基于領域適配的婦幼健康平臺架構設計

張磊

（九江市婦幼保健院信息科 江西省九江市 332000）

為了滿足婦幼?？漆t(yī)療服務的需要，婦幼平臺跟蹤婦女兒童的健康狀況并及時提出合理就醫(yī)意見的過程，對于及時掌握患者診療后的康復情況，提高診療效率和醫(yī)療服務質量具有重要的意義。一些學者對此進行深入研究并取得可喜成果：黃淵清等提出使用掌上婦幼平臺進行預約診療的分析；粟泉等提出利用掌上婦幼進行分級診療和中醫(yī)婦科的方式；張文華等提出云服務在婦幼健康平臺的應用等，王輝提出采用C/S 和B/S 混合模式集成區(qū)域婦幼健康管理平臺的設計方法；但仍存在以下問題：一是未能構建通用數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的透明操作；二是未能從架構上對各構件功能的無縫集成；三是未能構建統(tǒng)一的交互服務模式，信息采集不足和數(shù)據(jù)的不規(guī)范、不一致給數(shù)值統(tǒng)計分析帶來困難。對此提出一種領域適配的系統(tǒng)架構，構建了領域服務單元，并利用通用的數(shù)據(jù)解析構件，應用靈活配置的模式，屏蔽了技術細節(jié)，實現(xiàn)了不同婦幼健康專題的有效集成，提高了系統(tǒng)開發(fā)效率，滿足了醫(yī)院婦幼?？频臉I(yè)務需求。

1 總體架構設計

領域架構采用分層結構設計，采取領域角度看待問題，構建了領域服務單元，有效地將技術與業(yè)務進行分離，屏蔽了技術服務的細節(jié)，滿足醫(yī)療服務的需要如圖1 所示。

圖1： 系統(tǒng)總體架構

系統(tǒng)架構可以分為：應用服務層、業(yè)務服務層和數(shù)據(jù)服務層。應用服務層也稱領域層，可以分為孕產(chǎn)婦系統(tǒng)，兒童保健系統(tǒng)，婦女保健系統(tǒng)等。孕產(chǎn)婦系統(tǒng)包括婚前檢查、圍產(chǎn)保健、高危管理、新生兒篩查、聽力篩查等；兒童保健系統(tǒng)包括出生證管理、兒童體驗等；婦女保健系統(tǒng)包括婦女體檢、兩癌篩查、PAC 人流關愛等功能。業(yè)務服務層根據(jù)業(yè)務功能不同構建的服務有：時間管理服務、權限管理服務、建檔管理服務、健康管理服務和統(tǒng)計分析服務等服務單元，由于病人基本信息是不會變化的，而計劃時間和內(nèi)容是隨著特定患者的不同而不同，可以通過領域適配服務實現(xiàn)婦幼健康服務靈活統(tǒng)一配置。數(shù)據(jù)服務層根據(jù)數(shù)據(jù)結構的不同構建了通用的數(shù)據(jù)引擎包括：SQL 主要用于關系數(shù)據(jù)庫，XML 用于用戶業(yè)務的配置，JSON 用于關系數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，關系數(shù)據(jù)以鍵值對表示，而非結構數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流形式加載到頁面中，HL7 標準消息服務提供了區(qū)域間異構系統(tǒng)的消息同步。需要進行集成的業(yè)務數(shù)據(jù)有HIS 數(shù)據(jù)，電子病歷EMR數(shù)據(jù)，檢驗系統(tǒng)LIS 數(shù)據(jù)和超聲影像PACS 數(shù)據(jù)等。分層架構的設計，屏蔽了底層異構的數(shù)據(jù)環(huán)境和業(yè)務邏輯，透明化實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同領域靈活地集成；采用了軟件服務的思想，使分層架構的粒度更細了，通過開放的服務接口向不同領域、不同平臺系統(tǒng)提供了對接服務，有效地屏蔽異構平臺數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象，也使服務單元在復用中提高了應用的魯棒性，提高了診療的效率和醫(yī)療服務的質量。

