基于結(jié)構(gòu)化分析方法的血液透析管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳池梅 王向雷 胡 磊 杜曉剛*

目前，我國(guó)血液透析人數(shù)日益增長(zhǎng)，各地透析中心資源都面對(duì)較大的壓力，而信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，可在很大程度上幫助血液透析中心提高工作效率和質(zhì)量，改善血液透析中心醫(yī)療環(huán)境，優(yōu)化醫(yī)療流程，可從根本上解決傳統(tǒng)手工操作導(dǎo)致的各類問(wèn)題，并在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中積累大量的臨床數(shù)據(jù)[1-2]。此外，國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)對(duì)血液透析質(zhì)量和透析相關(guān)數(shù)據(jù)的管控越來(lái)越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不能滿足科室的建設(shè)要求[3-4]。因此，從保證醫(yī)療質(zhì)量、促進(jìn)血液透析中心標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化運(yùn)作，并為醫(yī)院的科研工作提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等因素分析，專業(yè)的血液透析信息化管理系統(tǒng)已必不可少[5]。為此，本研究基于結(jié)構(gòu)化分析方法，設(shè)計(jì)多維度的血液透析管理系統(tǒng)。

1 研究資料與方法

1.1 研究資料

重慶市某大型三甲醫(yī)院血液凈化中心是重慶市血液透析質(zhì)量控制中心，從中心的工作人員情況、透析工作業(yè)務(wù)流程、患者管理、醫(yī)療質(zhì)量管理、透析設(shè)備管理、耗材管理以及費(fèi)用管理等環(huán)節(jié)入手，對(duì)現(xiàn)有維持性患者情況、臨時(shí)透析患者的不同業(yè)務(wù)情況進(jìn)行研究。

1.2 需求調(diào)研

(1)調(diào)查與訪談透析工作人員。通過(guò)制作問(wèn)卷調(diào)查或直接與最終用戶進(jìn)行訪談，了解用戶的業(yè)務(wù)范圍、業(yè)務(wù)流程、管理范圍、管理途徑以及醫(yī)療質(zhì)量控制的要求等，并了解目前在業(yè)務(wù)和管理中的存在問(wèn)題、思想或想法及業(yè)務(wù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)整理分析，形成軟件需求。

(2)研究醫(yī)院同類型軟件功能。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)尚未誕生時(shí)，總會(huì)有類似的科室或業(yè)務(wù)部門使用過(guò)類似功能，根據(jù)這類系統(tǒng)的功能，衍生出需要研究的產(chǎn)品新需求，并從已有的系統(tǒng)功能中找到缺失或不足，研究出更符合業(yè)務(wù)要求，更加規(guī)范化的系統(tǒng)功能需求[6-7]。

(3)政策制度導(dǎo)向性需求。國(guó)家及地方各級(jí)醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)院的信息化建設(shè)先后發(fā)布了多項(xiàng)指導(dǎo)意見、評(píng)價(jià)方案、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范文件，2017年原國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委辦公廳發(fā)布《醫(yī)院信息化建設(shè)應(yīng)用技術(shù)指引(2017年版，試行)》[8]、2018年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)辦公廳發(fā)布《電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用水平分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》[9]、《全國(guó)醫(yī)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范》[10]、2019年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)辦公廳發(fā)布《醫(yī)院智慧服務(wù)分級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系(試行)》[11]和重慶市衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于開展重慶市2019年“智慧醫(yī)院”示范建設(shè)的通知》[12]等。各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都明確指示了對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域中治療的功能要求，通過(guò)對(duì)政策標(biāo)準(zhǔn)的研究規(guī)范系統(tǒng)功能需求。

1.3 結(jié)構(gòu)化需求分析方法

結(jié)構(gòu)化分析方法(structured method)在軟件開發(fā)中是比較常用的一種分析方法，主要利用圖形表達(dá)用戶需求，強(qiáng)調(diào)開發(fā)方法的結(jié)構(gòu)合理性以及所開發(fā)軟件的結(jié)構(gòu)合理性。結(jié)構(gòu)化需求分析方法的好處是在需求階段可以不需要精確地定義系統(tǒng)，只需要根據(jù)業(yè)務(wù)框架確定系統(tǒng)的功能范圍，以及每個(gè)功能的處理邏輯和業(yè)務(wù)規(guī)則，功能需求規(guī)格書等。這種描述系統(tǒng)的方式比較靈活多樣，可以采用圖表、示例圖及文字等方式來(lái)描述系統(tǒng)。

