整合医院网络、APP模块、微信服务号为一体的心房颤动中心信息化设计及评价

周鹏 王玉涛 刘韦卓 林泓桢 李剑 高秀芳 姜晓斐 谢坤 高稳 施海明 罗心平

心房颤动(简称房颤)是临床实践中最常见的心律失常，大约33%的心律失常相关住院与房颤相关[1]。大部分的房颤患者需要进行长期管理，已有研究证明[2]，有效的疾病管理可以使房颤患者抗凝的依从性和达标率显著提高。房颤中心建设的意义也在于规范化的管理、治疗疾病，最大程度降低不良事件的发生，而疾病的管理需要我们全方位收集患者疾病相关的信息，并将信息进行整合。

目前，医院的诊疗过程主要通过医院信息系统(His系统)完成，患者在院内门急诊及住院的诊疗资料均储存在His系统中，但目前的His系统仅仅是在财务、收费等环节实现了计算机管理，缺乏对临床医疗功能的直接支持，并不是真正的医疗信息化[3]。此外，His系统是一个封闭的系统，仅仅供单平台、单医院使用，在患者的随访过程中其应用会受到极大的限制。因此我们需要在His系统的基础上构建一个真正的数据管理系统。

传统的患者管理主要通过电话随访及门诊随访完成，然而存在患者依从性不佳、多处就诊时不便于管理、患者情况无法及时和医生交流等问题。因此建设一个门诊、病房、社区、家庭全覆盖的数据收集、用药指导、事件随访网络对于房颤的管理至关重要，而目前网络构建的经验尚且不足[4]。因此，复旦大学附属华山医院将互联网引入房颤中心的建设中，以实现上述网络的构建，即将His系统中的院内资料抽提出来，与外院资料通过APP进行整合，而患者自身的事件通过微信服务号进行整合，从而形成联合不同医院、患者家庭的疾病管理网络。为此，本中心设计开发一套以医院His系统及互联网为基础，以手机APP、微信服务号为核心的房颤患者数据管理系统。

1 方法

1.1计算机技术 系统采用vue2.0前端+IBM loopback后端进行开发，运行于chrome浏览器中，是web2.0时代先进的技术构架。系统采用单页面web设计，避免刷新页面，有效地提升了用户体验。严格模块化管理，不仅能很好地利用大量的成熟框架，同时使得系统结构清晰，易于扩展。通过NW.js等技术能很容易地扩展为本地GUI程序，实现对硬件资源如打印机和其他设备的调用。通过ORM技术将院内his系统、lis系统等整合为一个标准的数据源，集成到院内mysql服务器中，并通过webservice调用。前后端一体化的设计模式，有效地提升了系统质量。系统采用响应式设计，在各种不同规格的尺寸下，如ipad，手机上都能良好显示。

1.2系统的数据维度 房颤数据库基于信息化专病管理的思路，需要大容量地存储房颤病人院内外多渠道、多种类、多时段的多元诊疗数据，以构建病人患病周期内的数据库。在保证患病周期数据交换存储的可行性基础上，特别是应该从房颤的角度挖掘多元数据之间的内在关系，在这里需破除传统临床业务层的数据搜集范式，重构多维度的房颤专病数据结构，除了能够记录房颤病人在一个时期内横断面的特征之外，还应该尤为重视时间维度和更多可分析的维度，将真实世界的疾病数据线性化，增加房颤病人的数据时序性和可分析性。

例如我们容易得到一个时间段内的CHA2DS2-VASc评分横断散点，但是散点中并没有给出更多的时序处理，例如“合并卒中前后”这一母时序和“人群年龄段的面上迁移”这一子时序，甚至更多的“合并卒中人群患病周期内随访”这样的交叉时序处理。但是一旦添加时序迁移，就会得出很多含有关联因素的启发，如图1。

