藍(lán)茂英，朱 皓，許文偉，楊 波，伍 銳，張 震，王 恒，孫建聰

（1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放療科，廣東 廣州 510120；2.瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)公司臨床應(yīng)用部，北京 102600）

放療設(shè)計的環(huán)節(jié)眾多，流程相對復(fù)雜，整個放療期間會產(chǎn)生大量的放療數(shù)據(jù)[1]。以往各環(huán)節(jié)間主要依靠手工開具的紙質(zhì)單據(jù)為主，但紙質(zhì)單據(jù)不方便查詢和檢索相關(guān)信息；另外，大量的紙質(zhì)單據(jù)也不易保存和歸檔。為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化放療流程以及提升流程信息化水平，目前市面上出現(xiàn)了多種放療信息管理系統(tǒng)。國外廠商主要有瓦里安公司的ARIA[2]、醫(yī)科達(dá)公司的MOSAIQ 等[3，4]；國內(nèi)廠商如東方瑞云、醫(yī)諾、全域等公司也推出了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)[5]。此外，也有醫(yī)院根據(jù)自身需求自主研發(fā)相關(guān)的放療信息系統(tǒng)[6-9]。通常，網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)都會提供相關(guān)的報表統(tǒng)計功能。瓦里安公司的ARIA 系統(tǒng)自帶了AURA 報表功能[10]，通過SSRS 允許用戶抓取、調(diào)用、存儲、導(dǎo)出所需臨床數(shù)據(jù)。AURA 本身提供約11 類報表，擁有超過130 個自帶報表，可以實現(xiàn)多種臨床統(tǒng)計需求。但由于AURA 自帶的報表是基于國外臨床環(huán)境開發(fā)的，有些國內(nèi)的臨床統(tǒng)計無法滿足，因此需要科室人員通過修改報表或者創(chuàng)建新的報表來滿足科室需求。目前我科配置了兩臺瓦里安直線加速器，使用ARIA 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行放療流程管理。為進(jìn)一步提高我科放療無紙化水平，現(xiàn)基于AURA 對相關(guān)報表進(jìn)行二次開發(fā)，總結(jié)如下。

1 系統(tǒng)開發(fā)

1.1 需求分析 針對放療各環(huán)節(jié)，統(tǒng)計科室各環(huán)節(jié)工作人員的需求，見圖1。醫(yī)生的需求主要包括計劃處方單、患者進(jìn)度統(tǒng)計、4DCT 患者統(tǒng)計、SBRT 患者統(tǒng)計；物理師需求為計劃統(tǒng)計、PD 結(jié)果統(tǒng)計；技術(shù)員需求為放療單首頁、放療記錄單、CBCT 統(tǒng)計、完成放療患者統(tǒng)計；護(hù)士需求主要為新入科患者統(tǒng)計、新治療患者統(tǒng)計和收費核對單統(tǒng)計；管理員需求為加速器工作負(fù)荷統(tǒng)計、流程任務(wù)統(tǒng)計、任務(wù)統(tǒng)計和加速器治療量統(tǒng)計。

圖1 需求分析

1.2 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)模型 放療信息系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫。目前較為常見的數(shù)據(jù)庫主要有MSSQLServer、Oracle、DB2、PostgreSQL、Infomix、MySQL 等[11]。ARIA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要基于MS SQLServer，見圖2。主要包括VARIAN 和VarianDw 兩個數(shù)據(jù)庫，其中VARIAN數(shù)據(jù)庫是實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，為防止頻繁訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，AURA 有單獨的報表數(shù)據(jù)庫VarianDw，通過SSIS 服務(wù)進(jìn)行提取生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，一般半小時同步一次。為了快速開發(fā)報表，AURA 提供了15 個現(xiàn)成的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型是多個數(shù)據(jù)表的整合，可以基于數(shù)據(jù)模型快速設(shè)計報表。

圖2 ARIA 和AURA 數(shù)據(jù)庫

1.3 開發(fā)路線與開發(fā)平臺 為了提高開發(fā)效率，針對前期統(tǒng)計的報表需求，采用不同的開發(fā)路線，見圖3。首先查看是否有自帶報表，滿足需求的報表可直接使用，不完全滿足需求的可基于現(xiàn)有報表進(jìn)行修改；如果沒有相應(yīng)報表，則查看AURA 是否有相應(yīng)模型，有相應(yīng)模型則基于現(xiàn)有模型進(jìn)行報表開發(fā)；沒有模型則通過SQL 創(chuàng)建相應(yīng)的模型，再進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。本次報表設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用SQLServer2014，報表界面設(shè)計采用ReportBuilder。

