基于SpringBoot+Vue微服務(wù)架構(gòu)的科研樣本庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

一、前言

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)和科學(xué)研究的發(fā)展，醫(yī)學(xué)科研單位中的科研樣本越來越多，種類也越來越復(fù)雜，如何高效地管理科研樣本是一個亟須解決的問題。目前，醫(yī)院做為醫(yī)學(xué)科研單位的主戰(zhàn)場，存在著科研樣本管理混亂、數(shù)據(jù)重復(fù)、存儲不當?shù)葐栴}，管理手段大多采用人工管理方式，工作效率低下，易出錯，無法快速、精準、高效地進行科學(xué)化管理和數(shù)據(jù)分析，隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展亟須開發(fā)科研樣本庫管理系統(tǒng)，推動醫(yī)院科研樣本管理信息化、智能化水平的提高。

在國外，科研樣本庫管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用已經(jīng)相對成熟。研究主要集中在系統(tǒng)架構(gòu)與集成、數(shù)據(jù)標準化與互操作性，以及智能化與自動化的應(yīng)用上。在國內(nèi)，隨著科研水平的提升和科研管理的規(guī)范化，越來越多的醫(yī)學(xué)科研單位開始重視科研樣本庫的建設(shè)和管理。基于信息技術(shù)開發(fā)的醫(yī)學(xué)科研單位科研樣本庫管理系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代化的管理手段，受到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。SpringBoot是微服務(wù)架構(gòu)領(lǐng)域熱門框架，可將一個大型的單體應(yīng)用拆分成多個獨立的微服務(wù)進行獨立開發(fā)、部署和擴展，并通過輕量級的通信協(xié)議（如REST或者gRPC）進行通信。

因此，基于SpringBoot+Vue前后端分離的微服務(wù)開發(fā)技術(shù)[1]，為醫(yī)學(xué)科研單位開發(fā)科研樣本庫管理系統(tǒng)具有重要的理論意義和實踐價值。國內(nèi)外研究者在該領(lǐng)域的設(shè)計研發(fā)雖已取得一定成果，但仍需要不斷探索和創(chuàng)新，以滿足醫(yī)學(xué)科研單位對科研樣本庫管理的更高需求。

二、系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

基于SpringBoot+Vue微服務(wù)架構(gòu)的科研樣本庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)劃分為五部分，分別是：展示層、控制層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層以及實體層[2。展示層位于前端，負責系統(tǒng)頁面的展示以及與用戶進行交互；控制層負責接收前端頁面請求并處理相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯，使用SpringBoot框架RESTful服務(wù)實現(xiàn)[3]。控制層是系統(tǒng)的媒介，負責將用戶請求轉(zhuǎn)換為具體的服務(wù)，接收并傳遞數(shù)據(jù)，處理成功或失敗的響應(yīng)，并最終返回處理結(jié)果給前端展示層。應(yīng)用服務(wù)層是系統(tǒng)的核心層之一，負責處理各種業(yè)務(wù)邏輯，實現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，其調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層獲取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理和轉(zhuǎn)換，同時協(xié)調(diào)多個服務(wù)進行復(fù)雜的業(yè)務(wù)操作。基于SpringBoot架構(gòu)的醫(yī)療單位科研樣本庫管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)采用SpringBoot+Vue前后端分離的開發(fā)模式其中。Vue.js框架進行前端開發(fā)以及交互邏輯的處理，SpringBoot框架進行后端開發(fā)，MySQL為數(shù)據(jù)庫。SpringBoot簡化了Spring配置，提供快速集成、微服務(wù)支持、內(nèi)嵌服務(wù)器等特性[4]。Vue的響應(yīng)式數(shù)據(jù)綁定和虛擬DOM技術(shù)實現(xiàn)流暢的頁面交互，結(jié)合SpringBoot提供的高性能接口，提供良好的用戶體驗。在數(shù)據(jù)管理方面，采用MyBatis框架對MySql數(shù)據(jù)庫進行操作，將SQL語句與操作分離，進行動態(tài)SQL、緩存管理、事務(wù)控制，實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作和優(yōu)化查詢性能。以上技術(shù)為系統(tǒng)開發(fā)提供了很好的解決方案。

（二）系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)按照功能模塊對業(yè)務(wù)服務(wù)進行劃分，分為用戶管理服務(wù)、全生命周期樣本管理服務(wù)，樣本源管理、樣本環(huán)境管理、樣本采樣管理等；數(shù)據(jù)訪問層是系統(tǒng)中負責訪問數(shù)據(jù)庫、持久化數(shù)據(jù)的一層，主要職責為封裝數(shù)據(jù)庫的訪問細節(jié)，提供脫離數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)接口，為上層服務(wù)層提供數(shù)據(jù)的增刪改查等功能。同時，數(shù)據(jù)訪問層還負責緩存管理、事務(wù)管理、數(shù)據(jù)一致性等問題。實體層用于表達業(yè)務(wù)領(lǐng)域的實體概念，負責表達業(yè)務(wù)實體概念、封裝業(yè)務(wù)邏輯的一層，如圖2所示。

