新一代實驗室信息系統(tǒng)的開發(fā)框架設(shè)計

楊麗華,鄭蜀芳,張 渝,府偉靈△

1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗科，重慶400037；2.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院信息科，重慶 400038

近20年來，隨著檢驗信息系統(tǒng)(LIS)的廣泛應(yīng)用，LIS無論在效率和效益方面都對臨床檢驗醫(yī)學(xué)的進(jìn)步起到了巨大的促進(jìn)作用。同時，LIS在減少轉(zhuǎn)錄錯誤、減少從標(biāo)本接收到出具報告的時間、提供臨床危急值報警信息、初步達(dá)到ISO15189實驗室國際質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。優(yōu)化的全院檢驗流程設(shè)計，也使臨床檢驗全域效率得到有效提升。

目前國內(nèi)大多LIS基本都可以滿足10個方面的功能需求：(1)支持與各類實驗室設(shè)備通訊，支持儀器單向、雙向信息傳輸。(2)臨床檢驗醫(yī)囑服務(wù)，支持醫(yī)囑申請、醫(yī)囑刪除、醫(yī)囑執(zhí)行、醫(yī)囑撤銷、醫(yī)囑變更、醫(yī)囑查詢、從醫(yī)囑系統(tǒng)中獲取檢驗申請。(3)支持檢驗申請的條形碼打印管理。(4)支持檢驗醫(yī)囑、檢驗申請執(zhí)行狀態(tài)查看，支持報告瀏覽、檢驗項目歷史時間線查看、報告打印，集約報告打印。(5)臨床檢驗流程關(guān)鍵點管理，包括標(biāo)本采集、標(biāo)本收集確認(rèn)、標(biāo)本接收確認(rèn)。(6)支持各類檢驗項目計費。(7)支持實驗室室內(nèi)、室間質(zhì)量控制。(8)支持報告及圖文報告發(fā)送。(9)支持實驗室監(jiān)控，將檢驗過程中產(chǎn)生的一些異常情況及時通知檢驗人員進(jìn)行干預(yù)，提高檢驗的及時性及準(zhǔn)確性。實現(xiàn)的監(jiān)控內(nèi)容包括各類標(biāo)本回報時間(TAT)超時、報告危急值及時送達(dá)臨床提醒。(10)自助報告，患者憑條形碼回執(zhí)單到自助報告取單機獲取檢驗報告單。這些實驗室信息化已經(jīng)初步達(dá)到醫(yī)院內(nèi)全流程覆蓋，醫(yī)院內(nèi)全崗位滿足，醫(yī)院內(nèi)患者就醫(yī)全場景服務(wù)功能。

1 目前區(qū)域中心實驗室的新需求分析

1.1國家檢驗結(jié)果互認(rèn)工作需要 2021年7月，國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)檢查檢驗結(jié)果互認(rèn)工作的通知》[1]中對各省級衛(wèi)生健康行政部門提出明確要求：參照國家健康信息平臺實施功能要求，加強區(qū)域中心實驗室系統(tǒng)區(qū)域平臺建設(shè)。通過建立醫(yī)療機構(gòu)區(qū)域?qū)嶒炇抑行钠脚_，通過信息化技術(shù)加速推進(jìn)檢驗結(jié)果共享，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)間檢驗結(jié)果的互聯(lián)互認(rèn)，醫(yī)學(xué)檢驗結(jié)果服務(wù)共享。

但是要突破各級醫(yī)療單位實驗室報告“能認(rèn)”“敢認(rèn)”“愿認(rèn)”的三道關(guān)卡，必須在信息化上進(jìn)行突破，才能使得報告互認(rèn)工作有落地價值。

