云端數(shù)據(jù)管理體系在優(yōu)化方艙新冠病毒核酸檢測(cè)流程中的應(yīng)用探索

摘要：基于國(guó)內(nèi)外疫情防控要求，核酸檢測(cè)已成為多地常態(tài)化檢測(cè)項(xiàng)目和多地進(jìn)出各類公眾場(chǎng)所的重要要求。方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室作為我國(guó)封管區(qū)域內(nèi)核酸檢測(cè)的中心，為配合防疫部門實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姟皯?yīng)檢盡檢，愿檢盡檢”的工作，時(shí)常面對(duì)著核酸檢測(cè)數(shù)目多、流程復(fù)雜、人機(jī)分配不均等問(wèn)題，影響著核酸檢測(cè)速度，給當(dāng)?shù)厝罕姾怂釄?bào)告查詢、出行及政府對(duì)疫情判斷等帶來(lái)不便。本研究基于方艙新冠病毒核酸檢測(cè)實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)代化云端大數(shù)據(jù)管理方式，積極開(kāi)發(fā)新型云端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，充分探討該管理體系應(yīng)用于核酸檢測(cè)流程的方式、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)踐性，為后續(xù)方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理方式提供參考。

關(guān)鍵詞：云端管理；大數(shù)據(jù)分析；方艙實(shí)驗(yàn)室；新冠肺炎；核酸檢測(cè)

新冠肺炎（COVID-19）是一種具有高變異性和傳播性的呼吸道病毒[1]。自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已在超過(guò)200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)流行，造成超過(guò)600萬(wàn)人死亡，對(duì)世界醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)造成巨大沖擊。核酸檢測(cè)已成為多地常態(tài)化檢測(cè)項(xiàng)目。大規(guī)模核酸檢測(cè)有利于在疫情防控期間實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早隔離、早治療的閉環(huán)性管理[2]。方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，以其高機(jī)動(dòng)性、便捷性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，承擔(dān)著疫情防控期間我國(guó)出入境、疫情封控區(qū)和管控區(qū)等多地核酸檢測(cè)的主要任務(wù)[3]。然而，現(xiàn)有的核酸檢測(cè)過(guò)程中存在流程過(guò)于繁瑣、人員對(duì)接困難、樣品分配不均等問(wèn)題，降低核酸檢測(cè)速度。為滿足國(guó)內(nèi)核酸檢測(cè)需求，基于核酸檢測(cè)的實(shí)踐行動(dòng)，積極研發(fā)云平臺(tái)“互聯(lián)網(wǎng)+”新冠病毒核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用云端處理數(shù)據(jù)的便捷性和高效性，實(shí)現(xiàn)對(duì)核酸檢測(cè)全過(guò)程信息化管理，合理分配人力物力資源，加快核酸檢測(cè)速度。本研究充分探討了該云端數(shù)據(jù)管理體系運(yùn)用于方艙核酸檢測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)踐意義，旨在為后續(xù)方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理方式提供參考。

一、方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的重要性及其不足之處

在國(guó)家多次爆發(fā)突發(fā)性新冠肺炎疫情衛(wèi)生事件期間，方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室深入當(dāng)?shù)匾咔椤罢鹬小眳^(qū)域，快速搭建檢測(cè)平臺(tái)。同時(shí)，配合當(dāng)?shù)胤酪卟块T對(duì)封管區(qū)域全員核酸檢測(cè)，對(duì)區(qū)域外群眾達(dá)到“應(yīng)檢盡檢，愿檢盡檢”的要求，快速溯源，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)閉環(huán)性管理作出了巨大貢獻(xiàn)。

然而，在核酸檢測(cè)過(guò)程中仍存在部分問(wèn)題，延緩核酸檢測(cè)速率。在人流疏導(dǎo)上，現(xiàn)有方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室常面臨部分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室人滿為患，而其他檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備空置的情況。人流分布不均不僅使受檢者等待時(shí)間延長(zhǎng)[4]、醫(yī)務(wù)人員工作超負(fù)荷，還引起各種方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室送樣不均，樣本前處理和檢測(cè)量無(wú)法達(dá)到理想檢測(cè)量等問(wèn)題[5]。當(dāng)樣本量單次配送過(guò)少的時(shí)候，部分PCR擴(kuò)增儀器閑置，而樣本量單次配送過(guò)多時(shí)，又超負(fù)荷，導(dǎo)致樣品待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，從而降低工作效率、增加測(cè)試時(shí)間等問(wèn)題[6]。其次，現(xiàn)有的方艙核酸檢測(cè)結(jié)果多由人工整理錄入后再上傳相關(guān)防疫系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)時(shí)更新核酸檢測(cè)數(shù)據(jù)，給人民群眾核酸檢測(cè)報(bào)告查詢及出行帶來(lái)不便。此外，核酸檢測(cè)管理系統(tǒng)還存在著跨平臺(tái)服務(wù)困難，群眾和工作人員常需要根據(jù)不同地點(diǎn)來(lái)回切換檢測(cè)結(jié)果程序，增加對(duì)接工作的繁雜性。