2 血液透析管理需求分析

通過(guò)需求調(diào)研的方法，從各個(gè)維度對(duì)用戶的需求進(jìn)行了收集和整理，采用結(jié)構(gòu)化分析方法，對(duì)所有需求進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，得出血液凈化中心的需求情況，利用信息技術(shù)構(gòu)建出系統(tǒng)總體架構(gòu)，分析出系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)流情況，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，使血液透析管理系統(tǒng)能精準(zhǔn)把控科室管理的漏洞，為醫(yī)護(hù)人員提供便捷高效的工作方式，把更多的時(shí)間放在自我提升和患者治療質(zhì)量改善上，進(jìn)而提高科室整體治療水平。

2.1 血液凈化中心基本情況

通過(guò)對(duì)透析工作人員的調(diào)查與訪談，總結(jié)出血液凈化中心的基本情況和人員相關(guān)業(yè)務(wù)情況。血液凈化中心工作人員60余人，現(xiàn)有維持性透析患者500余例，以重慶市內(nèi)患者居多，中心擁有透析機(jī)近100余臺(tái)，包含費(fèi)森尤斯、貝朗及山外山等品牌。每日3班治療，月均治療患者約6500余例次。血液透析管理系統(tǒng)主要滿足管理人員、醫(yī)生、護(hù)士及技師的使用。系統(tǒng)使用范例見圖1。

圖1 血流透析管理系統(tǒng)使用范例圖

運(yùn)用結(jié)構(gòu)化分析方法分析當(dāng)前的血液透析業(yè)務(wù)情況，建立對(duì)應(yīng)的物理及邏輯關(guān)系。生成系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典和基元描述，建立用戶與系統(tǒng)的人機(jī)接口，血液透析管理系統(tǒng)的外部用戶主要有醫(yī)生、護(hù)士、技師和管理人員。系統(tǒng)主要進(jìn)行3個(gè)方面的管理，即患者治療前管理、治療過(guò)程中管理以及治療后管理。①治療前主要進(jìn)行登記、確認(rèn)治療方案、患者排床以及患者簽到等環(huán)節(jié)；②治療中主要進(jìn)行上機(jī)操作、耗材確認(rèn)、治療數(shù)據(jù)采集、醫(yī)囑確認(rèn)和執(zhí)行、護(hù)理評(píng)估、宣教、血管通路評(píng)估以及下機(jī)操作等；③治療后主要進(jìn)行透析記錄單的生成、費(fèi)用的推送、查詢統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)上報(bào)等。

2.2 血液凈化中心業(yè)務(wù)情況

血液凈化中心的業(yè)務(wù)范圍除了有維持性透析患者500余例，還有住院臨時(shí)患者，門診新患者。針對(duì)維持性患者，只需定期確認(rèn)治療方案及繳費(fèi)，護(hù)士根據(jù)患者治療方案進(jìn)行排班，患者可直接進(jìn)行簽到，進(jìn)入透析流程。而住院臨時(shí)患者，需要在醫(yī)生制定治療方案后進(jìn)行床位預(yù)約，方可進(jìn)行簽到治療。透析主要業(yè)務(wù)流程見圖2。

在治療的過(guò)程中，還涉及到藥品的流轉(zhuǎn)，從開醫(yī)囑、匯總領(lǐng)藥、藥品管理及醫(yī)囑執(zhí)行等過(guò)程。耗材的流轉(zhuǎn)，從排班中的透析模式進(jìn)行耗材的準(zhǔn)備、耗材的使用及耗材的庫(kù)房管理等。

3 血液透析管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)對(duì)血液凈化的整個(gè)業(yè)務(wù)需求的分析，結(jié)合信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原理，構(gòu)建出系統(tǒng)的整體架構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)主要分成5個(gè)層次，分別是視圖展現(xiàn)層、控制層、業(yè)務(wù)處理層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、數(shù)據(jù)和(或)資源層。血液透析管理系統(tǒng)架構(gòu)見圖3。

