(上海市大數(shù)據(jù)股份有限公司,上海 200072)

1 背景

為應對和防范秋冬季可能出現(xiàn)的新一輪新冠疫情風險,新冠防疫相關(guān)部門著手制定工作預案,核酸檢測則是篩查和診療的一種重要手段。為有效提高核酸檢測的信息管理效率,在大規(guī)模篩查時可以從容調(diào)配資源,實現(xiàn)“愿檢盡檢”“應檢盡檢”,需要建設一個統(tǒng)一的信息化系統(tǒng),實現(xiàn)新冠病毒核酸檢測工作的全流程信息化管理,形成全流程閉環(huán)。

2 需求分析

通過前期對幾家指定進行核酸檢測的醫(yī)院開展調(diào)研工作,對醫(yī)務人員及管理機構(gòu)提出的實際需求進行分析,整理該系統(tǒng)建設主要有采樣、檢測和管理三部分功能需求[1]。其中,采樣需要實現(xiàn)賬戶登錄、機構(gòu)信息管理、采樣登記、手工填報、采樣信息管理五部分功能;檢測需要實現(xiàn)賬戶登錄、樣本掃描查詢、混檢送檢、檢測結(jié)果錄入四部分功能;管理需要實現(xiàn)采樣點維護、檢測機構(gòu)維護、預約信息統(tǒng)計、采樣信息統(tǒng)計、檢測結(jié)果統(tǒng)計五部分功能[2]。

3 系統(tǒng)總體設計

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)設計為五層架構(gòu),如圖1所示。自頂向下,依次為訪問層、應用層、應用支撐層、數(shù)據(jù)層、基礎設施層[3]。

3.1.1 訪問層

訪問層包括采樣機構(gòu)頁面、檢測機構(gòu)頁面和管理機構(gòu)頁面,分別面向不同用戶,通過用戶和權(quán)限管理控制訪問。

3.1.2 應用層

應用層包括采樣管理子系統(tǒng)、檢測管理子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)。采樣管理子系統(tǒng)、檢測管理子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)部署政務云平臺政務外網(wǎng)區(qū)域。

3.1.3 應用支撐層

應用支撐層包括統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一授權(quán)管理、統(tǒng)一接入、信息發(fā)布、認證管理、表單組件、規(guī)則配置組件、工作流組件、日志/文件服務[4]。

3.1.4 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包括基礎數(shù)據(jù)庫、預約信息庫、采樣信息庫和核酸檢測專題數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)存儲服務。數(shù)據(jù)對接、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲備份等統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源服務。

3.1.5 基礎設施層

本系統(tǒng)部署在政務外網(wǎng)環(huán)境,統(tǒng)一由政務云平臺提供網(wǎng)絡服務、虛擬服務器、安全服務和應用軟件等基礎設施服務。另外,為采樣機構(gòu)和檢測機構(gòu)配備硬件設施;掃描槍和條碼打印機,硬件設備連接政務外網(wǎng)服務。

3.2 系統(tǒng)技術(shù)選型

系統(tǒng)使用SpringBoot作為后端框架,mybatis作為數(shù)據(jù)持久層框架,使用MySQL 作為后臺數(shù)據(jù)庫,存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)。并通過RateLimiter對接口進行限流控制,保證了接口的高可用[5]。前端采用ReactJS作為底層開發(fā)框架,使用Hooks模式編寫,結(jié)合antd作為UX框架,靈活可用。

通過使用這些技術(shù)框架,實現(xiàn)了核酸檢測信息管理系統(tǒng)的相關(guān)功能,并滿足各項使用指標要求,便于后期維護,可擴展性較強[6]。

3.3 網(wǎng)絡架構(gòu)設計

本系統(tǒng)在網(wǎng)絡部署方面,部署在政務外網(wǎng),網(wǎng)絡架構(gòu)圖如圖2 所示。采樣機構(gòu)、檢測機構(gòu)和管理機構(gòu)通過政務外網(wǎng)訪問部署在政務外網(wǎng)的采樣管理子系統(tǒng)、檢測管理子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng);在政務外網(wǎng)部署數(shù)據(jù)庫集群存儲全量數(shù)據(jù)。

3.4 系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)

該系統(tǒng)主要提供給民辦醫(yī)療機構(gòu)、公辦醫(yī)療機構(gòu)及新冠防疫相關(guān)部門有關(guān)人員錄入核酸檢測相關(guān)信息,并支持對核酸檢測的信息進行相關(guān)管理操作。所以核酸檢測信息管理系統(tǒng)由采樣管理模塊、檢測管理模塊、管理模塊三部分共同組成。系統(tǒng)的整體工作流程圖如圖3所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 System Architecture Diagram

其中,為便于管理用戶信息及機構(gòu)信息,設置了user_info、org_info兩個數(shù)據(jù)表。User_info表由“主鍵”,“機構(gòu)編碼”,“用戶編碼”,“用戶名稱”,“用戶密碼”等字段組成,Org_info表由“機構(gòu)編碼”,“機構(gòu)名稱”,“機構(gòu)類型”等字段組成,主要通過“機構(gòu)類型”字段區(qū)分不同職責、不同權(quán)限的機構(gòu)。