图例中每一个点代表一个患者的评分

图1时序处理前(上)后(下)的CHA2DS2-VASc评分散点图

1.3His系统病人信息收集 以医院His系统为基础，将其中明确诊断(包括门诊和出院诊断)为“房颤”和“房颤”的病人信息的相关字段进行收集，将医院His系统数据库中诊断含有“房颤”或“房颤”的所有患者的信息导入房颤数据库中，并反映于房颤管理软件,如图2。

1.4房颤数据库 参考中国房颤中心建设必备字段，在His系统中植入房颤数据库模块，抓取检验资料实现门诊随访和评估，并通过安全软件与中国房颤中心互通数据。在数据库中保存His系统导入的和手机APP录入的病人数据。

房颤专病数据库具有以下特性。①时序性：时序性是在传统疾病数据库中引入时间维度，以此能够构建出人群或者个人的房颤病情的时序迁移，建立动态变化或疾病模型，不能仅仅理解为记录时间，从而使得流行病学或者心血管病学等能通过各个断面得以研究。②多模态：房颤的特点是上下游广泛牵连，病人也行踪不定，决定数据具有复杂多样的特点，而为了进行研究，就要存储多模态的数据。一方面除了跨库存储文本和常见的心电图像等内容外，也需要将原始的心电值、图像、DICOM等存储；而另一方面，需要存储外院多样性的数据和患者端智能可穿戴设备资料。这些无疑加大了患病周期数据治理的难度，但是必须在标准范式中考虑。③专病化：房颤疾病的数据治理难度大，因为大量原始而残缺的非结构化数据没有太大研究价值，除了需要大量复杂高精度的清洗工作外，还需要补充专病数据，如CHA2DS2-VASc评分、HAS-BLED评分、TIMI评分、患者节律等甚至房颤手术中更为精细的海量资料。在高维度的数据上，一开始就应当专病化，减少后期的数据治理难度，增加科研的可分析性。④科研属性：临床科研数据不同于物理学、化学、生物学、心理学数据等，有着自己的独特特点，这决定了传统数据结构很难满足临床需求。临床数据是将科研和临床密切结合的，并且在专病的特点上将时序和科研随访结合，生成专病数据构架，因此需要在一开始设立科研属性，提高数据可用性。

图2 房颤病人的信息收集

1.5房颤管理APP 开发房颤管理手机APP软件“AFTITA”(已在APP STORE和安卓应用商店上架)，同步开发网页版。APP的主界面见图3。APP具有如下功能：①新建病人档案和随访功能可供医生实时进行患者病例档案的建立和随访，即在门诊过程中将患者信息、现病史、既往史、用药史、CHA2DS2-VASc评分等信息以选项的形式输入数据库，同时对数据库中的数据进行统计分析；②专病统计分析功能，可以对疾病信息的分布，如年龄分布、性别分布、用药分布等进行初步统计分析，还可进行横断面统计分析，如合并症的统计分析；③患者管理功能，可以与患者进行实时对话(患者应用微信服务号)，在问答社区回答患者疑问，并与掌上心电合作建立远程心电监测平台；④计算器功能，可以计算一些医学常用指标如CHA2DS2-VASc评分、GRACE评分、eGFR等。APP软件利于门诊、社区的各科医生随时收录、随访病人资料。此外，还可根据医生的需要进行数据录入框架的修改，更加有利于医生进行课题项目的进展及数据统计分析。

图3 APP的主界面

1.6微信服务号 开发患者专用微信服务号，利于病人在家庭填报和上传资料、咨询、挂号、及时上报临床事件等。病人可以通过微信服务号与医生在APP端进行实时沟通讨论；微信服务号上的挂号功能可一键跳转至“华山医院APP”进行房颤门诊的预约挂号；患者可以将自己的自评和化验、检查结果通过微信服务号进行上传，供医生参考。