圖2 血液透析治療主要業(yè)務(wù)流程圖

圖3 血液透析管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

(1)視圖展現(xiàn)層。主要包含表示代碼、用戶交互圖形用戶界面(graphical user interface，GUI)和數(shù)據(jù)驗(yàn)證，用于向客戶端用戶提供GUI交互，允許用戶在顯示系統(tǒng)中輸入和編輯數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)驗(yàn)證功能。

(2)控制層。是應(yīng)用程序中處理用戶交互的部分，控制用戶訪問(wèn)和接口訪問(wèn)權(quán)限，通?？刂破髫?fù)責(zé)從視圖讀取數(shù)據(jù)，控制用戶輸入，并向模型發(fā)送數(shù)據(jù)[8]。

(3)業(yè)務(wù)處理層。用于處理業(yè)務(wù)流程和制訂數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)規(guī)則，主要面向業(yè)務(wù)應(yīng)用，為表示層提供業(yè)務(wù)服務(wù)，包括透析主流程、電子病歷、排班及報(bào)表等模塊處理，提供移動(dòng)應(yīng)用程序(application program，APP)、透析機(jī)、體重秤和血壓計(jì)接口業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

(4)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。使用Mybatis訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，屏蔽不同數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)差異，基于Redis緩存用戶、字典數(shù)據(jù)以及Solr搜索引擎提升查詢速度[9]。

(5)數(shù)據(jù)和(或)資源層。存儲(chǔ)包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、文件、圖片和第三方服務(wù)獲取的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)軟件主要采用Java技術(shù)、J2EE架構(gòu)以及基于SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析

通過(guò)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)評(píng)審和細(xì)化數(shù)據(jù)流圖，確定數(shù)據(jù)流圖的類型，將數(shù)據(jù)流圖映射到軟件模塊結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)出模塊結(jié)構(gòu)的上層、中層和下層模塊，對(duì)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，得到更為合理的軟件結(jié)構(gòu)，描述模塊接口，從而建立完整的需求體系。血液透析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流見圖4。

圖4 血液透析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析圖

3.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)需求分析和調(diào)研國(guó)家及地方的各級(jí)醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)對(duì)血液透析相關(guān)的要求，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)出系統(tǒng)主要有九大功能模塊。分別是患者登記管理、治療方案管理、患者排班管理、患者簽到管理、治療過(guò)程管理、耗材管理、費(fèi)用管理、藥品管理和設(shè)備數(shù)據(jù)采集及上報(bào)。主要功能模塊結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 血流透析管理系統(tǒng)主要功能模塊結(jié)構(gòu)

(1)患者登記管理。系統(tǒng)與醫(yī)院現(xiàn)有信息系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，自動(dòng)提取患者的基本信息、繳費(fèi)信息、住院醫(yī)囑信息、檢驗(yàn)信息以及檢查信息等。建立患者檔案、透析卡，透析患者日常病程登記、住院記錄等。同時(shí)，登記患者血管通路相關(guān)信息，透析患者歷史信息查詢，對(duì)特殊患者有標(biāo)記并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提示或報(bào)警。

(2)治療方案管理。按患者治療模式(HD/HDF/HP/HD+HP)分類制定透析方案，設(shè)置治療用藥方案及口服用藥方案信息，制定方案模板，可以通過(guò)方案模板對(duì)患者方案進(jìn)行批量創(chuàng)建?；颊咄肝銎骱牟目筛鶕?jù)情況進(jìn)行調(diào)整，并可瀏覽患者方案的歷史治療記錄。

(3)患者排班管理。根據(jù)患者在方案環(huán)節(jié)中制定好的單周和(或)雙周治療計(jì)劃，以手動(dòng)和(或)自動(dòng)方式形成新一周的初始排班表?？商幚聿》孔≡夯颊哳A(yù)約排班信息。顯示患者相關(guān)信息，特別是敏感信息和特殊信息?？蓪?duì)床位進(jìn)行管理，標(biāo)識(shí)計(jì)劃維護(hù)或故障設(shè)備儀器的床位，能區(qū)分不同類型區(qū)域床位和不同類型的排班患者，生成的排班信息支持多種方式展現(xiàn)。

(4)患者簽到管理?；颊咦灾鷾y(cè)量體重、血壓簽到，自動(dòng)計(jì)算凈體重、超濾量及置換液總量等。簽到換床及治療班次調(diào)整。按簽到時(shí)間對(duì)患者進(jìn)行呼叫。簽到后查看患者的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢查項(xiàng)目和費(fèi)用余額等提醒信息。