根據(jù)《關(guān)于加快推進(jìn)檢查檢驗結(jié)果互認(rèn)工作的通知》規(guī)定，醫(yī)療機構(gòu)檢驗結(jié)果互認(rèn)標(biāo)志統(tǒng)一為“*HR”[1]。臨床檢驗項目參加完各級質(zhì)控組織開展的質(zhì)量評價并合格后，對應(yīng)醫(yī)療機構(gòu)必須通過信息系統(tǒng)標(biāo)注其相應(yīng)的互認(rèn)范圍+互認(rèn)標(biāo)識。因此各級醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)當(dāng)按照國家醫(yī)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，將符合要求的臨床檢驗結(jié)果轉(zhuǎn)換成與醫(yī)院信息平臺融合、一致“能認(rèn)”的電子格式，以此無縫服務(wù)出現(xiàn)在各級診療環(huán)節(jié)的醫(yī)護(hù)人員面前。

“敢認(rèn)”要基于“以保障質(zhì)量安全為底線，以質(zhì)量控制合格為前提”[1]。為此，必須始終基于國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程，通過信息化手段實現(xiàn)本地區(qū)醫(yī)療機構(gòu)檢驗質(zhì)量與區(qū)域中心實驗室同質(zhì)化。并且實現(xiàn)各責(zé)任主體依法依規(guī)承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任，在信息化支撐下有跡可查，責(zé)任清楚。

隨著《關(guān)于加快推進(jìn)檢查檢驗結(jié)果互認(rèn)工作的通知》的出臺，公立醫(yī)院的衛(wèi)生經(jīng)濟效益空間被進(jìn)一步規(guī)范，“愿認(rèn)”是基于國家衛(wèi)生經(jīng)濟績效設(shè)計保證的。為此，各級醫(yī)保部門將會合理確定醫(yī)保基金預(yù)算總額，積極開展檢驗結(jié)果互認(rèn)的醫(yī)療機構(gòu)可以降本增效，為了實現(xiàn)這一“愿認(rèn)”制度設(shè)計，只有通過區(qū)域信息化平臺才能保證區(qū)域中心實驗室適應(yīng)變化、擁抱變化。

1.2人工智能智能應(yīng)用 建設(shè)AI智能化實驗室是全球新一代實驗室發(fā)展趨勢[2]，以實驗室標(biāo)本零接觸為目標(biāo)，打造高效且安全的標(biāo)本運轉(zhuǎn)環(huán)境，讓患者享有快速、精準(zhǔn)的實驗室檢驗質(zhì)量，在新型冠狀病毒感染疫情下有特殊意義。特別是在突發(fā)疫情情況下，提升實驗室報告時效和提升中心實驗室量能關(guān)系國家防疫組織的能力，意義非常重大。

基于平臺的環(huán)LIS的 AI業(yè)務(wù)可分為4個層面[2-3]，即業(yè)務(wù)源數(shù)據(jù)層、集成與治理層、數(shù)據(jù)湖層以及應(yīng)用層。其中業(yè)務(wù)源數(shù)據(jù)層由各業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成，即醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、電子病歷系統(tǒng)(EMR)、LIS、醫(yī)學(xué)圖像傳輸系統(tǒng)(PACS)等。通過標(biāo)準(zhǔn)消息引擎與基于AI的數(shù)據(jù)治理引擎做集成。數(shù)據(jù)經(jīng)過基于AI的技術(shù)完成治理后形成了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)湖，包括臨床數(shù)據(jù)中心(CDR)、運營數(shù)據(jù)中心(ODR)和科研數(shù)據(jù)中心(RDR)。環(huán)LIS集成平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用，并以數(shù)據(jù)驅(qū)動管理，更好地對臨床診療、專病研究、臨床科研管理決策起到支撐應(yīng)用，提升了醫(yī)學(xué)科研及應(yīng)用效能。