二、云端數(shù)據(jù)管理方式和應(yīng)用情況

云端數(shù)據(jù)管理，又名云數(shù)據(jù)管理，是一種利用云計(jì)算環(huán)境的計(jì)算能力和可擴(kuò)展性提供數(shù)據(jù)管理服務(wù)的管理模式。該管理體系將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至互聯(lián)網(wǎng)云端后，分別制定數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、數(shù)據(jù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)策略，按照一定依據(jù)進(jìn)行組織規(guī)劃、構(gòu)建和評(píng)估，并建立新數(shù)據(jù)集或語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理[7]。在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代，相對(duì)于傳統(tǒng)的管理方式，云端數(shù)據(jù)管理體系具有性能卓越、安全穩(wěn)定、管理方便等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)[8]。同時(shí)，針對(duì)大規(guī)模核酸收集要求下的疫情，云端數(shù)據(jù)管理模式具有更快速、更便捷、更有效、更多變等特點(diǎn)，可根據(jù)當(dāng)?shù)毓芾硪蟮奶厥庑赃M(jìn)行靈活改變，適合我國(guó)大部分地區(qū)的要求。

近年來(lái)，云端數(shù)據(jù)管理體系逐步受到國(guó)內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域的關(guān)注和重視，并嘗試應(yīng)用于多項(xiàng)醫(yī)療管理系統(tǒng)[9]。在一項(xiàng)有關(guān)乳腺癌篩查的數(shù)據(jù)管理中，當(dāng)?shù)蒯t(yī)院和衛(wèi)生健康委員會(huì)采用云端數(shù)據(jù)管理體系，根據(jù)相關(guān)疾病特點(diǎn)編寫最新乳腺癌篩查標(biāo)準(zhǔn)化采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)化和準(zhǔn)確性，提高了數(shù)據(jù)采集效率[10]。此外，云端數(shù)據(jù)管理體系還被嘗試用于現(xiàn)代化醫(yī)院管理和醫(yī)療改革中[11-12]。研究人員以“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”的方式，嘗試將云端數(shù)據(jù)管理技術(shù)應(yīng)用于實(shí)體醫(yī)療行業(yè)，全方位提升和優(yōu)化現(xiàn)代醫(yī)療管理系統(tǒng)，從集成性電子檔案、電子處方、在線咨詢、網(wǎng)絡(luò)多學(xué)科會(huì)診等形式和手段來(lái)彌補(bǔ)我國(guó)醫(yī)療資源分布不均和人民健康服務(wù)需求不平衡的缺口[13]。

三、云端數(shù)據(jù)管理體系應(yīng)用于方艙核酸檢測(cè)中的實(shí)踐性探索

結(jié)合方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及云端數(shù)據(jù)管理的便捷性、高靈活性等特點(diǎn)，我院積極開(kāi)發(fā)了“互聯(lián)網(wǎng)+”新冠COVID-19病毒核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)云端數(shù)據(jù)管理體系實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采樣、區(qū)域調(diào)配、全區(qū)統(tǒng)檢信息對(duì)接等多方面的改良和探索，實(shí)現(xiàn)了從受檢者個(gè)人信息、標(biāo)本采集轉(zhuǎn)運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室結(jié)果報(bào)告的全流程信息化管理。

（一）云端數(shù)據(jù)管理體系的總體構(gòu)架設(shè)計(jì)

