情況，并對其進行封閉；對于重名的學生或醫生信息，根據其身份證號查詢能夠避免重復；工作中存在學校更名、倒閉、多校合并的現象，根據實際情況系統可以進行學校的合并、刪除、修改等操作，且保證學校中的學生數據不丟失。

3.5 提高數據管理水平

窩溝封閉信息系統是一個邏輯性強的工作平臺[18]，經過流程化的系統設計，達到了事務自動化，避免了過多地人為干預，提高了管理水平，確保流程順利進行。通過此信息系統，各市窩溝封閉數據能夠很快地收集，并且及時對各市執行情況進行跟蹤監控，未達到要求的地區，能夠及時發現通知。

3.6 保證信息安全

保證學生信息安全是系統開發應用的前提，浙江省窩溝封閉信息系統主要從操作系統、應用系統和數據庫3 個方面保護數據。 操作系統采用防火墻設置端口8080，保證只有用戶自己的電腦才能訪問；應用系統方面使用過濾器過濾所有請求，若無法登陸系統，無論通過何種訪問路徑均會跳轉到登陸頁面，普通用戶和管理員的登陸權限分配不同，普通用戶登陸后無訪問管理員特有頁面的權限，管理員用戶專設專屬通道，登陸密碼采用加密算法進行加密；數據庫方面的保密采用連接池的加密算法進行保護。系統將3 個方面的保密措施相結合，切實保護系統數據。

4 討論及展望

窩溝封閉是防止兒童齲齒的有效措施[19]，進校窩溝封閉過程繁瑣，資料收集保存困難，兒童窩溝封閉管理實施有效性管理迫在眉睫。窩溝封閉信息系統的建立以及其正常運行，不但規范了進校窩溝封閉工作現有的操作流程[20]，最大限度地為兒童齲齒保駕護航，而且也為政府衛生管理與教育機構、醫療機構和家長之間建立了一個溝通交流的平臺，對該省兒童齲齒的預防工作具有一定地促進作用。

在一定程度上，窩溝封閉系統體現了橫向和縱向政策制定銜接的復雜度，該系統涉及醫療、教育、軟件公司等多個行政管理機構，其中包括收集各方需求、系統設計討論等多個環節，各部門、各環節需緊密銜接，積極配合。 系統不僅可作為日常統計，政府管理機構可將系統數據轉化為具有一定權重的核算因子，根據工作量的統計對各市撥付相應經費。

浙江省適齡兒童窩溝封閉信息系統成功運行的主要原因為：①浙江省政府出臺一系列相關政策為窩溝封閉工作奠定基礎，提供依據；②浙江省窩溝封閉信息系統的開發為臨床醫生進校操作、數據收集整理、信息上報提供規范化流程；③政府衛生系統、教育系統、醫療系統之間的有效溝通協作是整個工作的關鍵；④通過每年的工作培訓以及各地區間的交流，保證各地市窩溝封閉系統操作的準確性，保證了系統數據的可靠性；⑤各機構隨時均可通過該系統查詢相關數據，達到數據共享的實際效果。

基于云計算的兒童口腔健康管理系統的建立及其成功運行，不但記錄了兒童口腔健康狀況發展趨勢，也規范了適宜技術操作流程，最大限度地為兒童口腔健康保駕護航。該信息系統采用云計算技術，靈活地獲取計算、存儲等虛擬化資源，統計分析數據，秉承方便、快捷、有效的原則，為各機構提供相應服務，更好地進行數據管理分析，解決了數據保存困難、各機構間信息共享等問題，管理部門可將數據轉化為具有一定權重的核算因子，為撥付經費提供依據；通過系統數據的精準分析，能夠發現當前主流的兒童口腔疾病，為兒童的口腔保健制定合理的預防方案，PC 和移動雙端口的設計提高了臨床醫護人員工作效率，為政府衛生管理與教育部門、醫療機構和家長之間建立了溝通交流平臺，對兒童齲齒的預防工作具有積極地促進作用，發揮信息系統服務的潛力，使兒童享受到更科學、有效的服務，同時做好宣傳教育工作，從根本上解決兒童口腔保健問題。 信息系統的建設仍需加大投入力度，用窩溝封閉步驟的標準化推動信息共享的建設，切實發揮信息化建設對窩溝封閉工作的促進作用，在此系統的帶動下，強化基層信息水平，進一步提高基層服務能力。

隨著健康醫療大數據的迅速發展，浙江省兒童窩溝封閉管理系統的開發對于窩溝封閉工作信息化是必不可少的。 窩溝封閉管理信息系統將繼續不斷完善升級，綜合各方使用人員的需求建議拓展功能，如考慮建設遠程醫療，為窩溝封閉后兒童牙齒不適及時提供醫學幫助，增加兒童窩溝封閉初查3 個月后的復查提醒功能，方便醫生及時開展復查工作。 同時，該省將建設兒童口腔醫療大數據研究中心，利用現有深度學習等方法對兒童口腔疾病病因深入挖掘[21]，以為疾病防治和治療提供幫助。