1.3跨傳統(tǒng)區(qū)域邊界遠(yuǎn)程應(yīng)用 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療已成為廣大社會群眾新醫(yī)療需求。這就要求區(qū)域中心實驗室檢驗集成平臺具備以下新功能：實現(xiàn)服務(wù)遠(yuǎn)程診斷需要的區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理；基于臨床專家會診場景的電子檢驗報告呈現(xiàn)；能夠根據(jù)地區(qū)性、歷史性的檢驗數(shù)據(jù)做流行病學(xué)多維分析；能夠快速、靈活實現(xiàn)區(qū)域標(biāo)本的送檢管理，其區(qū)域可從省區(qū)、市區(qū)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)和社區(qū)醫(yī)院；患者通過合理認(rèn)證、授權(quán)可在區(qū)域檢驗系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)檢驗結(jié)果的互認(rèn)和檢驗數(shù)據(jù)的調(diào)用共享；支持檢驗專業(yè)人員在檢驗醫(yī)學(xué)教學(xué)中跨區(qū)域共享數(shù)據(jù)。這些新形勢下的迫切需求，都需要對實驗室LIS的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行新的設(shè)計與改造。

2 傳統(tǒng)LIS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)問題分析

國內(nèi)醫(yī)療信息化歷經(jīng)30年的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)的業(yè)務(wù)除了HIS、LIS、EMRS等系統(tǒng)外，各類系統(tǒng)多至百計。當(dāng)前各主流廠家的LIS的系統(tǒng)架構(gòu)基本都是基于中心化原則開發(fā)的。無論是傳統(tǒng)客戶/服務(wù)器(Client/Server) 模式，還是企業(yè)服務(wù)總線(EBS)模式。這些信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)都無法有效解決以下問題：(1)靈活、快速的信息化集成問題?；谝咔椋笮歪t(yī)院醫(yī)學(xué)實驗室在區(qū)域疫情防控和區(qū)域醫(yī)療協(xié)同中越來越要應(yīng)對不斷變化的區(qū)域?qū)嶒炇腋黝惞δ苄枰@特別需要區(qū)域中心實驗室LIS可以快速、靈活集成配置。(2)單一中心醫(yī)院內(nèi)運行業(yè)務(wù)與跨區(qū)域信息化混合模式問題。當(dāng)前基于區(qū)域醫(yī)療中心社會責(zé)任，需要在政府政策主導(dǎo)下拉通醫(yī)療中心的信息化服務(wù)范圍。區(qū)域中心醫(yī)院在下級醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、診所、臨時采樣點之間要實現(xiàn)快速組織一體化，需要一種新的信息化服務(wù)組織模式。(3)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用開放迭代問題。歷史累積的各種實驗室醫(yī)療數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)治理理念下已是一筆社會資產(chǎn)，各級醫(yī)院應(yīng)該在國家的數(shù)據(jù)保護(hù)要求下，開放各種應(yīng)用，服務(wù)于社會醫(yī)療進(jìn)步。同時醫(yī)保的發(fā)展以及患者的保健需要也是開放數(shù)據(jù)的必然趨勢。應(yīng)該鼓勵各類醫(yī)療信息化廠家基于標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)社會需要的各類健康應(yīng)用服務(wù)，以服務(wù)大眾。為此應(yīng)該開展基于各類國家標(biāo)準(zhǔn)的共享實驗室檢驗信息開放應(yīng)用及迭代提交服務(wù)?；谶@樣的理念，未來發(fā)展也需要一種新型信息結(jié)構(gòu)支撐。

3 基于微服務(wù)的LIS體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

顯然基于目前新需求的出現(xiàn)，實驗室信息系統(tǒng)新系統(tǒng)架構(gòu)引入微服務(wù)是必須的[4-6]?；谛聵I(yè)務(wù)需求的LIS微服務(wù)架構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 區(qū)域?qū)嶒炇襆IS微服務(wù)組成示意圖