該管理體系采用前后端分離架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能、易擴(kuò)展、易維護(hù)的Web應(yīng)用。前端基于主流的React框架，通過(guò)JavaScript語(yǔ)言開(kāi)發(fā)應(yīng)用，解決了跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)發(fā)效率低和代碼復(fù)用率不高等問(wèn)題。服務(wù)器端使用跨平臺(tái)高性能的ASP.NET Core框架，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的核心操作，數(shù)據(jù)交互格式采用輕量級(jí)的JSON格式。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面采用高性能的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。使用Nginx反向代理服務(wù)器作為Web服務(wù)器，利用Nginx的輪詢方案、權(quán)重方案和iphash方案實(shí)現(xiàn)了前端服務(wù)器負(fù)載均衡分布。身份證信息讀取方面，利用百度OCR技術(shù)完成自動(dòng)識(shí)別并錄入被檢測(cè)人身份信息，有效降低輸入成本，控制業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。

（二）添加方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)時(shí)管理應(yīng)用

相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定并導(dǎo)入檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)人員等信息，制定檢測(cè)計(jì)劃，明確各采集點(diǎn)信息，包括采集地址、采集時(shí)間、采集人員、采集模式（單采或混采（1：5或1：10））、送檢安排等。決策人員利用地圖模式、條形碼等方式實(shí)時(shí)監(jiān)控各采集點(diǎn)的情況，包括各采集點(diǎn)的位置分布、采集數(shù)量、完成時(shí)間等，并動(dòng)態(tài)調(diào)配各個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的工作數(shù)量。

1.標(biāo)本采集模塊改良

在這個(gè)云端管理體系中主要使用的是條形碼標(biāo)記方法。也就是說(shuō)，需要提前打印并粘貼好條形碼，通過(guò)云平臺(tái)生成相應(yīng)的標(biāo)本容器，二者相結(jié)合作為標(biāo)本的主要標(biāo)識(shí)。再利用高拍儀讀取市民的基本身份信息，將測(cè)溫所得的數(shù)據(jù)和條形碼標(biāo)簽相結(jié)合，二者綁定，如果被檢測(cè)人員未攜帶身份證明，那么就需要用手機(jī)掃描二維碼，將自己的身份信息填入相應(yīng)的問(wèn)卷中，最后生成臨時(shí)的信息二維碼，再按照這樣的流程進(jìn)行綁定。最后采集完標(biāo)本后才能夠完成采集。

2.標(biāo)本檢測(cè)模塊改良

在完成相應(yīng)的標(biāo)本采集工作后，可以通過(guò)便于攜帶的條形打印機(jī)，將這些標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)送條碼通過(guò)標(biāo)本運(yùn)送箱交給相應(yīng)的工作人員。工作人員將這些條形碼掃描完成后進(jìn)行基本的交接工作，在交接工作完成后就可以送到實(shí)驗(yàn)室中。實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)人員會(huì)通過(guò)這些標(biāo)本的運(yùn)送箱開(kāi)展接收工作。但在接收之前也要進(jìn)行相應(yīng)的掃描，只有確保信息庫(kù)中有相應(yīng)的信息，才能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。在運(yùn)送過(guò)程中，所有的運(yùn)動(dòng)物都帶有GPS定位，可以第一時(shí)間追蹤這些標(biāo)本的位置以及實(shí)際情況，避免出現(xiàn)標(biāo)本丟失的情況。而且在配送過(guò)程中，這些定位運(yùn)送箱可以根據(jù)當(dāng)前各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，將運(yùn)送箱送到合適的目標(biāo)實(shí)驗(yàn)室中來(lái)達(dá)到優(yōu)化資源的目的。

3.標(biāo)本報(bào)告模塊改良

該云端數(shù)據(jù)管理體系根據(jù)自動(dòng)錄入結(jié)果進(jìn)行篩選，相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)平臺(tái)審核后結(jié)果上傳至政務(wù)服務(wù)網(wǎng)及核酸檢測(cè)系統(tǒng)，被檢測(cè)人通過(guò)手機(jī)APP查詢檢測(cè)報(bào)告。一份樣本對(duì)應(yīng)一份報(bào)告，報(bào)告經(jīng)審核后進(jìn)入報(bào)告歸檔。若發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性標(biāo)本，系統(tǒng)可快速定位到具體標(biāo)本及人員信息，上報(bào)給上級(jí)部門。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的云平臺(tái)會(huì)對(duì)這些檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析和整理，并自動(dòng)形成各種類型的報(bào)表。除了最基本的進(jìn)度匯總表以外，還有單位接收情況匯總表等一系列表格。通過(guò)這些表格，管理人員可以第一時(shí)間掌握檢測(cè)進(jìn)度，并根據(jù)相應(yīng)的情況制定接下來(lái)的檢測(cè)計(jì)劃。該管理體系還嚴(yán)格實(shí)施檢測(cè)結(jié)果的三級(jí)審核，保證了檢測(cè)報(bào)告的質(zhì)量。審核分為三個(gè)方面：樣品信息、檢驗(yàn)記錄和檢驗(yàn)及結(jié)果報(bào)告。已經(jīng)審核通過(guò)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)加鎖，防止隨意修改。檢驗(yàn)記錄和報(bào)告使用掃描影像簽字（電子簽名），減輕了簽字人員的負(fù)擔(dān)，檢驗(yàn)工作實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化管理。