3.4.1 采樣管理子系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

采樣工作人員可以登錄采樣管理子系統(tǒng),該模塊主要功能為賬戶登錄、機構(gòu)信息管理(查看機構(gòu)基礎信息、分時預約管理、訂單管理)、采樣登記、手工填報、采樣信息管理等。核酸檢測信息管理系統(tǒng)中,登記被檢測者的信息是非常關(guān)鍵的一步,這為后續(xù)信息管理、編輯、查詢等提供了基礎。系統(tǒng)主要登記被檢測人的身份證號、姓名、年齡、性別、聯(lián)系方式、住址、檢測時間、檢測地點、檢測方式等信息。為實現(xiàn)該功能,需要在數(shù)據(jù)庫中建立sample_info數(shù)據(jù)表。

Sample_info表由“采樣機構(gòu)名稱”“采樣操作人”“樣本編碼”“檢測人姓名”“檢測人證件號”“檢測條目”等字段組成。采樣工作人員登陸核酸檢測信息管理系統(tǒng)時,要輸入正確的系統(tǒng)賬號和密碼。當用戶側(cè)發(fā)出登錄請求時,后臺服務端會將賬號和密碼與存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的user_info表中相應信息進行校驗,校驗通過后,會顯示出該用戶所具有的所有操作功能的系統(tǒng)界面。登錄成功后,采樣工作人員在“樣本掃描”環(huán)節(jié),使用掃碼槍掃描樣本,確認接收樣本,如圖4所示。

該部分內(nèi)容錄入系統(tǒng)后,儲存在數(shù)據(jù)庫中,后續(xù)檢測報告也會傳入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,并與被檢測人信息進行比對,確保信息準確,方便后續(xù)的查詢與匯總。

圖2 網(wǎng)絡架構(gòu)圖Fig.2 Network Architecture Diagram

3.4.2 檢測管理子系統(tǒng)與實現(xiàn)

檢測機構(gòu)工作人員登錄檢測管理子系統(tǒng),可以進行樣本掃描查詢和檢測結(jié)果錄入。錄入結(jié)果時,可以選擇“單次結(jié)果”錄入和“批量陰性”錄入兩種操作方式。該模塊主要功能為賬戶登錄、樣本掃描查詢、混檢送檢、檢測結(jié)果錄入等,系統(tǒng)示意如圖5所示。存儲檢測結(jié)果的check_summary表,主要由“樣本編號”“接收機構(gòu)編碼”“核酸檢測結(jié)果”“抗體檢測結(jié)果”“報告錄入時間”等字段組成。

3.4.3 管理子系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

管理機構(gòu)登錄管理子系統(tǒng),可對采樣機構(gòu)、檢測機構(gòu)進行基礎信息維護,并支持查看轄區(qū)內(nèi)新冠檢測全鏈路統(tǒng)計信息:預約登記、采樣、報告。預約登記可按照地區(qū)、性別、年齡等信息進行統(tǒng)計;采樣可按照地區(qū)、采樣機構(gòu)進行統(tǒng)計;檢測結(jié)果可按照結(jié)果信息、被檢測人性別、年齡等信息進行統(tǒng)計,系統(tǒng)示意如圖6所示。

圖3 系統(tǒng)流程圖Fig.3 System Flow Chart

圖4 采樣管理子系統(tǒng)圖Fig.4 Sampling Management Subsystem Diagram

4 系統(tǒng)測試

由于網(wǎng)絡運行環(huán)境、實際系統(tǒng)硬件配置及數(shù)據(jù)信息錄入量等差異,導致性能測試結(jié)果與實際運行環(huán)境略有差別,測試服務器環(huán)境性能遠低于正式環(huán)境中的服務器性能,用戶使用瀏覽器訪問核酸檢測信息管理系統(tǒng),瀏覽器主要使用Chrome。系統(tǒng)測試主要包含四部分內(nèi)容:(1)權(quán)限管理;(2)信息安全、數(shù)據(jù)安全;(3)全套業(yè)務流程;(4)系統(tǒng)功能。

經(jīng)過系統(tǒng)測試,用戶可以通過瀏覽器查詢結(jié)果,相關(guān)醫(yī)務人員可以利用瀏覽器通過用戶名、密碼登錄核酸檢測信息管理系統(tǒng),并對已錄入的檢測信息進行查詢和導出,如圖7所示。用戶權(quán)限功能完善,業(yè)務流程順利,基本符合預期目標。

5 結(jié)語

圖5 檢測管理子系統(tǒng)圖Fig.5 Checking Management Subsystem Diagram

圖6 管理子系統(tǒng)圖Fig.6 Management Subsystem Diagram

圖7 系統(tǒng)測試示意圖Fig.7 System testing Diagram

本系統(tǒng)主要目標是實現(xiàn)新冠病毒核酸檢測工作的全流程信息化管理,形成全流程閉環(huán)。通過建設和使用本系統(tǒng),可以為市民公眾、采樣機構(gòu)、檢測機構(gòu)和管理機構(gòu)四方提供統(tǒng)一的全流程信息化服務,建立統(tǒng)一的業(yè)務流程、工作表單、數(shù)據(jù)標準等服務,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、實時更新;為采樣機構(gòu)提供快速準確的信息采集服務;為檢測機構(gòu)提供迅速高效的數(shù)據(jù)上傳服務;為管理機構(gòu)提供實時無誤的數(shù)據(jù)統(tǒng)計服務和資源調(diào)配服務。希望本系統(tǒng)可以為防控新冠肺炎盡一份力量,為提高核酸檢測的信息化管理水平做出一點貢獻,為充分利用醫(yī)療數(shù)據(jù)開展城市社會精細化治理探索思路方向。