3.1微服務(wù)架構(gòu)特點 敏捷和快速實施是微服務(wù)迭代的需求核心。微服務(wù)項目通常涉及重構(gòu)應(yīng)用程序，因此更易于管理，而面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)則關(guān)注于改變IT服務(wù)在企業(yè)范圍內(nèi)的工作方式。微服務(wù)項目的成功實施要基于以下微服務(wù)特點實施[5]。(1)合理可控的復(fù)雜度:微服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)理念需要將大型信息系統(tǒng)按業(yè)務(wù)最小功能分解為功能單一、易于管理的服務(wù)群。新系統(tǒng)的劃分粒度既要基于穩(wěn)定業(yè)務(wù)單一性，也要使得軟件開發(fā)時間在可控范圍內(nèi)。(2)支持動態(tài)架構(gòu)搭建:對大型復(fù)雜歷史累積應(yīng)用系統(tǒng)，可將多個微服務(wù)采用負(fù)載均衡的分布式架構(gòu)搭建，既滿足了用戶性能要求也使得系統(tǒng)可以合理迭代開發(fā)。(3)開發(fā)技術(shù)多元化迭代:每個微服務(wù)既可根據(jù)業(yè)務(wù)功能特點及業(yè)務(wù)的歷史累積代碼資源選擇適合的技術(shù)開發(fā)，這樣既保護(hù)了歷史資產(chǎn)也使得系統(tǒng)不斷提升性能，這對于LIS這樣的傳統(tǒng)信息系統(tǒng)是非常必要的。(4)有效保證了新型業(yè)務(wù)功能的快速落地：在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)迭代發(fā)展的原則下，新邏輯建立的微服務(wù)功能，可獨立發(fā)布變更。新拓展業(yè)務(wù)微服務(wù)可獨立封裝業(yè)務(wù)邏輯，以獨立進(jìn)程運行，可以積木式搭建，而不影響其他微服務(wù)，適合區(qū)域LIS的新型業(yè)務(wù)擴展。

3.2微服務(wù)架構(gòu)與SOA 對比 SOA 是一種基于消息傳送的服務(wù)架構(gòu)[7-8]。它將多個服務(wù)和服務(wù)之間通過相互依賴提供一系列的功能。它的系統(tǒng)應(yīng)用核心是單一業(yè)務(wù)邏輯。以服務(wù)封裝整體業(yè)務(wù)流程，通過ESB對所有業(yè)務(wù)流程實施控制、跟蹤、改進(jìn)。微服務(wù)架構(gòu)其實是 SOA 的發(fā)展。微服務(wù)架構(gòu)更強調(diào)的是“業(yè)務(wù)需要徹底的組件化和服務(wù)化”。原有的單個業(yè)務(wù)系統(tǒng)會拆分為多個可以獨立開發(fā)、設(shè)計、運行的小應(yīng)用微服務(wù)。ESB就相當(dāng)于一根消息管道，用來連接各個服務(wù)節(jié)點。通過ESB 做了消息的轉(zhuǎn)化解釋和路由工作，集成不同系統(tǒng)、不同協(xié)議的服務(wù)，使得不同的服務(wù)互聯(lián)互通。應(yīng)用程序(API)網(wǎng)關(guān):API網(wǎng)關(guān)是一個接口服務(wù)器，是外部系統(tǒng)的唯一入口。API網(wǎng)關(guān)封裝了系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)，為每個遠(yuǎn)程客戶端提供一個定制的API。它具有綜合外部鏈接職責(zé)，如ID驗證、性能監(jiān)控、負(fù)載均衡、靜態(tài)響應(yīng)處理。它與以往接口比較，特點是所有的客戶端和消費端都通過統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)接入微服務(wù)，在網(wǎng)關(guān)層處理所有的非業(yè)務(wù)功能。

微服務(wù)采用從新定義的更小服務(wù)，沒有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的ESB。它將應(yīng)用構(gòu)建為一組相互配合的服務(wù)，每個服務(wù)業(yè)務(wù)單一、功能明確。服務(wù)間采用輕量級通信進(jìn)行接口調(diào)用，如FHIR協(xié)議。FHIR定義了許多信息交換機制，如可在JSON中交換的RESTful資源和XML數(shù)據(jù)格式。該標(biāo)準(zhǔn)還定義了可以通過RESTful API提供資源信息交流的范式[9-10]。

