李 彬,李 疆,李年華,高 亮,劉 燕
(陸軍第950醫(yī)院,新疆葉城844900)
健康管理是以體檢信息為依據(jù)、基于個人健康檔案的個性化管理,是建立在現(xiàn)代生物學(xué)及信息化管理技術(shù)基礎(chǔ)上,從社會、心理、生物的角度對每個人進(jìn)行全面的健康保障服務(wù)[1],可大致分為體檢前調(diào)查、根據(jù)體檢數(shù)據(jù)進(jìn)行健康評估、結(jié)合健康評估結(jié)果開展健康干預(yù)、持續(xù)長期健康普查4 個步驟[2]。健康管理是對個人或群體的健康進(jìn)行全面檢測、分析、評估,提供健康咨詢、指導(dǎo)以及對健康危險因素進(jìn)行干預(yù)的全過程[3]。以往健康信息管理資料均為紙本方式,存在效率低下、數(shù)據(jù)誤差大、體檢結(jié)果數(shù)據(jù)難以開發(fā)利用等缺陷[4],不便于對健康狀況統(tǒng)計、分析和監(jiān)控,同時不同時段由不同的檔案管理員建檔,可能會造成部分人員重復(fù)建檔。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,醫(yī)療行業(yè)依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成了健康物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科[5],人們逐步通過物聯(lián)網(wǎng)搭建的醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行健康咨詢和治療指導(dǎo)[6],擺脫了傳統(tǒng)的健康信息管理手工操作模式,提高了工作效率。本文設(shè)計了一種高原健康信息管理系統(tǒng),通過集成官兵服役期間各類體檢檔案、高原病監(jiān)測、高原醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)干預(yù)等各類健康信息,使信息管理條理化、科學(xué)化、系統(tǒng)化,實現(xiàn)了健康管理與科研管理的深度融合。該系統(tǒng)不僅能滿足高原官兵健康檔案管理功能,還能與醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system,HIS)實行數(shù)據(jù)交換,從而形成全方位、多層次的綜合數(shù)據(jù)庫,以實現(xiàn)對高原官兵健康管理的全覆蓋。
高原健康信息管理系統(tǒng)的設(shè)計要求是整合分散在部隊衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、體系醫(yī)院和高原軍事醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)中高原官兵的各類健康信息,對官兵個人或群體健康進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和有效管理,以期對高原疾病做到早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)、早治療。衛(wèi)生機(jī)構(gòu)可通過本系統(tǒng)進(jìn)行群體數(shù)據(jù)分析,了解部隊官兵高原病流行學(xué)資料和整體健康狀況,為有針對性地做好群體防護(hù)和衛(wèi)勤保障方案提供技術(shù)支持。醫(yī)務(wù)工作者可通過本系統(tǒng)對官兵健康情況進(jìn)行全程跟蹤和健康評估,并結(jié)合軍事綜合信息網(wǎng)開展有針對性的健康教育和咨詢回訪??蒲泄ぷ髡呖赏ㄟ^本系統(tǒng)集成的大數(shù)據(jù),廣泛開展回顧性和前瞻性的調(diào)查研究,還可通過與數(shù)據(jù)庫相匹配的各類體液標(biāo)本,進(jìn)行低氧損傷敏感標(biāo)志物和基因易感性研究,使之成為高原醫(yī)學(xué)研究資源庫。官兵通過本系統(tǒng)不僅可隨時了解自身的健康水平,進(jìn)行高原病和心理健康的在線評測,得到有針對性的建議,還可以學(xué)習(xí)高原衛(wèi)生保健知識,增強(qiáng)自我防護(hù)能力。
高原健康信息管理系統(tǒng)以體檢檔案和科研數(shù)據(jù)管理為核心業(yè)務(wù)功能,期望可成為軍事醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)科研數(shù)據(jù)管理的信息處理平臺。
(1)模塊化:把復(fù)雜系統(tǒng)分解為多個小的、獨立的、相互作用的組件,可以用來處理復(fù)雜的大型軟件。以往的健康信息管理系統(tǒng)功能基本都集成在同一軟件下,模塊之間區(qū)分不明,用戶使用不便。本系統(tǒng)在總體框架的應(yīng)用基礎(chǔ)上,可分為6 個子系統(tǒng),分別為健康檔案、數(shù)據(jù)管理、健康自評、健康教育、疾病管理和系統(tǒng)設(shè)置。