(5)治療過(guò)程管理。支持多種醫(yī)囑下達(dá)方式，提供透析前、透析中和透析后評(píng)估，并能填寫相應(yīng)記錄單，護(hù)士對(duì)患者的血管通路進(jìn)行評(píng)估、護(hù)理評(píng)估、跌倒及墜床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，生命體征記錄等。交叉核對(duì)，護(hù)士對(duì)醫(yī)囑再次核對(duì)，查對(duì)機(jī)器治療參數(shù)，查對(duì)體外循環(huán)管路連接處和開口處，查對(duì)密封未使用管路開口。透析患者耗材確認(rèn)、上機(jī)和下機(jī)，異常數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)或報(bào)警功能。透析中醫(yī)囑、癥狀體征、用藥等登記和執(zhí)行。治療記錄單數(shù)據(jù)記錄、瀏覽及打印。實(shí)現(xiàn)醫(yī)生移動(dòng)端查房，護(hù)士所有操作均在移動(dòng)端完成。

(6)耗材管理。耗材基本信息維護(hù)，耗材入庫(kù)、耗材領(lǐng)取、耗材發(fā)放、耗材使用確認(rèn)、耗材出庫(kù)、盤存管理及低庫(kù)存預(yù)警等。為不同的透析模式自動(dòng)分配耗材，實(shí)現(xiàn)患者使用不同套餐的耗材自動(dòng)記錄。為血管通路分配耗材，實(shí)現(xiàn)患者每次透析血管通路的耗材自動(dòng)記錄。

(7)費(fèi)用管理。記錄患者每次繳費(fèi)數(shù)據(jù)，支持對(duì)患者進(jìn)行扣費(fèi)、退費(fèi)及添加額外的計(jì)價(jià)項(xiàng)目。支持費(fèi)用賬戶管理，包括繳費(fèi)、退費(fèi)和費(fèi)用余額顯示、門診收費(fèi)記錄查詢及提取、費(fèi)用登記記錄查詢及打印等，支持與醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)費(fèi)用信息對(duì)接。

(8)藥品管理管理。對(duì)患者存放科室藥品及科室備用藥品進(jìn)行管理，進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)和盤存管理。針對(duì)患者存放在科室的藥品，對(duì)其進(jìn)行存放登記，可手工登記，也可與HIS對(duì)接提取處方中有收費(fèi)的藥品用量，在醫(yī)囑執(zhí)行后扣除庫(kù)存，也能在下機(jī)后單個(gè)或批量扣除庫(kù)存；設(shè)置藥品庫(kù)存臨界點(diǎn)，當(dāng)藥品量低于臨界點(diǎn)時(shí)進(jìn)行報(bào)警提醒。

(9)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及上報(bào)。能夠根據(jù)科室要求采集體重稱、血壓計(jì)、血透機(jī)、CRRT及水機(jī)等設(shè)備中的數(shù)據(jù)。監(jiān)護(hù)獲得的生理參數(shù)能夠自動(dòng)進(jìn)行自定義的評(píng)分計(jì)算處理，根據(jù)知識(shí)庫(kù)提供評(píng)估分析并給出警示。根據(jù)體征數(shù)據(jù)與藥物治療、檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果分析的知識(shí)庫(kù)[13]；可生成各類分析報(bào)表，如中心運(yùn)行情況分析、對(duì)中心質(zhì)量控制指標(biāo)分析、對(duì)患者質(zhì)量控制指標(biāo)分析、中心過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)分析及其他自定義條件的分析報(bào)表；與第三方數(shù)據(jù)中心進(jìn)行上報(bào)管理，如全國(guó)上報(bào)、各省級(jí)上報(bào)。

4 結(jié)論

運(yùn)用需求調(diào)研和結(jié)構(gòu)化需求分析方法設(shè)計(jì)的血液透析管理系統(tǒng)，自2019年4月在重慶市血液透析質(zhì)控中心試用后，通過(guò)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，在提高工作效率的同時(shí)減少出錯(cuò)率。從管理上將耗材、設(shè)備、藥品、人員及費(fèi)用等進(jìn)行有序管理，實(shí)現(xiàn)了高效的精細(xì)化管理，保障臨床治療安全。