血液成分制備信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

●司麗萍 李曉暉 單 泓

引言

隨著采供血事業(yè)的不斷深入和發(fā)展，越來越多的硬件、網(wǎng)絡(luò)及軟件方面的新技術(shù)不斷融入到采供血整個(gè)過程。各項(xiàng)技術(shù)在血液行業(yè)中的應(yīng)用極大地提高了整個(gè)采供血行業(yè)的信息化管理水平，為血液質(zhì)量和輸血安全奠定了更好的基礎(chǔ)。如何充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的有機(jī)對(duì)接，從而提高整個(gè)成分制備過程信息化管理水平，及時(shí)、全面地記錄整個(gè)制備和試驗(yàn)過程的信息，解放勞動(dòng)力，并保證血液加工制備環(huán)節(jié)的信息一致性、完整性，一直是業(yè)內(nèi)討論的重點(diǎn)。

一、現(xiàn)有成分制備存在的主要問題

1.設(shè)備信息利用率低。隨著科技的進(jìn)步，很多的血液制備設(shè)備都具有了數(shù)據(jù)輸出功能，但是卻未對(duì)這些數(shù)據(jù)加以利用；設(shè)備信息為孤島狀態(tài)。有些設(shè)備能夠通過自己的軟件顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)并未進(jìn)入業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不能在血液追溯流程中得到體現(xiàn).

2.數(shù)據(jù)登記量大，工作效率低。因設(shè)備信息未利用，業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的檢驗(yàn)和制備數(shù)據(jù)通過手工方式錄入，操作人員工作量繁重，工作人員誤操作幾率大。在制備和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)過程中，有大量的數(shù)據(jù)需要登記，在登記過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)工作失誤，形成不準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)錄入。

3. 規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化水平低。血液的制備和檢驗(yàn)有嚴(yán)格規(guī)定，但是這些規(guī)定在業(yè)務(wù)錄入系統(tǒng)中體現(xiàn)的越是完善，對(duì)于工作人員的工作負(fù)擔(dān)越重，而且規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化的工作并未在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中得到嚴(yán)格的體現(xiàn)。

4.無完善的工作流程體現(xiàn)?，F(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中將關(guān)鍵的業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行了登記，但是對(duì)于工作流程的體現(xiàn)仍然有欠缺，無法直觀地體現(xiàn)工作流程。

5.為決策者和管理者提供的有效依據(jù)不夠完善。血液在制備和檢驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)并未記錄，對(duì)于血液質(zhì)量的管控環(huán)節(jié)尚有欠缺，給決策者和管理者提供的依據(jù)仍需要更詳細(xì)。

二、血液成分制備信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.總體需求。以《血站管理辦法》《血站質(zhì)量管理規(guī)范》《全血及成分血質(zhì)量要求》和《血站技術(shù)操作規(guī)程》為依據(jù)，以成分制備工作為業(yè)務(wù)對(duì)象，以過程監(jiān)控為手段，以過程控制為目的，確保血液的制備安全。設(shè)計(jì)上涵蓋安全管理、設(shè)備管理、警告管理、規(guī)則設(shè)置、成分制備監(jiān)控、成分制備過程控制、血液標(biāo)簽的打印、成分血的發(fā)出等多個(gè)業(yè)務(wù)層面，支持成分制備科室現(xiàn)有設(shè)備各種型號(hào)的數(shù)據(jù)交互，并為后續(xù)購(gòu)置設(shè)備預(yù)留接口，保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適用性。具有監(jiān)控直觀、控制嚴(yán)謹(jǐn)、統(tǒng)計(jì)分析功能強(qiáng)大、功能模塊化、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。

2.總體性能要求。血液制備業(yè)務(wù)相對(duì)比較集中，響應(yīng)時(shí)間要求較高,且制備量平均年增長(zhǎng)在5%左右。在規(guī)劃中必須在保障現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，考慮到未來10 年的業(yè)務(wù)發(fā)展情況，要求系統(tǒng)能處理TB 級(jí)以上容量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步響應(yīng)時(shí)間要求較高，提供支持批量同步以提升同步效率。數(shù)據(jù)查詢分析和業(yè)務(wù)處理要求速度快、反應(yīng)及時(shí)，各類數(shù)據(jù)交換必須充分響應(yīng)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間完全滿足業(yè)務(wù)需求。

3.總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。采用SOA 架構(gòu)設(shè)計(jì)建立設(shè)備一體化平臺(tái)，系統(tǒng)采用C/S+B/S 結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一按照多層結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的。為了避免重復(fù)設(shè)計(jì)，在此環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)它們的統(tǒng)一部分。應(yīng)用系統(tǒng)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，軟件的三層結(jié)構(gòu)技術(shù)地滿足這一要求。