(2)開放化:用戶可以根據(jù)需要,增加或刪減錄入的項目和指標(biāo)。如單位新增流式細(xì)胞儀,只需在系統(tǒng)設(shè)置模塊中增加相應(yīng)項目表單,即可實現(xiàn)體檢檔案錄入。
(3)優(yōu)化使用界面:采用與門戶網(wǎng)站類似的無模式窗體,進(jìn)入系統(tǒng)后即顯示分類導(dǎo)航,人機(jī)界面友好,便于用戶操作、理解、學(xué)習(xí)、掌握和使用。
(4)特色化:兼顧醫(yī)療機(jī)構(gòu)和科研單位使用需求,不僅可與HIS 友好對接,實現(xiàn)信息共享,還可以結(jié)合軍事綜合信息網(wǎng),延伸至高原部隊基層一線使用。
(5)接口標(biāo)準(zhǔn)化:代碼均符合標(biāo)準(zhǔn)化模式,采用國際編碼標(biāo)準(zhǔn)與軟件工程規(guī)范,系統(tǒng)接口遵循HL7接口協(xié)議。本系統(tǒng)和第三方數(shù)據(jù)交互時,按照數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),通過智能數(shù)據(jù)接口模式,實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,增強(qiáng)其擴(kuò)展性,方便系統(tǒng)功能的進(jìn)一步完善和升級。
系統(tǒng)綜合利用了瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server,B/S)和客戶端/服務(wù)器(Client/Server,C/S)模式。其中,B/S 模式為使用者提供便攜的使用方式,通過瀏覽器即可訪問本系統(tǒng),在網(wǎng)關(guān)設(shè)備上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)映射后,即可在各地聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用。C/S 模式主要用于“軍衛(wèi)一號”HIS 的病案數(shù)據(jù)抽取,抽取的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)規(guī)范、壓縮、傳輸、解壓縮等操作后自動導(dǎo)入本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
系統(tǒng)整體采用3 層架構(gòu)的開發(fā)方式,通過劃分表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層來實現(xiàn)“高內(nèi)聚、低耦合”的設(shè)計思想,其架構(gòu)如圖1 所示。在各項數(shù)據(jù)指標(biāo)采集模塊中,系統(tǒng)實現(xiàn)了動態(tài)調(diào)整指標(biāo)參數(shù),管理員可依據(jù)分析需求,隨時在系統(tǒng)中添加所需指標(biāo)、刪除無用指標(biāo)。
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
系統(tǒng)開發(fā)依賴于操作系統(tǒng)Windows 系列,Windows 7、Windows 8、Windows 10 系統(tǒng)均可以安裝IDE(integrated development environment)開發(fā)工具。同時系統(tǒng)開發(fā)還依賴于.Net Framework 4.0(或以上版本)軟件。運行環(huán)境:服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows Server 2003/2008/2012,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL Server 2008 R2,工作站操作系統(tǒng)Windows XP、Windows 7或Windows 10。
在開發(fā)工具上,采用Visual Studio 2012 作為IDE開發(fā)工具,采用MySQL 2008 R2 作為數(shù)據(jù)庫,采用IIS 7.0 作為容器及服務(wù)承載工具。
在開發(fā)語言上,采用C#語言,通過HTML 標(biāo)記語言、CSS 樣式表、JavaScript 等技術(shù)實現(xiàn)前端功能,ASP.NET 技術(shù)具體實現(xiàn)后端功能。與數(shù)據(jù)庫交互過程中,采用Entity Framework 技術(shù)實現(xiàn)對象關(guān)系映射(object relational mapping,ORM),而個別功能上采用SQL OLEDB 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫交互。