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

（一）前端界面開發(fā)

基于SpringBoot和Vue的科研樣本庫管理系統(tǒng)，前端界面的開發(fā)涉及多個方面，包括頁面布局、數(shù)據(jù)交互、組件設(shè)計等。在前端開發(fā)中先完成VueRouter配置，在router/index.js中配置路由。Vuex狀態(tài)管理，在store/index.js中配置Vuex，用于管理全局狀態(tài)。主入口文件[5-7]，在main.js 中初始化Vue 實例并掛載到DOM，與SpringBoot的后端API接口進行集成，完成跨域請系統(tǒng)實踐求CORS處理。

（二）后端模塊開發(fā)

代碼設(shè)計分控制器層、服務(wù)層、倉庫層，以及實體類的設(shè)計。

代碼如：package com.ls.srsm； import com.ls.srsm.utils.Result； importorg.mybatis.spring.annotation.MapperScan； import org.springframework.boot.SpringApplication； import org.springframework.boot.autoconfigure.

SpringBootApplication； import org.springframework.boot.context.properties.

EnableConfigurationProperties； import org.springframework.context.annotation.

Bean； importorg.springframework.web.bind.annotation.

RequestMapping； SpringBootApplication MapperScan（\"com.ls.srsm.dao\"） EnableConfigurationProperties public classSrsmApplication{ public static void main（String[] args）

{SpringApplication.run（SrsmAppli-cation.class， args）；} Bean public Result result（{ return new Result；} }等。

（三）主要功能建模設(shè)計

為進一步明確系統(tǒng)需求，完善各模塊功能，從功能模塊出發(fā)進行建模分析。

用戶登錄注冊模塊：提供新用戶的注冊及老用戶登錄功能。不同權(quán)限可通過點擊對應(yīng)注冊按鈕彈出對應(yīng)職位的注冊彈框，注冊成功后會回到登錄界面。

樣本管理模塊：從樣本采集、存儲、管理到處理的樣本全生命周期管理。樣本信息包括樣本編號、圖片、留取時間、存放位置、檢測項目、患者姓名、患者年齡、病案號、樣本類型、留取管數(shù)、存放日期、結(jié)束日期、存放環(huán)境等信息。樣本管理可通過樣品編號對相應(yīng)樣品的其他信息進行修改。樣本處理包括樣本編號、處理人、處理時間、處置方式、處置去向、處理負責人等信息。

樣本統(tǒng)計查詢模塊：對不同用戶角色賦予不同權(quán)限，具有不同的統(tǒng)計范圍。通過選擇不同的搜索詞條對應(yīng)樣本信息進行模糊查詢，幫助用戶快速定位。支持統(tǒng)計圖生成、統(tǒng)計表生成以及編碼和打印等功能（見圖3）。

采樣管理模塊：包括制定樣本采集計劃，即采集時間、地點、數(shù)量等。將待采集患者列表，方便管理和追蹤。生成并打印樣本采集編碼，確保樣本的唯一性和可追溯性。

樣本源管理：包括樣本源信息管理、樣本病理管理、樣本患者信息等。

環(huán)境管理：包含溫度信息管理，用于監(jiān)控和記錄樣本存儲環(huán)境的溫度信息。樣本容器管理，管理樣本存系統(tǒng)實踐儲容器，如冰箱、液氮罐等，確保樣本保存條件符合要求。

系統(tǒng)管理模塊：提供了必要的支持和保障，為管理員提供了全面的系統(tǒng)管理和維護工具，確保系統(tǒng)的正常運行和安全性。

四、結(jié)語

基于SpringBoot+Vue微服務(wù)架構(gòu)的科研樣本庫管理系統(tǒng)，采用前后端分離架構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)從采集、存儲、管理到使用后處理的全生命周期管理。智能化的存儲管理、實時智能監(jiān)測等功能確保樣本在適宜的環(huán)境下安全保存，避免損壞或丟失，提高科研效率。同時，精確的數(shù)據(jù)分析和智能預(yù)警機制可及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的風險和問題，進一步提升樣本管理的安全性和可靠性。該系統(tǒng)的開發(fā)促進了醫(yī)學(xué)科研管理的規(guī)范化、信息化、智能化進程，為科學(xué)研究的深人發(fā)展提供有力支撐，推動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的持續(xù)進步與創(chuàng)新。

參考文獻

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作者單位：劉盛，天津城市職業(yè)學(xué)院；王占云，天津開發(fā)區(qū)中軟卓越信息技術(shù)有限公司

責任編輯：王穎振鄭凱津