微服務(wù)架構(gòu)與SOA 在許多方面不同，主要區(qū)別如表1所示。

表1 微服務(wù)架構(gòu)與SOA性能對比表

3.3新一代LIS迭代建立過程微服務(wù)的拆分原則 微服務(wù)平臺建設(shè)是個不斷迭代完善的過程[11-13]。在系統(tǒng)建設(shè)中，首先要基于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)連續(xù)，實施原有LIS業(yè)務(wù)的遷移，以保證實驗室傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的延續(xù)、穩(wěn)定，再基于此原則實施微服務(wù)功能優(yōu)化和補充。同時在迭代過程中不斷迭代優(yōu)化微服務(wù)的性能等方面，確保新微服務(wù)的高性能和可靠性。在穩(wěn)定業(yè)務(wù)運行的基礎(chǔ)上拆分業(yè)務(wù)需求，不斷抽取、沉淀共享業(yè)務(wù)微服務(wù)，使之為更多的定制業(yè)務(wù)提供公共微服務(wù)。

核心原則：(1)要正視熟悉LIS業(yè)務(wù)的開發(fā)隊伍對微服務(wù)的拆分技術(shù)不熟悉的問題。微服務(wù)功能是用面向業(yè)務(wù)的方式正式表達(dá)的API。它們封裝出的軟件核心業(yè)務(wù)能力是企業(yè)的重要資產(chǎn)[14-15]。合理拆分的微服務(wù)是一個LIS軟件工程師的能力提升過程。在基于微服務(wù)的LIS轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，熟悉LIS業(yè)務(wù)的開發(fā)隊伍能夠基于穩(wěn)定資產(chǎn)的理念建立高質(zhì)量的微服務(wù)是一個逐漸成長的過程，因此需要遵循循序漸進(jìn)的原則。(2)在微服務(wù)建設(shè)迭代初期安排獨立微服務(wù)開發(fā)隊伍，基于創(chuàng)新業(yè)務(wù)域開發(fā)微服務(wù)是現(xiàn)實途徑。在實施區(qū)域檢驗業(yè)務(wù)互聯(lián)互認(rèn)過程中，僅僅基于新業(yè)務(wù)功能合同面向新業(yè)務(wù)開發(fā)微服務(wù)是推進(jìn)微服務(wù)迭代的合理原則。在這個時期老的LIS業(yè)務(wù)仍然沿用老模式運行。在開發(fā)過程中努力做到業(yè)務(wù)最小化與松散原則耦合。這允許微服務(wù)所有者可以靈活地進(jìn)行迭代服務(wù)的組合，達(dá)到業(yè)務(wù)滿意。(3)基于檢驗業(yè)務(wù)價值最大原則逐漸建立微服務(wù)。微服務(wù)的建立，特別是LIS微服務(wù)的建立，可以通過基于每個業(yè)務(wù)點的價值最大原則逐漸建立。首先是效率提優(yōu)原則[8]，然后是AI嵌入原則。在不斷提升軟件效率的原則下，在每個檢驗業(yè)務(wù)點嵌入基于當(dāng)前各類AI算法的價值微服務(wù)，以推進(jìn)LIS進(jìn)步發(fā)展。筆者所在團隊設(shè)計的LIS微服務(wù)迭代過程如圖2所示。

