林靖生, 滕曉燕, 曹青, 湯杰, 馬龍鑫, 陳爾真

(上海交通大學 醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院， 上海 200025)

2022年3月起，以奧密克戎變異株為主要流行株的新冠疫情在上海市蔓延，給本市疫情控制造成了極大的困難。截至2022年4月30日，新增確診病例及無癥狀感染者人數(shù)已超50萬。本市自3月中旬開始進行方艙醫(yī)院建設，目前已建成市區(qū)兩級方艙醫(yī)院119家，總開放床位數(shù)達到27萬張，以滿足感染者隔離醫(yī)學觀察需求。本團隊牽頭參與了多個市級方艙醫(yī)院信息化建設[1]，如上海世博展覽館方艙醫(yī)院、上海新國際博覽中心方艙醫(yī)院和國家會展中心(上海)方艙醫(yī)院等。根據(jù)不同類型方艙醫(yī)院建設與運行實際業(yè)務需求，在基礎設施、終端硬件、應用改造、運行維護等方面積累了相關經(jīng)驗，總結如下。

1 大型方艙醫(yī)院信息化需求分析

1.1 大型方艙醫(yī)院的建設特點

方艙醫(yī)院作為一種新型公共衛(wèi)生防控與醫(yī)療設施，其建造時間短、成本低、機動性強，具備隔離、分診、提供基本醫(yī)療照護、密切監(jiān)測和快速轉診、提供基本生活和社會活動等功能，在應對突發(fā)傳染病、地質災害、重大事故等應急公共衛(wèi)生事件時發(fā)揮重要作用[2]。

本團隊參與建設的上海世博展覽館方艙醫(yī)院、上海新國際博覽中心方艙醫(yī)院、國家會展中心(上海)方艙醫(yī)院均為利用現(xiàn)有大型展覽館整體框架結構，對建筑內部進行改建而成，其中以國家會展中心最具代表性。國家會展中心方艙醫(yī)院共設14個艙，總床位數(shù)高達5萬張，僅耗時96 h建成，為上海市目前規(guī)模最大的方艙醫(yī)院。此類方艙醫(yī)院基本具備電力、網(wǎng)絡等信息化基礎設施，但存在有線網(wǎng)絡點位偏少，覆蓋范圍有限，網(wǎng)絡與電力的穩(wěn)定性及可靠性較低等問題。

1.2 大型方艙醫(yī)院的信息化需求

“快速、高效、安全、易用”是方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)建設的核心需求。2022年4月8日，上海市新型冠狀病毒肺炎疫情防控工作領導小組發(fā)布了《關于做好信息化支撐本市方艙醫(yī)院醫(yī)療管理工作的通知》，強調要加強和規(guī)范方艙醫(yī)院信息化管理，要充分發(fā)揮信息化在支撐醫(yī)療救治監(jiān)測、創(chuàng)新管理模式、提升服務效率、促進有序流動、保障醫(yī)療安全等方面的作用，使得方艙醫(yī)院的服務和管理更加高效化、便捷化和科學化。在疫情應急管理特殊時期，方艙醫(yī)院承擔著與疫情賽跑的特殊任務，本市方艙醫(yī)院建設周期極短，這就要求方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)建設周期也必須從常規(guī)的半年建設時間縮短至2～3 d，同時還要保證系統(tǒng)的可用性和安全性，并且滿足相關用戶對于信息系統(tǒng)的相關需求。

(1)患者需求 方艙醫(yī)院的建設目的主要是為輕癥和無癥狀感染者提供醫(yī)學隔離與觀察?；颊咴谌朐簳r和在院期間，需進行個人信息登記、健康狀況與基本生命體征的自我監(jiān)測，離院時要滿足患者查閱在院期間核酸檢測報告、出院小結、解除醫(yī)學隔離證明等醫(yī)學報告的相關需求。

(2)醫(yī)療需求 方艙醫(yī)院醫(yī)護人員的數(shù)量配置一般低于常規(guī)醫(yī)院，為了確保醫(yī)務人員高效開展醫(yī)學觀察和醫(yī)療救治工作，信息系統(tǒng)的支撐不可或缺，包括建立適用于方艙醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)囑管理系統(tǒng)、護理管理系統(tǒng)、影像和實驗室檢查管理系統(tǒng)、藥品供應管理系統(tǒng)等，以應對大批量患者收治與出院管理。

(3)管理需求 利用信息化手段提高方艙醫(yī)院運行管理效率是發(fā)揮方艙醫(yī)院在疫情防控中“應收盡收，以快制快”的關鍵舉措。通過數(shù)據(jù)自動化采集，實現(xiàn)對方艙醫(yī)院人力資源、物資配置的精細化管理。

1.3 大型方艙醫(yī)院信息化建設面臨的挑戰(zhàn)