4.交互設(shè)計(jì)。成分制備信息化化平臺(tái)是數(shù)字化血站的一個(gè)重要組成部分，其與核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)交互和協(xié)同，同時(shí)系統(tǒng)也要與各設(shè)備接口進(jìn)行實(shí)時(shí)交互；通過分析，與核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間通過web 服務(wù)方式進(jìn)行實(shí)時(shí)交互；與設(shè)備接口提供文件模式、串口模式、TCP/IP 模式和數(shù)據(jù)庫(kù)模式進(jìn)行交互。

5.運(yùn)行環(huán)境設(shè)計(jì)。Linux 可安裝在各種計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備中，比如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)。根據(jù)目前系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，考慮系統(tǒng)和技術(shù)延續(xù)性，平臺(tái)支持LINUX、Windows 服務(wù)器系統(tǒng)部署。

選用Oracle 11g 企業(yè)版作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。Oracle11g 數(shù)據(jù)庫(kù)增強(qiáng)了Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫(kù)集群、數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化和工作量管理功能?？蛻艨梢栽诎踩?、高度可用和可擴(kuò)展的、由低成本服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備組成的網(wǎng)格上滿足最苛刻的交易處理、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和內(nèi)容管理應(yīng)用。

6.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。該平臺(tái)是一套集成分科智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集、科室業(yè)務(wù)流程監(jiān)控、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備關(guān)鍵項(xiàng)預(yù)警、統(tǒng)計(jì)分析于一體的綜合性管理平臺(tái)。融合“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用，提供各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工序的全自動(dòng)和流程的再造，降低了人工數(shù)據(jù)登記造成差錯(cuò)的幾率，員工精準(zhǔn)量化工作量，同時(shí)解放了勞動(dòng)力，提高了河南省紅十字血液中心的信息化水平。

平臺(tái)由五大系統(tǒng)組成，分別是綜合管理系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、接口系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、移動(dòng)客戶端系統(tǒng)。綜合管理系統(tǒng)包括產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)置、權(quán)限管理、血液追溯、各種設(shè)備的設(shè)備管理、報(bào)警設(shè)置、設(shè)備監(jiān)控、運(yùn)行分析等；采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、與血站管理系統(tǒng)的交互等，包括離心機(jī)、分離機(jī)、病毒滅活柜等設(shè)備接口數(shù)據(jù)采集；接口系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與血站業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口；監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制備情況實(shí)時(shí)監(jiān)控等；手機(jī)客戶端監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不必親臨現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境就可以實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的工作情況，運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，將設(shè)備運(yùn)行過程中的告警信息，通過短信、消息推送等方式進(jìn)行預(yù)警。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與使用情況

1.實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集、科室業(yè)務(wù)流程監(jiān)控、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備關(guān)鍵項(xiàng)預(yù)警、提取業(yè)務(wù)系統(tǒng)中成分制備環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控制備過程，全面記錄過程信息。

2.本系統(tǒng)包含綜合管理系統(tǒng)、大屏智能監(jiān)控、采集服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交互接口。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)血液制備設(shè)備與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。將血液中心成分科目前使用的離心機(jī)、分離機(jī)、病毒滅活柜、速凍機(jī)、融化箱、接駁機(jī)、血細(xì)胞處理儀與業(yè)務(wù)進(jìn)行交互，通過數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)制備過程信息的實(shí)時(shí)采集，智能化控制制備工序，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等各角度實(shí)現(xiàn)血液制備全過程追溯。

通過綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。綜合管理系統(tǒng)包括產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)置、權(quán)限管理、血液追溯、各種設(shè)備的設(shè)備管理、報(bào)警設(shè)置、設(shè)備監(jiān)控、運(yùn)行分析等。

采集服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、與血站管理系統(tǒng)的交互等。包括離心機(jī)、分離機(jī)、冷沉淀制備儀等設(shè)備接口數(shù)據(jù)采集。

大屏智能監(jiān)控實(shí)現(xiàn)成分制備總覽，全血制備流程、鮮漿制備冷沉淀流程、紅細(xì)胞工作量、離心機(jī)設(shè)備監(jiān)控、分離機(jī)工作量監(jiān)控、速凍機(jī)設(shè)備監(jiān)控、冷沉淀制備儀設(shè)備過程監(jiān)控等。