圖3 報表開發(fā)路線

1.4 設(shè)計思路

1.4.1 加速器工作負(fù)荷統(tǒng)計 科室管理員以及技術(shù)員需要隨時統(tǒng)計每臺加速器的工作負(fù)荷，以便合理分配加速器資源，提高治療效率。需要統(tǒng)計的內(nèi)容包括開始治療時間、結(jié)束治療時間、運行時長、出束累計時間、患者數(shù)、射野數(shù)和總MU。通過分析，AURA 自帶的數(shù)據(jù)模型可以滿足數(shù)據(jù)要求，所以直接采用治療模型進(jìn)行設(shè)計。采用ReportBuilder 設(shè)計該報表的界面，見圖4。報表模型采用AURA 自帶的dw 治療歷史記錄型號，交互式參數(shù)主要為治療記錄的開始時間和結(jié)束時間。按照需求設(shè)計機器行組和日期行組，按所需格式顯示數(shù)據(jù)。統(tǒng)計的各項參數(shù)通過數(shù)據(jù)模型的相關(guān)字段和ReportBuilder 自帶函數(shù)可以完成統(tǒng)計需求。

圖4 加速器工作量統(tǒng)計ReportBuilder 設(shè)計界面

1.4.2 電子處方 為改變以往手寫紙質(zhì)計劃處方單，實現(xiàn)計劃處方單無紙化，在本科室ARIA 系統(tǒng)升級后，科室日常采用ARIA的電子處方功能。一方面，ARIA電子處方工作區(qū)只能填寫和查看電子處方單，打印則需到Reporting 工作區(qū)界面；另一方面，雖然系統(tǒng)提供了電子處方報表，但格式較為雜亂，顯示不夠清晰。因此，需要創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型以解決此問題。為保證電子處方單的實時性，選擇VARIAN 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，所需數(shù)據(jù)見圖5，主要包括患者基本信息、醫(yī)生信息、診斷信息和具體處方信息。其中，圖中右側(cè)虛線框為處方信息，數(shù)據(jù)存儲于多個數(shù)據(jù)表，而Prescription 表主要包含處方基本信息，靶區(qū)和危及器官具體限量信息 在 PrescriptionPropertyItem、PrescriptionProperty、PrescriptionAnatomy 和PrescriptionAnatomyItem 四個表中，通過相應(yīng)的主鍵和外鍵連接。

圖5 電子處方數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

1.4.3 PD 結(jié)果統(tǒng)計 Portal Dosimetry 是瓦里安自帶的EPID 患者計劃驗證模塊，廣泛用于患者計劃驗證[12]，可以快速分析計劃驗證結(jié)果，但每位患者的通過率結(jié)果需要在PortalDosimetry 界面單獨打開，較為耗時，且PD 一次只能查看一位患者的計劃驗證信息，不適合上級物理師進(jìn)行批量查看與分析。為此，需要開發(fā)PD 結(jié)果統(tǒng)計報表，使其可以統(tǒng)計任何時間段內(nèi)所有患者的PD 驗證結(jié)果（若計劃不通過時可自動提示），并用一個餅狀圖顯示所有患者總的射野通過率占比。而AURA 自帶報表沒有類似的功能，也沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，需要重新構(gòu)建數(shù)據(jù)模型。該模型所有數(shù)據(jù)均來自于VARIAN 數(shù)據(jù)庫，其中患者基本信息來自于Patient 數(shù)據(jù)表，療程信息來自Course 數(shù)據(jù)表，計劃信息來自PlanSetup 數(shù)據(jù)表，加速器信息來自Machine 數(shù)據(jù)表，PD 分析結(jié)果來自PortalDoseAnalysis 數(shù)據(jù)表。通過相關(guān)的主鍵和外鍵進(jìn)行表之間的連接，具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系見圖6。PD 結(jié)果以xml 格式存儲于數(shù)據(jù)庫中，通過SQL 編寫函數(shù)進(jìn)行提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，比如通過率通過如下函數(shù)進(jìn)行抓?。?/p>

圖6 PD 結(jié)果數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

2 應(yīng)用效果

2.1 報表開發(fā)情況 自2020 年7 月網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級為ARIAV15.6 后，隨著ARIA 在科室的深入應(yīng)用，根據(jù)需求相應(yīng)開發(fā)了以下17 個報表，每個報表對應(yīng)的功能見表1。其中，放療單首頁替換之前的手寫單，患者ID 條形碼可同步打印，無需再用特定條碼打印機額外打印條碼。計劃統(tǒng)計表可實現(xiàn)任何時間段內(nèi)各機器、各物理師的計劃量統(tǒng)計。PD 結(jié)果統(tǒng)計表用于統(tǒng)計患者的各射野和總的通過率，如果沒有通過報表則會出現(xiàn)紅色提醒，方便物理師審核。計劃處方單替換手寫處方單，并可自定義格式以顯示更清晰的限量信息。放療記錄單則根據(jù)患者的療程和計劃信息自動生成，便于技術(shù)員進(jìn)行工作記錄。加速器工作量負(fù)荷表統(tǒng)計每臺加速器每天的運行負(fù)荷。治療量表統(tǒng)計科室每月每年等任何時間段內(nèi)的各機器各技術(shù)的射野量、治療人次數(shù)和患者數(shù)。部分報表的運行結(jié)果見圖7、圖8。