大型方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)建設面臨建設周期短、床位規(guī)模與工作量大、信息化基礎設施匱乏、用戶多樣性等諸多挑戰(zhàn)。

1.3.1 建設周期短

信息化建設必須與方艙醫(yī)院整體建設進程同步進行，即要求在2～4 d內要完成信息系統(tǒng)架構設計、平臺基礎設施建設、網(wǎng)絡部署與優(yōu)化、基礎數(shù)據(jù)維護，應用系統(tǒng)部署、培訓、上線等一系列工作。

1.3.2 床位規(guī)模與工作量大

本團隊管理的方艙醫(yī)院，床位規(guī)模在7 500～50 000張，是傳統(tǒng)醫(yī)院的5～10倍，而工作人員的配置又達不到常規(guī)醫(yī)院的標準，日常工作量巨大，是平日工作量的10～20倍，傳統(tǒng)醫(yī)院信息系統(tǒng)無法有效應對。

1.3.3 信息化基礎設施匱乏

信息化所需的基礎設施相對匱乏，電力和網(wǎng)絡等基礎能力難以得到有效保障，弱電工程進度滯后于整體工程進度，經(jīng)常導致場館驗收時信息化基礎設施還未完工的情況發(fā)生，軟硬件系統(tǒng)的落地缺乏時間窗口。

1.3.4 系統(tǒng)用戶多樣性

方艙醫(yī)院醫(yī)護團隊大多來自不同省市不同醫(yī)院、對信息系統(tǒng)的使用習慣不一致。同時醫(yī)療隊變動與流動性大、調動多，難以實現(xiàn)有效的系統(tǒng)操作培訓而達到規(guī)范化使用 。

2 大型方艙醫(yī)院信息化建設思路

2.1 設計思想

根據(jù)方艙醫(yī)院的建設特點和其信息化需求，按照方艙醫(yī)院應用功能規(guī)范要求，我們采用了基于云平臺的簡化HIS及EMR作為核心業(yè)務系統(tǒng)，并集成住院、護理、醫(yī)技、藥品管理等子模塊，實現(xiàn)方艙醫(yī)院基礎醫(yī)護業(yè)務的閉環(huán)管理；并與核酸檢測機構、市級大數(shù)據(jù)平臺建立數(shù)據(jù)交互接口，用以協(xié)同患者轉運業(yè)務，同步檢查結果，上報方艙運行管理數(shù)據(jù)等?；谠破脚_的上海方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)總體架構可分為基礎設施層、云平臺服務層、應用服務層(圖1)。

圖1 大型方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)架構圖

2.2 實施原則

根據(jù)方艙醫(yī)院的運行特點，在設計和部署信息系統(tǒng)的時候，需要遵守下列實施原則。

2.2.1 快速部署原則

方艙醫(yī)院的管理系統(tǒng)需要能夠在極短的時間窗口內完成部署，同時需要對部署環(huán)境有足夠適應性，包括網(wǎng)絡環(huán)境、服務器環(huán)境、數(shù)據(jù)存儲環(huán)境、安全管理環(huán)境。

2.2.2 高并發(fā)原則

方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)需要具備管理大批量患者的能力，并且需要對相同癥狀、相同治療方法的患者提供批量處理，系統(tǒng)需要考慮在大批量處理患者信息和診療操作的過程中，能具有較高并發(fā)任務處理能力。

2.2.3 輕量化原則

為了縮短系統(tǒng)部署時間，降低對終端設備特性的依賴，需要系統(tǒng)能適配通用性終端設備，盡可能減輕終端設備部署操作，快速完成大量設備的部署安裝工作。

2.2.4 易用性原則

方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)需要具備良好的人機交互界面，正確引導用戶進行操作。信息系統(tǒng)需要通過簡單的培訓就能讓用戶上手使用，界面簡潔，標識明顯，讓用戶快速完成工作任務，避免誤操作。

2.2.5 安全性原則

由于系統(tǒng)可能會在任何網(wǎng)絡環(huán)境下運行，需要系統(tǒng)能符合GB/T 22239-2019《信息安全技術 網(wǎng)絡安全等級保護基本要求》的三級水平，在內部網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)情況下都能確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全。

2.2.6 擴展性原則

不同時期和不同環(huán)境下的方艙醫(yī)院，對系統(tǒng)的功能有不同的要求，需要信息系統(tǒng)能夠根據(jù)方艙醫(yī)院的業(yè)務特點進行靈活定制。