四、 云端數(shù)據(jù)管理體系優(yōu)化方艙核酸檢測(cè)

該云端數(shù)據(jù)管理體系不同于現(xiàn)有的核酸檢測(cè)管理方式。它采取“一人一碼一端口”的模式，形成了從采集轉(zhuǎn)運(yùn)到檢測(cè)報(bào)告的全過(guò)程信息化管理。并根據(jù)相關(guān)智能軟件研發(fā)和植入，實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢者個(gè)性化、人性化管理。在核酸采集初期，不僅以預(yù)約模式合理疏導(dǎo)核酸檢測(cè)人流，節(jié)省受檢者等待時(shí)間，減輕醫(yī)務(wù)工作者工作時(shí)長(zhǎng)，提高核酸檢測(cè)效率。同時(shí)，檢測(cè)過(guò)程全程無(wú)紙化避免了現(xiàn)場(chǎng)操作人員手工書寫和錄入導(dǎo)致的信息差錯(cuò)，降低了人為因素造成錯(cuò)檢漏檢的可能性。

在標(biāo)本檢測(cè)時(shí)期，該管理系統(tǒng)采用條形碼全程簡(jiǎn)化人工登記流程，并通過(guò)云端數(shù)據(jù)平臺(tái)合理分配樣品送檢數(shù)目，均衡送樣時(shí)間，使儀器能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，樣本待機(jī)時(shí)間明顯縮短，工作效率明顯提升。此外，本管理體系還以互聯(lián)互通技術(shù)支撐核酸檢測(cè)業(yè)務(wù)的信息流轉(zhuǎn)。通過(guò)云端平臺(tái)對(duì)接多個(gè)管理系統(tǒng)，其內(nèi)容包含定點(diǎn)醫(yī)院工作人員、疾控實(shí)驗(yàn)室工作人員、基層單位工作人員，實(shí)現(xiàn)方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理業(yè)務(wù)功能需求。滿足方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理業(yè)務(wù)全流程、規(guī)范化的管理及應(yīng)用。其動(dòng)態(tài)跟蹤檢測(cè)樣品功能，還可使相關(guān)工作人員隨時(shí)準(zhǔn)確了解到各自的工作任務(wù)及工作情況，快速掌握到各樣品檢驗(yàn)進(jìn)度，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。幫助方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提高效率，降低出錯(cuò)率。

五、結(jié)束語(yǔ)

本研究總結(jié)了現(xiàn)有方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理和流程上存在的不足。并結(jié)合云端數(shù)據(jù)管理體系便捷、實(shí)時(shí)、個(gè)性化等綜合特性，研發(fā)針對(duì)方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的新型云端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該云端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)從方艙核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理、采集轉(zhuǎn)運(yùn)和報(bào)告分析模塊、個(gè)性化管理、多系統(tǒng)互通等方面對(duì)方艙檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室核酸檢測(cè)流程進(jìn)行全面優(yōu)化。該系統(tǒng)以援瓊核酸檢測(cè)實(shí)踐為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)約登記、采樣檢測(cè)、可視化標(biāo)本排版、自動(dòng)化信息規(guī)整上傳及檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳至移動(dòng)端核酸檢測(cè)系統(tǒng)等功能應(yīng)用模塊。為高效、精準(zhǔn)地完成大規(guī)模核酸篩檢工作提供信息保障。同時(shí)，為臨高縣乃至全海南省疫情輸入風(fēng)險(xiǎn)較高城市的15分鐘核酸“采樣圈”建設(shè)工作提供技術(shù)支持。

作者單位：吳曉霖 劉達(dá)莎 王能 福建醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院

參" 考" 文" 獻(xiàn)

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