輔助生殖管理系統的設計與應用

柳州市婦幼保健院 吉平平

本文介紹了使用C#語言開發的獨立的輔助生殖管理系統通過Web Service接口與醫院其他信息系統對接自動獲取患者就診記錄及用藥信息。通過與平板電腦及人臉識別設備的對接在初診、建檔、治療、手術等各個環節實行人臉、指紋、證件多重核對，提升了科室的管理水平及工作效率，提高了助孕環節中身份識別的準確性與安全性。

1 系統介紹

隨著國家政策及生育觀念的改變，越來越多的患者選擇通過輔助生殖技術來治療不孕不育癥并成功妊娠、分娩。ART發展到今天，信息化管理和電子病歷的應用已成為生殖中心現代化管理的一個重要指標，對常規的ART項目進行行業管理、對大量的臨床資料進行儲存和檢索、對各項數據進行分析和統計、對技術實施的結果進行上報和質量控制，迫切需要一個功能強大和科學實用的數據庫軟件管理系統對該項技術進行有效管理[1]。輔助生殖管理系統是將計算機通信技術、生殖醫療技術和醫院原有系統（HIS、LIS等）相結合，旨在提高規劃就診流程、提高診斷與醫療水平、降低醫務人員工作量、對患者和醫務人員進行科學化管理、普及生殖領域的基礎知識、增強患者和醫院之間的溝通等功能的綜合系統。系統著眼于功能的完整性、操作的簡便性、數據的關聯性等方面的考慮，結合大量知名生殖中心的管理經驗和實際運行狀況，歷時數年經過不斷的應用、改進、優化形成了穩定的、具有先進管理理念的綜合管理系統。

2 系統架構設計

輔助生殖管理系統采用C#開發設計，C#語言是一種更簡單、穩定、安全的程序語言，對于提升設計質量具有顯著的作用，應用非常廣泛，尤其是在Linux軟件編程環節，C#語言對當前程序設計質量具有顯著的提升，技術人員非常重視該程序語言[2]。利用Oracle數據平臺分區技術解決了因目標數據量太大導致的數據查詢時間長、效率低的問題，提高了數據庫的查詢效率，實現了對同一類海量數據的分盤、分區、分范圍存儲，使應用系統負載運行趨于平衡[3]。系統使用通用的三層混合數據結構，數據庫獨立管理，客戶端不能直接訪問數據庫，保證數據的安全可靠，數據的遷移管理也更加方便。數據庫搭建在Linux系統的服務器上，不僅有利于數據庫的獨立管理同時也與醫院原有的數據安全管理系統完美的對接，能夠支持Oracle優化備份技術，實現Oracle的永久增量，增量數據可在備份系統中自動合成為新的全備份，支持Oracle單機環境和RAC環境，可在數分鐘內完成近1TB數據庫的全備份，同出示對于恢復過程支持在備份設備中即時直接啟動訪問數據庫，無需傳統恢復，縮短數據庫恢復時間。系統架構設計如圖1所示。

圖1 系統架構設計Fig.1 System architecture design

2.1 網絡架構設計

系統采用局域網的方式部署，系統所有的數據和應用全部在醫院的內網上運行，內外網隔離保證數據不會外泄，并且系統采用加密傳輸設置，能夠保障數據從終端到服務器之間的傳輸安全。支持包括床旁核對的多種終端設備，系統的網絡連接架構如圖2所示。

圖2 系統網絡架構Fig.2 System network architecture

輔助生殖管理系統內嵌了自動更新的程序，當有新的版本更新時所有客戶端會自動從服務器下載安裝更新程序，確保客戶端是最新的版本，提高了系統的可維護性，節約了人力成本。

2.2 輔助生殖管理系統與其他信息系統的接口對接

輔助生殖系統通過XML格式的Web Service方式與醫院其他信息管理系統對接，實現了不同系統之間數據和服務的共享。Web Service是一種系統集成的方式，它是一個遠程調用接口，允許其他系統通過這個口訪問本系統特定的業務邏輯和服務，從而得到相應數據的應用程序組件。Web Service具有規范標準、松散耦合、自我描述等特點，它最主要的目標就是解決跨不同平臺不同系統的數據傳輸問題，達到協同工作的目的[4]。使用接口對接的方式能夠使助孕中心工作人員非常方便的在ART系統獲取助孕夫婦在本院的各項檢查結果、檢驗結果、用藥信息、歷次就診信息、歷史手術病歷信息等，避免了大多數不必要的重復勞動，簡化了工作流程，提高了工作效率。接口參數示例如下，多個參數用#隔開（以檢驗報告列表為例格式如下：Identity#No）：