3 大型方艙醫(yī)院信息化建設實踐

3.1 基礎架構

國家會展中心方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)全部構架在云平臺基礎設施之上。依靠公有云技術，通過云服務器提供的虛擬化平臺構建系統(tǒng)架構環(huán)境，同時通過運營商提供的高性能及高速的互聯(lián)網(wǎng)[3-5]接入帶寬、安全的機房環(huán)境、云防火墻、云主機、云存儲、彈性負載均衡等形成互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(internet data center，IDC)[6]，域內服務器、電腦等通過專線實現(xiàn)訪問，從而使醫(yī)療機構本體無需再自建機房。在方艙信息化建設中云平臺使用的關鍵考量有以下4個方面：

(1)計算資源 作為方艙的計算資源，云服務器是云計算基礎設施的重要組成部分，能夠提供簡單高效、安全可靠、處理能力可彈性伸縮的計算服務，可進行大規(guī)模計算和業(yè)務部署服務器環(huán)境。

(2)存儲資源 方艙云化業(yè)務在云端主要使用彈性塊存儲，簡稱云硬盤，主要為云服務器實例提供的塊級別數(shù)據(jù)存儲設備，具有高可用、高可靠、靈活易用等特點，通過分布式集群和數(shù)據(jù)三副本機制為云服務器的數(shù)據(jù)存儲提供可靠性保證。

(3)中間件資源 云上方艙醫(yī)院業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用RDS云數(shù)據(jù)庫，云數(shù)據(jù)庫是一種即開即用、穩(wěn)定可靠、可彈性伸縮的關系型數(shù)據(jù)庫服務。

(4)網(wǎng)絡資源 方艙業(yè)務系統(tǒng)可以通過云平臺進行虛擬私有網(wǎng)絡服務(virtual private cloud，VPC)的創(chuàng)建，定義屬于方艙業(yè)務的私有網(wǎng)絡環(huán)境。相對于在方艙中設立獨立機房和機柜，或從外部機房設置專線的傳統(tǒng)方艙信息化建設方式，采用云平臺模式可以擺脫方艙環(huán)境對物理設備的約束，提供高穩(wěn)定性及高性能的業(yè)務資源集群，同時簡化IT現(xiàn)場運維工作，減少感染風險，為方艙醫(yī)療系統(tǒng)提供有力支撐。具體見圖2。

圖2 大型方艙醫(yī)院信息化部署架構圖

3.2 應用服務

方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)整合了門診掛號收費系統(tǒng)、門診醫(yī)生工作站、住院醫(yī)生工作站、電子病歷系統(tǒng)、護士站、排隊叫號系統(tǒng)、疾病上報系統(tǒng)、藥房及藥庫系統(tǒng)、門診輸液管理系統(tǒng)、實驗室信息管理系統(tǒng)、移動PACS、醫(yī)技報告系統(tǒng)等，基本形成了醫(yī)療過程閉環(huán)管理[7]，能夠對醫(yī)囑、護理、檢驗檢查、電子病歷、輸液、醫(yī)療質量等進行全面監(jiān)管。這套系統(tǒng)基于醫(yī)院原有的系統(tǒng)進行了改造簡化，精簡出適合醫(yī)護人員在方艙醫(yī)院使用的重點功能，以便系統(tǒng)在云服務器上能夠運行順暢[8]?；谠破脚_的大型方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的不同之處主要在于：

(1)護士工作站 出入院系統(tǒng)在原有功能的基礎上進行了針對性的優(yōu)化，為了減少大人流入院情況下患者排隊等待的時間，減輕護士辦理入院登記的工作量，采用讓患者掃描二維碼進行自助登記及流行病學調查的方式?；颊呒腥朐簳r，護士引導患者到病區(qū)，患者填寫完入院登記后，護士為患者分配床位。為了方便管理入院患者，患者也方便記錄自己的床位，我們在方艙醫(yī)院中，仍然采用了三級醫(yī)院住院管理中常用的腕帶進行管理。護士為患者辦理完入院登記之后，可以在系統(tǒng)中為患者打印腕帶，如果有大批量患者入院，系統(tǒng)還能支持批量打印腕帶的功能。

(2)醫(yī)生工作站 方艙醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)和三級公立醫(yī)院中使用的電子病歷也有很大的區(qū)別，方艙醫(yī)院的電子病歷需要高度集中處理新冠病毒感染病例，需要在遵守診療規(guī)范、電子病歷書寫規(guī)范的基礎上，大批量地對在院患者進行診斷、開具醫(yī)囑和書寫病歷文書。為了方便醫(yī)生對患者進行快速篩選，系統(tǒng)提供了對在院患者進行快速篩選的功能，可以根據(jù)患者的最后兩次核酸結果進行快速篩選，也可以根據(jù)患者年齡段進行篩選。對于方艙醫(yī)院收治的患者，系統(tǒng)提供了常用診斷，醫(yī)生可以通過雙擊診斷名稱，快速為患者開立診斷。醫(yī)生可以在醫(yī)囑界面中錄入醫(yī)囑，包括藥物醫(yī)囑、檢查醫(yī)囑、檢驗醫(yī)囑和治療醫(yī)囑。醫(yī)生篩選出需要處理的患者之后，可以批量對這些患者開出醫(yī)囑，或者生成病歷文書。比如入院患者符合年齡條件的都會有中藥處方，就可以通過批量醫(yī)囑的方式進行開具。對于符合出院條件的患者可以批量開具出院醫(yī)囑，對于需要通過應用標準病歷文書模板的病歷，可以批量生成入院錄、病程錄、出院小結、解除隔離證明等多種類型的文書。為了減輕醫(yī)生書寫病歷文書的工作量，通過患者自助填寫的流調表獲取了患者基本信息和流行病學調查信息，結合護理系統(tǒng)提供的患者體溫等信息，自動生成病歷文書。具體見圖3。