圖2 迭代建立微服務(wù)體系示意圖

3.4未來基于微服務(wù)的LIS系統(tǒng)應(yīng)用趨勢

3.4.1疫情下的社會服務(wù)功能 在現(xiàn)代信息技術(shù)社會下，人類與新型冠狀病毒感染這樣的社區(qū)獲得性疾病遭遇還是第一次。它注定了政府與社會在應(yīng)對它的過程中，一定是一個以變對變的過程。例如歷時兩年多來，國家《關(guān)于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎防控方案》已從第1版修訂到第9版。各類社會組織措施更是應(yīng)對多變。例如其核心社會組織過程包括區(qū)域中心實驗室在政府、疾控中心統(tǒng)一授權(quán)下，通過一體化設(shè)計的LIS微服務(wù)系統(tǒng)高效、動態(tài)協(xié)同各級各類醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)、下級實驗室有序進(jìn)行核酸檢測作業(yè)[14]。按照責(zé)任場景將各級核酸檢測子系統(tǒng)產(chǎn)生的核酸數(shù)據(jù)，上傳至區(qū)域中心實驗保存質(zhì)控，上傳至區(qū)域全民健康信息平臺，并與政府健康服務(wù)門戶交互，包括區(qū)域政府的政務(wù)服務(wù)App“政府快辦”交互，實現(xiàn)核酸檢測結(jié)果數(shù)據(jù)社會互認(rèn)共享、調(diào)閱查詢，滿足老百姓按法有效清晰限行，按法方便出行。同時保證各機構(gòu)在準(zhǔn)確、及時實驗室核酸信息的導(dǎo)引下，合理設(shè)置疫情卡點，效率設(shè)置防疫監(jiān)管。

在居民核酸標(biāo)本采集功能中，主要包括各級采集人員可以快速掃描被檢測人員的“健康碼信息”獲得統(tǒng)一、準(zhǔn)確的身份確認(rèn)，并與標(biāo)本采集管條碼綁定。核酸采樣標(biāo)本的轉(zhuǎn)運功能包括轉(zhuǎn)運人員對各采集點的轉(zhuǎn)運箱進(jìn)行接收，同時根據(jù)系統(tǒng)反饋的目的地實驗室或指定實驗室進(jìn)行標(biāo)本運輸。

核酸標(biāo)本接收功能包括面向?qū)嶒炇覙?biāo)本核收人員提供的手機移動端的服務(wù)應(yīng)用(APP或小程序)。接收來自轉(zhuǎn)運車輛送檢的核酸標(biāo)本，完成標(biāo)本的接收、核對、送檢。

中心實驗室核酸標(biāo)本的登記和結(jié)果發(fā)布功能包括待檢測標(biāo)本在實驗室中的全過程管理。在檢驗過程中，可以準(zhǔn)確登記標(biāo)本的上機時間，對檢驗結(jié)果進(jìn)行批量錄入和發(fā)布。

區(qū)域中心實驗室疫情調(diào)度數(shù)據(jù)儀表盤功能包括動態(tài)更新的核酸標(biāo)本結(jié)果的數(shù)據(jù)可視化。可查看各級采集點的采集狀態(tài)及速率、標(biāo)本轉(zhuǎn)運狀態(tài)及速率、實驗室核酸標(biāo)本檢測狀態(tài)等，為實現(xiàn)科學(xué)調(diào)度資源提供數(shù)據(jù)支撐。

以上這些軟件服務(wù)都具有動態(tài)調(diào)整實施策略，大社會區(qū)域限時布置的突出特點，無疑只有通過基于微服務(wù)的現(xiàn)代LIS架構(gòu)才能充分滿足需要。

3.4.2基于AI 的LIS功能拓展 近年來AI在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用取得了重要進(jìn)展。目前主要表現(xiàn)在：標(biāo)本采集機器人，實驗室圖譜報告的智能檢測，智能審核系統(tǒng)應(yīng)用，基于檢驗指標(biāo)的健康管理AI決策系統(tǒng)應(yīng)用，以及基于組學(xué)檢驗指標(biāo)的健康管理決策系統(tǒng)應(yīng)用等5個重要方向[15]。