1.7VPN 因为房颤管理APP和微信服务号上传的数据最初均存储于外网服务器，考虑到数据的安全问题，必须将数据迁移至His系统中的房颤数据库。而His系统仅对医院内网开放，因此我们独立设计开发了VPN，打通His系统，将外网服务器的内容实时传输到房颤数据库中。系统后台服务器架构见图4。

图4 外网服务器和房颤服务器的互通

1.8信息对比 将系统调试成功后，分别分析和比较系统抓取患者、手工录入患者和传统管理患者，并与沈俊等[5]在华山医院进行的单中心1 000例房颤患者的横断面研究结果进行对比，评估该系统的数据完整度及使用效果。并以单中心横断面研究为对照组，APP录入患者为实验组，通过门诊问卷调查用药情况、合并疾病、知晓率、治疗达标率等并分析。对于定量参数，描述性统计为平均值、标准差，以及有效观察次数。采用SPSS24.0统计软件进行统计学处理。计量资料用均数±标准差表示，两两比较采用LSD-t检验。计数资料以百分率表示，采用х2检验。在所有统计分析中，双侧P<0.05被认为有统计学差异。

2 结果

2.1系统开发 以华山医院2017年9月至2018年4月门诊及住院房颤病人数据为研究，成功开发出一套基于互联网和His系统、以手机APP及微信服务号为核心的数据收集、管理系统。该系统可以完全整合到医院现有的数据工作网络中，提高房颤患者的检出率，充分利用数据资源。通过APP平台可有效实现不同医院、不同科室、不同工作场地房颤患者的数据共享及随访；通过微信服务号可及时收集信息、指导病人用药，有效提高患者的疾病知晓率、治疗达标率和依从性。而对临床事件发生率的影响还有待进一步随访发现。

2.2统计结果 从His系统中收集自2017年7月至2018年5月的住院房颤患者1 722人，其中男1 028人(60%)，女694人(40%)；伴高血压者802人(46.6%)，脑卒中者563人(32.7%)，糖尿病者309人(17.9%)，冠心病者521人(30.3%)；抗凝比例9%。

门诊应用手机APP录入患者182人，其中男85人(47%)，女97人(53%)；阵发性房颤患者158人(86.8%)，持续性房颤患者13人(7.1%)；伴高血压者89人(48.9%)，脑卒中者25人(13.7%)，糖尿病者32人(17.6%)，冠心病者28人(15.4%)；抗凝比例62%。

2.3数据对比 沈俊等[5]在华山医院进行了单中心1 000例房颤患者的横断面研究，结果显示所有患者总体抗凝比32%，抗血小板比例46%；在抗凝的319人中，有281人应用华法林。我们将APP录入患者的情况与其进行对比，发现录入的患者脑卒中发生率明显更低，而抗凝比例明显更高，单纯抗血小板的比例较低；而抗凝的人群中，使用华法林的比例明显较低，大部分患者选择使用新型口服抗凝药。此外，APP录入患者对房颤的知晓率及治疗的达标率均有显著提高。见表1。三种收集方式的CHA2DS2-VASc评分见图5。

3 讨论

中国房颤中心建设的核心在于数据库的建立与患者的随访，但需要精确评估卒中风险与出血风险，耗费较多的人力和时间，成为了数据建设的瓶颈。

His系统中加入提取的方法极大地加速了数据的收集和管理，但是数据的准确性和完整性欠佳。APP录入患者消耗的时间较长，其主要耗时出现在基本信息的收集上，而对于随访信息的耗时尚属正常范围。

长期的疾病管理可以提高患者治疗的依从性和预后[2]，因此全世界的医疗工作者都在积极地尝试对房颤进行专病系统性管理，如开设抗凝门诊，专门进行华法林的使用指导及INR检测，或建立一体化的房颤管理项目，对房颤患者进行系统管理[6]；开设房颤门诊，建设房颤中心等。但对于国内特殊的医疗环境而言，相对于患者，医生的数量明显不足，单纯的开设房颤门诊很难满足大量患者的需要，如患者无法及时将自己的情况反馈给医生；而医生也不易完成大量的电话随访或门诊随访。因此，我们将互联网技术引入到房颤中心的建设中，一方面可以提升医疗工作的效率，另一方面方便患者多处就诊。