GetPatAdmListInfo("340123XXXXXXXX1212") //身份證

GetPatAdmListInfo("#45623154") //登記號

2.3 輔助生殖管理系統與叫號器的對接

因助孕患者在助孕治療過程中需多次往返醫院進行B超監測，輔助生殖管理系統增加了B超預約功能，在本次就診時根據患者的治療進度進行下次監測的B超預約。為了讓患者有序就診，輔助生殖管理系統與醫院叫號器進行了對接，當B超醫生登錄叫號器的時候默認展示當前醫生當天已預約的患者列表，可進行叫號、過號等操作。輔助生殖管理系統中也可對已預約的患者進行取消預約或改期的操作。

3 系統的基本功能

3.1 臨床管理系統

臨床管理系統包括醫師工作站和護理工作站兩大模塊。輔助生殖中心在醫院臨床科室中具有一定的特殊性，患者治療周期長、需對患者進行長期隨訪、隨訪工作量大、助孕治療結局不確定、不孕患者再次就診率高。臨床管理系統根據醫護人員工作的實際需求開發出符合助孕中心特色的功能對周期中每一階段的治療方案都進行了完整、全面、詳細的記錄，并通過與人臉識別設備、高拍儀、平板電腦、指紋儀等硬件設備的對接實現了更加高效、精準的工作模式，同時也有效地杜絕了代孕、替代取精等不安全因素的發生。

3.1 .1護理工作站

護理工作站是從患者就診建檔開始至就診結束后的隨訪整個就診流程的管理。主要功能包括患者建檔、身份核對、周期監測、手術通知單開立、手術記錄、胚胎冷凍管理和隨訪管理等。患者初次建檔時需要患者簽訂知情同意書，審核患者夫妻雙方身份證、結婚證并通過高拍儀進行拍照存檔，同時采集患者雙方的指紋信息、人臉信息和夫妻合照。建檔時所采集的人臉和指紋信息作為后期治療過程中身份核對的重要依據。身份核對貫穿輔助生殖過程的各個環節，護理人員通過人臉識別設備和指紋儀在女性患者進手術室前、手術床旁及男性患者取精時進行身份識別。

3.1 .2醫師工作站

醫師工作站主要包括病歷書寫和胚胎反饋處理兩個功能。初診患者需要新建病歷，再次進周的患者可以新建病歷也可以復制上次就診的病歷。系統中維護了男女方病歷的常用模板，醫師也可以新建個人模板。輔助生殖管理系統通過與醫院HIS系統的對接可以直接獲取病人在醫院歷次就診的數據和歷次用藥信息。系統支持IVF病案首頁、醫患溝通告知書、ART隨訪、男女方病歷、術前小結、手術記錄、胚胎冷凍記錄等各類報表的預覽與打印。臨床醫生可以通過系統查看既往新鮮周期胚胎培養情況及胚胎的實時觀察情況，在實驗室工作人員錄入胚胎信息和數據后，臨床醫師可以實時查看所有胚胎情況并選擇適當的胚胎下醫囑，同時醫囑也會顯示在胚胎錄入界面中，供實驗室工作人員進行下一步的胚胎操作。

3.2 實驗室管理

實驗室工作人員通過系統查詢當天各類手術的患者列表，選擇患者后進入相應的信息處理界面。如雙擊取卵患者的手術通知單則進入該患者撿卵記錄界面，雙擊取精通知單中的患者列表則進入該患者的精液處理界面。系統具有當日匯總表用來展示D0-D7的實驗室工作任務及完成情況，支持實驗室數據的實時同步錄入，設置了各種快捷錄入方式，可以非常快捷的錄入各種數據。在胚胎觀察界面可以記錄胚胎觀察的詳細情況，自動匯總相關數據，并通過連接顯微鏡實現胚胎培養過程中的圖像記錄（胚胎發育的圖片），頁面中設置了短信發送模塊可以給患者發送胚胎發育情況，如D3胚胎結果、囊胚結果等。系統具有凍胚胎管理功能，可以查看所有患者胚胎冷凍數量、位置等信息，查看冷凍費用繳費情況并進行提醒，也可以進行胚胎銷毀記錄。

3.3 液氮罐管理

系統具有液氮罐管理功能，可以在系統中配置液氮罐的房號、罐號、吊桶數量、分區數、分區支架數、分區存儲總數、分區報警閾值等各項參數；能夠圖形化展示實驗室的液氮罐情況及當前液氮罐的存儲情況，當存儲超過設置的報警閾值時提醒管理員進行處置，同時液氮罐統的存儲情況能根據實驗室中胚胎的使用情況自動調整。