根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能,高原健康信息管理系統(tǒng)可分成健康檔案、數(shù)據(jù)管理、健康自評、健康教育、疾病管理和系統(tǒng)設(shè)置6 個模塊。系統(tǒng)功能包括醫(yī)學(xué)檢查、心理測評、科學(xué)研究、數(shù)據(jù)查詢、分析匯總等,其功能結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
圖2 高原健康信息管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
健康檔案模塊包括醫(yī)學(xué)檢查、心理測評和科學(xué)研究3 個功能。
醫(yī)學(xué)檢查主要用于編輯錄入歷年體檢、調(diào)查量表等數(shù)據(jù)資料,所有表單和項目均可隨意增加和刪減,便于今后擴(kuò)展項目資料的錄入。檔案資料錄入前,需填寫資料所屬人員信息,便于資料查詢。其中編號為必填項,包括個人編號和檔案編號,個人編號是結(jié)合了內(nèi)置查重功能由系統(tǒng)自動生成的,保證了個人信息和編號的唯一性;檔案編號為資料日期碼加區(qū)分碼組成,確保了每份資料的唯一性。個人資料包括姓名、性別、出生年月、年齡、民族等必填信息,以及籍貫、入伍地、身高、體質(zhì)量、血型、入伍/工作時間、職業(yè)、政治面貌、學(xué)歷、職務(wù)、現(xiàn)單位、曾駐單位、住址、聯(lián)系電話、吸煙量、現(xiàn)居住地、海拔、累計高原居住時間、此次高原居住時間、返回平原時間等選填信息,健康檔案模塊的人員信息錄入界面如圖3所示。
圖3 健康檔案模塊的人員信息錄入界面
人員信息選擇性錄入完畢即可選擇性錄入常規(guī)檢查、體格檢查、營養(yǎng)指標(biāo)、作業(yè)能力測試、自由基檢測、血氣分析、肺功能檢測、血常規(guī)檢查、血生化檢查、血液流變學(xué)檢測、精液分析、超聲、超生心動圖等20 余個項目、數(shù)百個檢測指標(biāo)。此功能主要實現(xiàn)對以往體檢資料的電子化管理,可作為評價人群健康情況和實施衛(wèi)生保健、制訂疾病防治措施的重要依據(jù)[7],健康檔案模塊的檢測項目錄入界面如圖4 所示。資料錄入員可以選擇以上一個或多個表單組合錄入,所有記錄表均可通過系統(tǒng)表單式輸入,也可下載其Excel 模板,在模板上修改數(shù)據(jù)后導(dǎo)入系統(tǒng)。對于以往調(diào)查量表的錄入可選擇直接錄入數(shù)據(jù),也可以進(jìn)行單選或復(fù)選框勾選,系統(tǒng)可自動轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)記錄進(jìn)系統(tǒng),節(jié)省了資料員的工作量。輸入信息會進(jìn)行自動檢錯,拒絕接受不符合語法或有邏輯錯誤的信息并提示重新輸入。當(dāng)提示姓名出現(xiàn)重復(fù)記錄時,可顯示出之前的數(shù)據(jù),由輸入者判定是否為同一人,選擇合并記錄或者新建記錄,保證每個人的檔案能夠連貫、統(tǒng)一,確保數(shù)據(jù)的唯一性和合法性。
圖4 健康檔案模塊的檢測項目錄入界面
心理測評用于心理狀況的自我評定,包含SCL-90 癥狀自評量表、匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)、焦慮自評量表和抑郁自評量表,自測結(jié)束后顯示評測結(jié)果。
科學(xué)研究主要用于往年科研調(diào)查量表數(shù)據(jù)錄入和今后實施量表調(diào)查,包括急性高原病調(diào)查表、慢性高原病調(diào)查表和高原脫習(xí)服調(diào)查表。
數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)查詢、分析匯總和批量轉(zhuǎn)換3 個功能。
數(shù)據(jù)查詢可以依據(jù)姓名、體檢編號或檔案編號搜索特定人員檔案資料并進(jìn)行瀏覽、修改、刪除、打印等操作。
分析匯總可以查詢特定人員不同時期的檔案資料,并進(jìn)行導(dǎo)出、生成報表、繪制某一或多個項目變化曲線圖等操作。
批量轉(zhuǎn)換可以根據(jù)任意檔案個人信息或體格檢查條目為條件,進(jìn)行單項或組合查詢某特定人群檔案信息(可采取模糊或精確搜索方式),并進(jìn)行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)管理模塊的群體數(shù)據(jù)查詢界面如圖5 所示。系統(tǒng)可自動統(tǒng)計記錄條目數(shù),異常人員信息,指定項目平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變化區(qū)間等,有正常值范圍的項目可統(tǒng)計正常和異常條目數(shù),計算異常率。同時,系統(tǒng)可以指定任意表單并下載模板,在模板上錄入數(shù)據(jù)后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)批量數(shù)據(jù)導(dǎo)入。