2 領域適配設計方法

領域適配的設計方法,主要包括兩方面內(nèi)容：一是領域服務的設計,將不同的領域元素（約束條件、建檔信息、健康狀態(tài)、處置信息等）構建成一個個的不可拆分的服務單元，實現(xiàn)業(yè)務流程的靈活配置；二是通用數(shù)據(jù)引擎的設計。從數(shù)據(jù)結構層面更好地進行實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)的集成與共享，醫(yī)院數(shù)據(jù)中心為各系統(tǒng)在數(shù)據(jù)無縫對接上提供了有力支撐，但是仍然存在消息發(fā)送延遲、消息字段發(fā)送錯誤等問題，領域適配方法提供了松耦合的服務單元，利用通用的數(shù)據(jù)引擎建立起服務單元的拓撲關聯(lián)，能很好解決領域間異構設計的問題。

2.1 領域服務的設計

領域適配服務通過構建一個通用的領域模型，以適配不同醫(yī)療領域婦幼兒童健康情況的跟蹤管理。該領域模型以非完全二叉樹結構進行組織，其結構圖如圖2 所示。

在圖2 中，根據(jù)領域模型各節(jié)點的拓撲關系，程序的結構模型可定義為：

圖2： 領域模型的設計

在公式（1）中，A 表示領域約束條件（包括在醫(yī)療?？萍s束，計劃時間約束），B 表示病人的建檔信息（包括姓名，年齡，電話等），C 定義了不同的健康管理模式（婦幼體驗，高危管理，隨訪服務等），D 表示健康管理通用模板（包括健康狀態(tài)，就醫(yī)建議等），E 表示健康管理專用模板（包括病情恢復記錄，預約診療情況等），該程序結構模型能有效地控制程序在邏輯層面的復雜度，滿足復用度的需求，有效提高程序的可維護性。樹的分枝節(jié)點是領域的約束條件，那么程序的復雜度可定義為：

V = P +1 （2）

在公式（2）中，V 表示為程序復雜度，P 為分枝節(jié)點的數(shù)目，可見約束條件越多，程序的復雜度越高，結合在時間服務級別上延時的約束（即響應時間不得超過8 秒），提出程序復雜度控制為不得大于10（即約束條件數(shù)量P 不得超過9 個，每個約束響應時間約為0.88 秒），該程序復雜度模型能有效地控制服務質量，滿足在系統(tǒng)響應時間級別上的需求。

?？苹颊叩谋＝」芾順I(yè)務要求對于不同的普通病案，需要提供不同的醫(yī)療服務計劃，并對不同專科患者的健康情況進行統(tǒng)計分析，提供給醫(yī)療保健科進行醫(yī)療服務質量指標的控制，就要求系統(tǒng)構造一個通用的數(shù)值統(tǒng)計服務。通用數(shù)值統(tǒng)計服務可以從時間約束服務、領域約束服務等方面進行詳細設計

（1）時間約束服務的設計。因為時間是線性的，時間參考點α（通常表示手術時間或出院時間等），時間特征值λ（通常表示一個時間偏差的矩陣值），具體的模型設計如下：

（2）領域約束服務的設計。因為統(tǒng)計粒度的不同，需要構建不同層級的領域約束服務。如就診科室的約束包括一級科室和二級科室，如：一級科室有新生兒科病區(qū)，二級科室對應的是早產(chǎn)兒病區(qū)，足月兒病區(qū)，新生兒ICU 病區(qū)等。根據(jù)統(tǒng)計粒度的不同需要按一級科室進行統(tǒng)計，而醫(yī)療業(yè)務是按二級科室進行的，需要維護一個二維的對照關系即dept_vs_subdept(dept_code, sub_dept_code) ，并將二級科室對照到一級科室進行統(tǒng)計。診療組約束是建立以臨床主任負責的?？平M織結構，包括三線醫(yī)生，二線醫(yī)生和一線醫(yī)生，由于病房病人采取管床醫(yī)生負責，診療過程的值班醫(yī)生參與制，系統(tǒng)需要維護一個三級醫(yī)生的對照關系doctor_vs_group(doctor_id, parent_doctor_id, super_doctor_id,doctor_group_id)和診療組關系doctor_group（doctor_group_id, doctor_group_name）,并將三級醫(yī)生并聯(lián)到診療組進行統(tǒng)計。