圖3 大型方艙醫(yī)院應用系統(tǒng)模塊圖

3.3 運行維護

為加強信息化建設項目管理工作，按照統(tǒng)一領導、分工明確、職責清楚、層次分明、協(xié)調配合、快速應對的原則，需要建立一個高效的方艙信息化項目管理組織架構(圖4)，來應對方艙醫(yī)院信息化建設過程中可能會出現(xiàn)的各類問題。方艙醫(yī)院信息化項目指揮部是為了更方便的對方艙醫(yī)院信息化建設進行整體把控、統(tǒng)一協(xié)調，需要成立一個由各方參建單位或部門領導層組成的領導指揮部。運營服務組是方艙醫(yī)院現(xiàn)場信息化系統(tǒng)相關的第一對接人，直面醫(yī)護和患者咨詢的各種問題，培訓醫(yī)護人員、物資管理人員相關軟件的使用操作，每日向衛(wèi)健委上報關鍵數(shù)據(jù)指標，如果收集到軟件系統(tǒng)相關的新需求或者Bug，還需及時上報給公司產(chǎn)研部門，并跟進處理進度。硬件保障組安裝和維護方艙醫(yī)院內電腦、體溫測量儀、PDA手機、打印機、體征測量儀、檢驗檢查設備、對講機等硬件?；A設施保障組負責現(xiàn)場網(wǎng)絡的安裝部署、電力保供、云資源的開通和運行監(jiān)控。軟件保障組負責軟件系統(tǒng)的運維保障。后勤保障組專門應對物資采購、物資的入庫管理、物資發(fā)放等，需要采購打印紙、腕帶、硬件設備等物資。信息部需協(xié)調各個小組各司其職、保持溝通、相互配合。具體見圖4。

圖4 大型方艙醫(yī)院信息化項目管理組織架構圖

4 總結與展望

隨著5G、云平臺等新一代信息技術的快速發(fā)展以及醫(yī)療信息化領域相關產(chǎn)品的日趨成熟，未來方艙醫(yī)院信息化建設將會越來越完善。在網(wǎng)絡層面5G將是未來建設臨時方艙醫(yī)院的首選，高帶寬與低延遲的特性能讓其在滿足各類應用網(wǎng)絡需求的同時，提供場館網(wǎng)絡建設的靈活性。在終端層面擁有5G聯(lián)網(wǎng)能力自帶電池的一體式醫(yī)護工作站將成為主力，具備腕帶、平貼、報告打印能力使得其可以勝任各類醫(yī)護系統(tǒng)應用。手機將成為最好的醫(yī)護移動終端工具，安裝相關APP即可勝任各類工作，還能通過其進行艙內外的溝通?；颊咭矊⑼ㄟ^手機APP填寫查看與住院相關的各類信息，實現(xiàn)方艙醫(yī)院的患者自服務。云平臺將提供便捷、快速、自增長、自調節(jié)的計算與服務資源，方便部署各類方艙醫(yī)院Sass服務軟件。在應用模塊層面未來可通過軟件模塊化與微服務，根據(jù)現(xiàn)場情況組合式的搭建和部署方艙醫(yī)院信息系統(tǒng)。用信息化利器支撐抗疫工作，讓我們未來面臨類似挑戰(zhàn)時掌握主動。

致謝：特別感謝趙飛、黃茹、孫卓凝、彭德華、鄭志超、雷浩、曾舒翀, 感謝他們嚴格按照課題執(zhí)行，收集了整篇論文的資料。

作者貢獻聲明

林靖生：提出研究思路和框架，查閱文獻，撰寫并修改論文；滕曉燕：查閱文獻，撰寫并修改論文；曹青: 收集資料;湯杰：收集資料；馬龍鑫：收集資料；陳爾真: 指導論文的撰寫和修改。

利益沖突聲明

本研究未受到企業(yè)、公司等第三方資助，各作者不存在潛在利益沖突。