圖5 數(shù)據(jù)管理模塊的群體數(shù)據(jù)查詢界面
健康自評模塊包括急性高原健康評測和常駐高原健康評測2 個功能。
急性高原健康評測采用國家軍用標(biāo)準(zhǔn)《急性高原反應(yīng)的診斷和處理原則》進(jìn)行急性高原病調(diào)查并計算總分,其應(yīng)用界面如圖6 所示??偡郑? 分,提示“目前狀態(tài)良好”;5 分≤總分≤10 分,提示“有輕度急性高原反應(yīng),請注意防護(hù)”;11 分≤總分≤15 分,提示“有中度急性高原反應(yīng),請注意休息”;總分>15分,提示“急性高原反應(yīng)較為明顯,請及時就醫(yī)”。
圖6 健康自評模塊的急性高原健康自評界面
常駐高原健康評測采用慢性高原病診斷自評系統(tǒng)(青海標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行慢性高原病調(diào)查并計算總分??偡帧? 分,提示“目前高原適應(yīng)良好,請繼續(xù)保持”;6分≤總分≤10 分,提示“請注意休息,如有不適,及時吸氧”;11 分≤總分≤14 分,提示“請注意衛(wèi)生保健,定期吸氧”;總分≥15 分,提示“請堅持吸氧并服用高原保健藥品”。
健康教育模塊包括文檔管理、文檔瀏覽和在線咨詢3 個功能。
文檔管理中管理員和用戶可上傳各種調(diào)查表、量表、健康教育多媒體資料等供用戶瀏覽、學(xué)習(xí),如《高原衛(wèi)生防護(hù)學(xué)》《急性高原病的規(guī)范化治療》《慢性高原病防治研究進(jìn)展》《高原常見疾病防治》《高原供氧》等,文檔類型包括DOC、PDF 和PPT 文檔。
文檔瀏覽供一般用戶查看健康教育學(xué)習(xí)資料,主要為高原衛(wèi)生防病知識等。健康教育模塊的文檔瀏覽界面如圖7 所示。
圖7 健康教育模塊的文檔瀏覽界面
在線咨詢是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)一對一實時在線咨詢或延時疑問解答等。
疾病管理模塊包括病案導(dǎo)入、疾病登記和隨訪記錄3 個功能。
病案導(dǎo)入主要集成醫(yī)院歷年病案首頁信息,通過導(dǎo)入HIS 歷年軍人住院信息,便于疾病的預(yù)測、篩查和早期診斷,疾病管理模塊的病案首頁界面如圖8 所示。由于HIS 必須與其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔絕,不能從HIS 直接提取數(shù)據(jù),所以需要先從HIS 提取數(shù)據(jù)后再進(jìn)入健康管理系統(tǒng)執(zhí)行導(dǎo)入工作,導(dǎo)入前可執(zhí)行清除數(shù)據(jù)操作。首先,使用HIS 數(shù)據(jù)提取子程序提取醫(yī)院病案資料,再通過HIS 數(shù)據(jù)導(dǎo)入子程序完成數(shù)據(jù)整合,HIS 數(shù)據(jù)提取子程序應(yīng)用界面如圖9 所示,HIS 數(shù)據(jù)導(dǎo)入子程序應(yīng)用界面如圖10 所示。疾病登記中對于未錄入HIS 的病例,可采用手動錄入方式進(jìn)行登記。隨訪記錄中對重點關(guān)注人員定期隨訪并記錄相關(guān)結(jié)果。
圖8 疾病管理模塊的病案首頁界面
圖9 HIS 數(shù)據(jù)提取子程序應(yīng)用界面
圖10 HIS 數(shù)據(jù)導(dǎo)入子程序應(yīng)用界面
系統(tǒng)設(shè)置模塊包括系統(tǒng)配置、用戶權(quán)限管理和個性化設(shè)置3 個功能。
系統(tǒng)配置主要用于各資料表單的管理設(shè)置,包括體檢表單管理、科研項目管理、體檢表單排序、健康自評設(shè)置和數(shù)據(jù)備份恢復(fù)。
用戶權(quán)限管理主要包括用戶組管理、用戶管理、密碼修改和各模塊權(quán)限管理。系統(tǒng)用戶主要包括管理員、資料員、一般用戶和游客4 種角色,不同用戶的權(quán)限不同,所能操作的功能模塊也不同。游客僅能瀏覽健康教育內(nèi)容;一般用戶可瀏覽所有數(shù)據(jù)資料;資料員具有增加數(shù)據(jù)和修改資料的權(quán)限;管理員具有增減用戶,分配其他用戶使用權(quán)限,刪除數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份與恢復(fù)等權(quán)限。
個性化設(shè)置中管理員可根據(jù)實際需要重組系統(tǒng)模塊,增減相應(yīng)功能,在任意表單上增加自定義項目,增加了軟件使用的靈活性,如圖11 所示。