2.2 通用數(shù)據(jù)引擎的設計

數(shù)據(jù)服務可以采用通用的數(shù)據(jù)結構，一般有XML、JSON 可擴展型文件類型、數(shù)據(jù)庫類型和HL7 標準消息類型，數(shù)據(jù)庫類型的數(shù)據(jù)能很方便地進行查詢與統(tǒng)計，可擴展型文件類型和HL7 標準消息類型的數(shù)據(jù)方便了不同領域系統(tǒng)間的集成?；颊逫d，就診時間，計劃時間，患者電話，病種等患者基本信息可以采用數(shù)據(jù)庫類型的數(shù)據(jù)構建。采用JSON對通用數(shù)據(jù)內(nèi)容進行構建，方便了JavaScript 的調(diào)用，可以存儲于數(shù)據(jù)庫字段中，方便查詢與調(diào)用。鍵值對的拼接，值也可以是另一個鍵值對組，這種結構大大方便了自定義數(shù)據(jù)的構建。其結構如圖3 所示。

圖3： 通用數(shù)據(jù)引擎的設計

這樣在網(wǎng)絡端通過JavaScript 進行專題領域內(nèi)容的動態(tài)構建，能提高系統(tǒng)開發(fā)效率，滿足業(yè)務變更頻繁的要求。計劃如出院后一周，一個月，術后一周、術后45 天等采用在服務端構建時間服務構件，通過Ajax 進行異步調(diào)用，計劃時間默認為固定的，也可以由醫(yī)生通過時間選擇方式進行自行選擇。數(shù)據(jù)接口可以是標準的HL7 消息服務，也可以是訪問視圖，存儲過程等多種模式，還可以是頁面的方式，如電子病歷等。HL7 標準消息型數(shù)據(jù)可以滿足了轄區(qū)間異構平臺多個終端如手機端、PC 端和自助機等終端間系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)通訊。集成多源異構診療數(shù)據(jù)能防止異構系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的重復采集和數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象，以提高醫(yī)生的工作效率，并且使婦幼健康?？漆t(yī)療業(yè)務更加具備針對性和專業(yè)性。

3 系統(tǒng)的實現(xiàn)

婦幼平臺運行在Tomcat7.0 應用服務器環(huán)境中，采用mysql5.0 數(shù)據(jù)庫，采用Spring+Hibernate+Struts2 整合開發(fā)，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有: 病人信息錄入，歷史病人查詢，月統(tǒng)計報表、轄區(qū)統(tǒng)計報表等功能模塊，如圖4-6 所示。

圖4： 病人信息錄入

圖5： 系統(tǒng)統(tǒng)計報表

圖6： 轄區(qū)唐氏高危統(tǒng)計報表

從2019 年投入運行至今，系統(tǒng)滿足了婦幼?？苹颊咛峁┎煌慕】倒芾矸?，根據(jù)病情進行風險等級管理服務，提供了診療服務計劃的自動生成或由醫(yī)生自主選擇終止服務計劃的功能，提供了不同?？朴媱澰聢蟊砉δ?，實現(xiàn)了婦幼健康信息的跨轄區(qū)、全周期管理，有效提高了我院的婦幼專科醫(yī)療服務質量，如何在診療后提供醫(yī)療服務質量抽簽功能，進行患者滿意度管理，滿足了我院醫(yī)療保健科和質控科對婦幼?？瓶剖裔t(yī)療質量的監(jiān)督，是今后系統(tǒng)研發(fā)的一個方向。