（1）改造業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)記錄流程。將設(shè)備以聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，改變?cè)械闹苽涔ば虻臄?shù)據(jù)記錄方式，實(shí)現(xiàn)流程再造，精準(zhǔn)記錄人、血、設(shè)備、時(shí)間等信息。在原有的記錄方式中，存在兩種常用的制備信息記錄模式。第一，以血液轉(zhuǎn)化為代表的先進(jìn)行信息化錄入，后進(jìn)行實(shí)際血液制備模式（比如濾白、病毒滅活等）；第二，以血液分離為代表的先進(jìn)行血液制備，后進(jìn)行信息化錄入的模式（如全血分離或者鮮漿制備冷沉淀分離等）。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，在操作機(jī)器進(jìn)行血液制備過程中，同時(shí)完成制備信息的登記，包括血液驗(yàn)證、條碼核查、記錄操作員和設(shè)備號(hào)；并通過設(shè)備與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，完成信息化錄入工作。

（2）完善血液制備信息化鏈條。將設(shè)備以聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，補(bǔ)充原有工作中缺失的記錄環(huán)節(jié)，完善血液制備信息化鏈條。以離心為例，原有的工作方式很難將每個(gè)批次離心的血液記錄下來，并且無法準(zhǔn)確記錄離心程序。而通過離心機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了血液批次登記，上機(jī)登記匹配設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行全程記錄轉(zhuǎn)速和溫度。

（3）動(dòng)態(tài)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行過程，及時(shí)預(yù)警。將設(shè)備以聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，全過程記錄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，開始結(jié)束時(shí)間，以及關(guān)鍵數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且根據(jù)關(guān)鍵項(xiàng)設(shè)置，及時(shí)預(yù)警。不同的設(shè)備有不同的關(guān)鍵項(xiàng)，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)定設(shè)置關(guān)鍵項(xiàng)的范圍。如離心機(jī)的轉(zhuǎn)速與溫度、病毒滅活柜的光照度和溫度、速凍機(jī)的溫度和速凍率、融化箱的水浴溫度等。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，設(shè)備運(yùn)行過程中，如果設(shè)備關(guān)鍵項(xiàng)數(shù)據(jù)超過規(guī)定的設(shè)置范圍，系統(tǒng)將及時(shí)警告，以保障血液質(zhì)量。

（4）記錄操作員，實(shí)現(xiàn)量化管理，責(zé)任到人。將設(shè)備以聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，保障了人員記錄的準(zhǔn)確性和完整性。因在操作過程中，操作員同時(shí)完成了信息記錄，保障了人員記錄的準(zhǔn)確性。所有制備工序都記錄，保障了人員記錄的完整性。人員記錄的準(zhǔn)確性和完整性決定了人員工作量的量化管理可行性，并可實(shí)現(xiàn)責(zé)任到人。

一是設(shè)備操作系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互，實(shí)現(xiàn)事前控制。將設(shè)備以聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，通過設(shè)備操作系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交互，實(shí)現(xiàn)設(shè)備驗(yàn)證、人員驗(yàn)證、程序驗(yàn)證、血液產(chǎn)品驗(yàn)證、血液庫(kù)存驗(yàn)證、條碼核對(duì)、物料核對(duì)等，確保制備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、完整和一致。離心環(huán)節(jié)驗(yàn)證血液與離心程序是否匹配，運(yùn)行過程中驗(yàn)證設(shè)備運(yùn)行情況是否與離心程序相匹配，保障血液離心質(zhì)量；接駁環(huán)節(jié)進(jìn)行條碼核對(duì)、以及物料規(guī)格的核查，核查不通過將停止設(shè)備的下一步操作，從而實(shí)現(xiàn)事前控制，減少因人為誤操作造成的血液報(bào)廢。

二是智能監(jiān)控，大屏展示設(shè)備運(yùn)行情況及制備流程。中心同步構(gòu)建了智能監(jiān)控平臺(tái)，通過LED 和智能電視展示各設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行情況，人員工作量、設(shè)備工作量、制備量、接血量、發(fā)血量、全血分離流程、冷沉淀制備流程；便于領(lǐng)導(dǎo)全面宏觀把控成分科整體工作情況。

四、小結(jié)

采用聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，血液成分制備信息化平臺(tái)將河南省紅十字血液中心成分科目前使用的濾白柜、離心機(jī)、速凍機(jī)、融化箱、低溫冷沉淀制備儀、全自動(dòng)冷沉淀制備儀、病毒滅活柜等設(shè)備進(jìn)行交互，通過數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)制備過程信息的實(shí)時(shí)采集，達(dá)到血液制備全過程追溯。通過制備過程的環(huán)境監(jiān)控，對(duì)制備過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保血液制備質(zhì)量。通過命令直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制。實(shí)現(xiàn)由制備結(jié)果到制備過程的轉(zhuǎn)變，由手工制備到自動(dòng)化制備的轉(zhuǎn)變，由手工控制到自動(dòng)化控制的轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)流程的再造。