圖11 系統(tǒng)設(shè)置模塊的體檢表單管理界面
HIS 接口核心代碼如下所示:
循環(huán)執(zhí)行下列代碼:
本系統(tǒng)在我院上線并運行一年多來,已收錄數(shù)千人/次健康資料,各功能模塊運行無差錯,從應(yīng)用效果看主要存在以下優(yōu)勢:(1)易用性。具有計算機(jī)基礎(chǔ)知識的人員即可輕松掌握系統(tǒng)并使用,減少了煩瑣的人工勞動,降低了勞動成本,不僅能進(jìn)行組合查詢,還有統(tǒng)計分析、匯總、繪圖等功能,提高了健康數(shù)據(jù)管理的質(zhì)量和效率,有利于科研工作的開展[8]。(2)準(zhǔn)確性。系統(tǒng)內(nèi)置查重和數(shù)據(jù)校驗,保障了個人健康檔案的準(zhǔn)確、完整、規(guī)范,為健康評估與干預(yù)提供了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。(3)靈活性和實用性。系統(tǒng)不僅能輕松管理現(xiàn)有科研資料,通過表單的靈活配置,還能滿足今后未知的項目管理,增加了系統(tǒng)的靈活性和實用性。(4)功能性。通過健康教育提前干預(yù)、健康自評實時健康狀況采集、健康檔案對人員進(jìn)行全程信息化追蹤監(jiān)控、疾病管理實現(xiàn)全方位健康管理等功能,實現(xiàn)人員健康全維管理。(5)應(yīng)用廣泛性。雖然系統(tǒng)定位為高原健康信息管理,但也適用于平原人群,其強(qiáng)大的擴(kuò)展功能幾乎可以滿足所有體檢、調(diào)查和科研信息的管理。
本系統(tǒng)在研發(fā)中仍存在以下不足:
(1)個人血液等標(biāo)本樣品管理仍然處于獨立運作、維護(hù)和管理的狀態(tài),若能整合到本系統(tǒng)中,不僅便于使用,還可有效降低運營和維護(hù)成本。
(2)HIS 數(shù)據(jù)導(dǎo)出、導(dǎo)入需要定期手動運行,如何實現(xiàn)每日自動更新數(shù)據(jù)仍需要研究。
(3)開發(fā)高原健康信息管理系統(tǒng)的目的主要是將以人工、紙張為主的傳統(tǒng)作業(yè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化、無紙化整合的信息作業(yè)環(huán)境,并改進(jìn)其作業(yè)流程。但目前系統(tǒng)仍處于人工操作與信息化作業(yè)并行階段,即許多數(shù)據(jù)的采集仍采用傳統(tǒng)紙張記錄后錄入系統(tǒng),如何完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的信息化采集和保存是今后需要重點研究的問題。
隨著無線網(wǎng)絡(luò)、個人數(shù)字助手(personal digital assistant,PDA)和平板計算機(jī)等產(chǎn)品的穩(wěn)定、快速發(fā)展,移動醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)用前景更加廣闊,其定義及應(yīng)用范圍也將更為廣泛[9]。未來將在著力解決系統(tǒng)現(xiàn)有問題的基礎(chǔ)上,增加移動智能設(shè)備作為客戶端并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,以期實現(xiàn)系統(tǒng)與移動智能設(shè)備的高度融合,同時整合各基層衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的官兵健康信息資料,以完全實現(xiàn)資料的電子化管理和高原健康信息的共通共享。本系統(tǒng)期望未來使官兵可于軍網(wǎng)在線登錄、預(yù)約并查詢個人年度健康檢查相關(guān)數(shù)據(jù);基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)可查詢各醫(yī)療單位群體健康信息,有針對性地制訂醫(yī)療計劃;衛(wèi)勤保障部門可統(tǒng)計分析高原疾病發(fā)病情況,以制訂更加合理的高原衛(wèi)勤保障方案,提高數(shù)據(jù)使用率和可用性。此外,系統(tǒng)另一個有待改進(jìn)的功能是采取短信或手機(jī)客戶端的方式通過信息化平臺將每次體檢調(diào)查結(jié)果及時反饋給個人。
高原健康信息管理系統(tǒng)集健康檔案、科學(xué)研究、心理測評、健康自評、健康教育等功能為一體,實現(xiàn)了高原官兵健康信息全程數(shù)字化的管理,使健康檔案得以永久保存,也為數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析提供了有利支持[10]。本系統(tǒng)目前主要應(yīng)用于高原官兵,今后將擴(kuò)大應(yīng)用人群,更好地發(fā)揮系統(tǒng)功能。