圖7 計劃處方單報表運行結(jié)果

圖8 治療量統(tǒng)計報表運行結(jié)果

表1 基于AURA 開發(fā)的報表及功能說明

2.2 耗時分析 系統(tǒng)升級后，相關(guān)業(yè)務(wù)耗時明顯縮短，各個報表的統(tǒng)計時間均少于相應(yīng)的人工統(tǒng)計時間，見表2。其中AURA 報表統(tǒng)計時間為打開報表至運行完的時間，人工統(tǒng)計時間為手動登記、查找相關(guān)信息的時間。項目1、項目8、項目9、項目10、項目11、項目12、項目13、項目14 及項目16 統(tǒng)計的是科室一個月的數(shù)據(jù)；項目4、項目5、項目7、項目15 統(tǒng)計的是科室一周的數(shù)據(jù)；其余項目統(tǒng)計的是某一患者的數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，AURA 報表運行的時間為4～19 s，同一個報表所統(tǒng)計的時間跨度越大，運行時間相應(yīng)較長。而對應(yīng)項目的人工統(tǒng)計時間為3～175 min，不同的項目統(tǒng)計時間差異較大。可以看出，AURA 報表統(tǒng)計時間遠(yuǎn)小于人工統(tǒng)計時間。

表2 報表運行時間和人工統(tǒng)計時間比較

3 應(yīng)用分析

隨著放射治療技術(shù)的快速發(fā)展，從3DCRT 到IMRT 再到RapidArc，以及如今應(yīng)用越來越廣泛的SBRT、IGRT、呼吸門控等技術(shù)，如何通過準(zhǔn)確高效的數(shù)據(jù)化統(tǒng)計來輔助科室更好地合理利用各種技術(shù)越來越受到人們重視，如何快速提取放療中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)亦是亟待解決的問題。本文基于科室臨床需求，基于瓦里安ARIA 腫瘤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和AURA 報表環(huán)境開發(fā)了17 項數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表。所設(shè)計的報表目前在科室日常臨床工作中運行無誤，效率高，極大減輕了人工統(tǒng)計的工作量。如新登記患者統(tǒng)計解決了護(hù)士每周每月的統(tǒng)計需求；計劃處方單替代了原來的手寫處方單，進(jìn)一步實現(xiàn)了無紙化；放療單首頁替代了原來的手寫單，且自動生成患者ID 條形碼。

對于科室的放療數(shù)據(jù)統(tǒng)計、管理，國內(nèi)已有商用的東方瑞云、醫(yī)諾等第三方信息管理系統(tǒng)。雖然第三方系統(tǒng)也可以實現(xiàn)多種臨床統(tǒng)計管理功能，但相較于Eclipse 自帶的AURA 報表系統(tǒng)主要有以下不同：①第三方系統(tǒng)報表往往需要單獨購買；②不同數(shù)據(jù)接口以及TPS 與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的兼容和連接可能會導(dǎo)致存在一定的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險；③由于需要科室定制化，往往投入時間周期長、成本大。

AURA 系統(tǒng)不僅自帶了大量的統(tǒng)計報表，同時也支持自定義報表功能，且不涉及數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出和傳輸兼容等問題。利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型可以快速設(shè)計出所需的報表，部分?jǐn)?shù)據(jù)亦可從數(shù)據(jù)庫構(gòu)建數(shù)據(jù)模型進(jìn)行開發(fā)?；贏URA 所設(shè)計的報表可以無縫整合于ARIA 系統(tǒng)，并且通過設(shè)置Quick Report使得報表可以在ARIA/Eclipse 任何工作區(qū)界面運行。為保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的實時性，AURA 擁有單獨的數(shù)據(jù)庫，且每半小時會自動同步一次生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。AURA 還提供了LiveData 選項，只需在運行報表時勾選即可獲取實時數(shù)據(jù)。此外，報表運行結(jié)果可以導(dǎo)出為Word、Excel、PDF 等不同格式，方便后續(xù)進(jìn)一步分析，亦可以直接打印運行結(jié)果。

本文方法雖然是基于瓦里安ARIA 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、Eclipse 計劃系統(tǒng)和AURA 報表系統(tǒng)，但類似的開發(fā)方法同樣可以應(yīng)用到其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和計劃系統(tǒng)。除了本文方法之外，羅傳文等[13]通過Eclipse Scripting API 腳本采用Visual C# 進(jìn)行設(shè)計放療病例檢索，也可以實現(xiàn)類似的病例統(tǒng)計功能，但是通過API的方法編程量更大，開發(fā)成本較高，周期較長，不適于普遍推廣。

4 總結(jié)

本次設(shè)計的相關(guān)報表為基于科室現(xiàn)有的ARIA腫瘤信息系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，無需增加硬件，解決了科室相關(guān)放療臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計的需求。同時，開發(fā)的相關(guān)數(shù)據(jù)報表目前已在科室應(yīng)用，大幅度提高了科室統(tǒng)計工作效率以及放療無紙化水平，提升了科室的放療信息化水平。