3.4 智能化檢索統計分析

系統可以根據衛生部門要求的格式或者實驗室和臨床的固定格式自動統計形成相關報表信息并可以快捷導出數據。支持自定義報表可以根據自定義的格式方便靈活的統計并形成相關報表信息，支持搜索引擎圖形化展示臨床及實驗室相關的統計圖形并可以追蹤到符合條件的患者周期，可以圖形化展示多種IVF領域相關的分析指標為助孕中心醫務人員做醫學研究提供有力的支持。可向衛生監督部門提供可靠的ART的統計報表和分析數據，為行政管理部門的規劃和決策提供依據。通過研究數據庫中大量臨床數據間的相關性，對治療方案和流程的優化提供循證醫學的依據，也可方便地總結重要的科研數據和治療經驗，便于進行多中心的合作研究，產生有意義的科研成果。

3.5 系統管理功能

軟件的頁面和功能都可以設置訪問權限，任何未授權的操作都將不能進行，用戶管理中工號與醫院其他信息系統工號保持一致，根據需要開通助孕中心人員的工號及權限。權限管理按照醫生、護士、實驗員、統計員、管理員等多種角色分配用戶權限，相應角色的用戶只能進入到其權限范圍內的頁面做查詢、修改、統計等工作。管理員可以對角色及角色所具有的權限進行增、刪、改等自由設定和組合。日志管理對系統中用戶的操作做了相應的記錄，對應用程序和數據處理操作中系統的關鍵性操作、系統運行期間的異常信息、關鍵性方法的進入和退出都有詳細的日志記錄。用戶可以通過日志查詢病患的信息數據更改情況。管理員可以通過對應用程序和業務數據的日志查詢分析系統錯誤及運行影響因素從而優化系統。

4 系統的應用與效果

4.1 提高了助孕環節中身份識別的準確性與安全性

身份識別貫穿著整個助孕流程中，在每個重要環節都必須要核對患者身份來以杜絕代孕、替代取精等不安全因素的發生。但隨著我國生育政策的調整，輔助生殖助孕患者逐年增多，高齡助孕患者比例增加，這部分患者存在著獲卵率、受精率、種植率低、流產率高等不利因素，這些都有可能會導致其產生找他人代孕等想法，這將對臨床醫護人員身份核對帶來更大的挑戰[5]。輔助生殖管理系統通過與人臉識別設備對接，在患者初次就診身份建檔時核對患者身份并采集患者身份證、結婚證、指紋信息、男女患者人臉信息及男女患者合照信息。在后續周期建檔、取精核對和申請胚胎解凍時都需要通過設備核對人臉信息和指紋信息。特別是女方患者在進入手術室前通過人臉識別設備核對患者指紋和人臉信息當同時匹配時核對通過，進入手術室后，手術室床旁通過平板電腦和指紋儀再次核對患者身份，極大地降低了出錯率，同時也改變了以往醫護人員反復人工核對信息的方式提高了工作效率。人臉識別技術具有更高的識別率和穩定性，操作方便、快捷，比其他身份驗證系統更有效杜絕頂替現象，有效預防了醫療糾紛，減輕了醫護工作負擔，同時提高了工作效率，在患者安全管理中是安全的，值得進一步推廣應用[6]。

4.2 實現了實驗室工作的精細化電子記錄

助孕系統通過與實驗室顯微鏡等儀器對接實現了胚胎觀察的實時錄入并拍照存檔。通過系統實現臨床醫生對胚胎下醫囑，實驗室工作人員根據醫囑內容進行相應的胚胎處理，并通過系統給患者發送相應的胚胎信息。實現了實驗室工作的無紙化辦公及全過程信息化記錄。

4.3 具有較強的統計和分析功能

系統根據助孕中心的工作流程和醫護人員的使用習慣，按衛生部統一的數據報表和統計方法進行數據處理和計算。內建Apache SolrTM高性能的搜索引擎，可以錄入任意字段作為檢索條件，所有字段也均可以作為輸出結果，同時支持自定義報表，根據自定義的格式方便靈活的統計并形成相關報表信息，為醫護人員的科研工作提供了豐富的數據支持。

引用

[1]劉嘉茵,冒韻東,王媁,等.輔助生殖技術管理數據庫系統的開發與應用[J].國際生殖健康/計劃生育雜志,2012,31(01):58-62.

[2]胡爾西代姆·伊米提.計算機程序設計中C#和匯編語言混合程序設計研究[J].電腦編程技巧與維護,2022(02):20-22+47.

[3]張景林.Oracle數據庫分區技術研究與應用[J].齊齊哈爾大學學報(自然科學版),2021,37(06):17-20.

[4]彭玢,代潔.基于中間庫與Web Server平臺信息交互接口設計[J].計算機與數字工程,2013,41(11):1801-1803.

[5]孫小玲,李曉琴,蔡美燕,等.輔助生殖助孕患者身份識別的全程精細化管理[J].護理學報,2017,24(15):28-31.

[6]魏慧娟,林小鳴,楊春梅,等.人臉識別系統在輔助生殖技術患者安全管理中的應用[J].海峽預防醫學雜志,2020,26(3):84-86.