表1 APP录入患者和单中心横断面研究患者的特点

图5三种数据收集方式患者CHA2DS2-VASc评分的分布图

规范的抗凝治疗，即使用华法林或新型口服抗凝药可以改善房颤患者的预后，已有荟萃分析描述了规范的抗凝治疗可以使脑卒中的发生率降低约62%[7]。但Sun等[8]的研究发现中国房颤患者的抗凝比例仅有9.27%，Guo等[9]在老年房颤患者中的调查结果为14%，而沈俊等[5]在华山医院的房颤患者的横断面调查中，患者的抗凝比例为32%，甚至低于单纯抗血小板患者的比例(46%)。而欧洲患者的抗凝率达到了67%[8]。总而言之，我国房颤患者的抗凝率明显偏低，因此需要更加积极的患者管理提高患者的治疗率和依从性。

随着信息时代的发展，更多的人选择在互联网上寻求初步的医疗咨询。互联网技术的应用和移动终端的普及打破了临床诊疗的时间和空间限制性，也为房颤的治疗和随访提供了一个平台。目前全球智能手机的普及率达到了45%，欧洲和美国更是分别达到了60%和72%。据估计，在2016年，健康类APP的下载次数有32亿次[10]。移动技术打通了时间和空间上的障碍，让医疗过程在网络上就可以得到实现。目前已有系统综述[11]对APP软件和心血管疾病的管理进行了描述，发现APP软件对患者的行为和心血管病的危险因素都产生了积极的影响。抗凝是疾病管理的主要部分，但是现有的抗凝数据均基于临床研究结果，其人群并非来自真实世界，而真实世界的数据分析往往存在一定的滞后性。APP联合His系统为实现迅速解读数据提供可能。因此在本中心的操作中，我们也决心将房颤管理APP及微信服务号作为房颤中心建设的核心，以同时满足医患双方的需求。

从目前的统计结果看，纳入房颤管理APP进行积极的疾病管理的患者，在各种伴随疾病的比例低于横断面调查的前提下，其抗凝率达到了62%，远超之前横断面调查的水平，而单纯抗血小板患者的比例仅11.5%，说明信息化的疾病管理可以充分提高患者对疾病和治疗的知晓率及治疗的依从性。同时，互联网技术的应用可以让临床医生在任意时间地点对患者进行随访，患者也可在任意的时刻将自己的检查结果、化验报告上传至数据库供医生分析病情，在临床事件出现的第一时间通过微信服务号向医生寻求咨询，或对自我的病情进行评价；而房颤数据库中患者个人病历夹的建立，为患者在不同地点就医或不同医生的诊疗提供了方便。而互联网技术方便医生对患者进行随访，同时可以进行数据的分析统计，在观察性研究及临床试验中可以发挥重要的作用，为医生的课题进展提供了极大的方便。更多的医生、患者受益于这种模式，也反过来推动了房颤中心的建设，即基于互联网的房颤中心建设的核心——以课题带动中心建设。

目前，在华山医院房颤中心的建设中仍旧有一些问题需要解决，如医院His系统的1 722名患者尚未纳入APP进行严格的疾病管理，对于患者而言他们尚未接受到明确的用药指导，对于医生而言这些患者无法进行有效的随访和积极的干预。解决这个问题也将成为华山医院房颤中心建设的下一个目标。

还有一个重要的方面，房颤大数据共享涉及伦理和隐私问题，这一问题亦不能忽视。总体而言，基于互联网、医院His系统为基础，以APP为核心的房颤患者数据资料管理是可行的、有效的，它有利于医患双方，为未来的临床医疗提供了一条新思路。