AI在機器人中的應(yīng)用進(jìn)步最大。如智能化標(biāo)本采集系統(tǒng)，采血機器人是標(biāo)本采集系統(tǒng)的典型代表，這項技術(shù)將人工經(jīng)驗采血模擬為精準(zhǔn)可視化自動采血，理論上單次成功率能達(dá)到99%以上。然而，真正實現(xiàn)從標(biāo)本采集到送檢過程的自動化運行還需要假以時日。主要研究重點在有效避免不合理標(biāo)本采集和錯誤采集。對于部分無須醫(yī)師開具處方的檢測項目，希望實現(xiàn)縮短患者的標(biāo)本采集過程。另外，對于感染性疾病人群，檢驗前過程的智能化采集將有效阻斷感染途徑，將大大降低人員在檢驗前過程中被傳染的風(fēng)險。

隨著深度學(xué)習(xí)算法的進(jìn)步，以及云技術(shù)的算力加強和機器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的累計，基于圖形和圖譜的智能檢驗實現(xiàn)了對檢驗標(biāo)本中多種有形顆粒成分形態(tài)學(xué)的定性和定量分析，減少了人工操作、經(jīng)驗等主觀因素對檢驗結(jié)果造成的影響。

自動化審核在臨床生化、血液、尿液、免疫、凝血[16]等多個方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，自動審核在部分報告出具流程中提升效率50%以上[17]。自動化審核系統(tǒng)與特殊病種患者EMR的結(jié)合也產(chǎn)生了臨床價值，腫瘤患者人群就是其中的一個經(jīng)典案例。

基于檢驗指標(biāo)的健康管理AI決策系統(tǒng)應(yīng)用飛速發(fā)展。當(dāng)疾病仍處于早期，特別是無癥狀階段和惡化早期，建立早診及預(yù)警模型是人工智能應(yīng)用于檢驗醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要價值體現(xiàn)。

基于組學(xué)檢驗指標(biāo)的健康管理決策系統(tǒng)應(yīng)用趨勢明顯。隨著組學(xué)檢測技術(shù)的日益成熟，對組學(xué)數(shù)據(jù)的檢測在分子診斷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。通過構(gòu)建基于深度學(xué)習(xí)的分類器模型，對轉(zhuǎn)移癌的原發(fā)灶具有較好的鑒別性能，對沒有明顯原發(fā)信息的轉(zhuǎn)移癌標(biāo)本分類的準(zhǔn)確性是病理學(xué)專家的2倍左右[18]。

AI系統(tǒng)的應(yīng)用在當(dāng)下的大數(shù)據(jù)“云”平臺算力支持下，通過微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)支持的合理定義APIs可以有效推進(jìn)AI生態(tài)的進(jìn)步。各類基于新利益場景的社會組織(健康服務(wù)組織，醫(yī)療保險組織，社會科研單位)可以通過注冊即獲權(quán)利的實驗室數(shù)據(jù)訪問，使得各自的服務(wù)目的得以獨立拓展，并且在數(shù)據(jù)安全邊界內(nèi)，可以在全社會不斷拓展自己服務(wù)項目，這無疑需要基于微服務(wù)信息架構(gòu)的支持。

3.4.3醫(yī)療信息社會健康數(shù)據(jù)消費 我國近20年來的醫(yī)療信息化發(fā)展，大型醫(yī)學(xué)中心已經(jīng)匯集了巨量的患者各類醫(yī)學(xué)信息。其中實驗室數(shù)據(jù)更是如此。從入院、診斷、治療到出院的數(shù)據(jù)，所有這些數(shù)據(jù)顯然代表了一種豐富的資源，具有改善健康和護(hù)理的潛力。

面對老齡社會的到來，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動下患者健康信息消費理念。各國紛紛出臺國家戰(zhàn)略，推進(jìn)電子健康記錄廣泛社會應(yīng)用。美國的平權(quán)醫(yī)療法和高科技發(fā)展法案開創(chuàng)了一個時代醫(yī)療數(shù)據(jù)利用的新時代[19]，鼓勵社會各類機構(gòu)開發(fā)以患者為中心的定制化服務(wù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型醫(yī)療服務(wù)。如基于LIS實驗室數(shù)據(jù)的疾病康復(fù)方法推薦系統(tǒng)。

在醫(yī)院內(nèi)已擁有近成熟的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)醫(yī)院內(nèi)部，包括一個集中的數(shù)據(jù)利用分析團隊，以及基于嚴(yán)格安全管理的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)。但是，根據(jù)法律、政策，要推進(jìn)實驗室數(shù)據(jù)的社會服務(wù)，最好的推進(jìn)方式是與其他擁有互補數(shù)據(jù)能力和專業(yè)知識的機構(gòu)合作。

區(qū)域中心實驗室可以和大學(xué)的數(shù)學(xué)系、社會科學(xué)系、計算機信息系合作，以提高醫(yī)療質(zhì)量和降低成本。還可以與社會人口健康部門合作提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的服務(wù)創(chuàng)新。這些創(chuàng)新將在改善社會醫(yī)療護(hù)理、加強患者的康復(fù)參與方面發(fā)揮積極作用。

任何慢性疾病，基于經(jīng)驗(而不是基于數(shù)據(jù))的照護(hù)方法，都存在嚴(yán)重護(hù)理服務(wù)的不一致性。這可能增加緊急護(hù)理及意外住院的風(fēng)險。通過醫(yī)療數(shù)據(jù)的展示，識別這些患者，并識別與之相關(guān)的臨床和行為特征，可以幫助社區(qū)醫(yī)生提供有針對性的管理。例如通過開發(fā)新干預(yù)算法，可以預(yù)測糖尿病患者意外就醫(yī)的風(fēng)險[20]。

另外，患者通過持續(xù)訪問自己的醫(yī)療數(shù)據(jù)，提升對自己醫(yī)療保健的參與度?；颊咴诩抑型ㄟ^訪問院內(nèi)客觀醫(yī)療數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)患者歷史數(shù)據(jù)概覽、關(guān)鍵指標(biāo)變化提醒，建議干預(yù)及照護(hù)措施參考、計費信息查看、健康花費估算，這些對提升患者最終健康結(jié)果非常有意義。

要建設(shè)這些新服務(wù)功能，只有基于微服務(wù)架構(gòu)的新LIS才能有效支持。其重要技術(shù)核心是APIs的設(shè)計。

4 結(jié)束語

針對區(qū)域中心實驗室當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，在新一代區(qū)域中心實驗室信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)中引入微服務(wù)結(jié)構(gòu)非常必要[21]。本文僅對微服務(wù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)入的必要性及主要實施組織策略進(jìn)行了概略設(shè)計，基于篇幅未對實施技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行表述。通過對傳統(tǒng)單體架構(gòu)的LIS實施微服務(wù)改造，突出新型緊急業(yè)務(wù)的微服務(wù)化，保證了LIS業(yè)務(wù)流程的連續(xù)性，同時通過微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的引入，快速應(yīng)對醫(yī)院組織及管理變化帶來的業(yè)務(wù)調(diào)整及需求變化，以提高區(qū)域中心實驗室的區(qū)域能力。LIS微服務(wù)平臺建設(shè)是一個不斷迭代完善的過程。在后續(xù)系統(tǒng)建設(shè)中，首要任務(wù)是延續(xù)歷史已建立的LIS服務(wù)功能，同時針對實驗室系統(tǒng)在新業(yè)務(wù)域下的功能進(jìn)行微服務(wù)功能迭代，以此不斷完善微服務(wù)基礎(chǔ)共享服務(wù)，沉淀共享業(yè)務(wù)微服務(wù)功能，形成共享微服務(wù)池，使之為更多的定制業(yè)務(wù)提供服務(wù)。