基于物联网的分级诊疗信息系统设计与实现

胡琼华 字辉 康小强 康晨阳 胡坤融

摘  要：建立分级诊疗制度对于促进医药卫生事业长远健康发展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意义。该研究充分运用大数据、云计算和物联网技术，探索设计一套业务流程规范、信息标准、及时高效的分级诊疗信息架构体系。围绕信息流和样本流，实现安全高效的样本运输和检验，并在各级医疗机构间建立了良好的信息互联互通机制，有力推动了分级诊疗政策的实现。

关键词：分级诊疗;物联网;云计算;大数据

中图分类号：TP391.4;R197.1;TN929.5        文献标识码：A         文章编号：2096-4706（2020）20-0155-04

Design and Implementation of Hierarchical Diagnosis and Treatment Information System Based on Internet of Things

HU Qionghua1，ZI Hui1，KANG Xiaoqiang2，KANG Chenyang2，HU Kunrong3

（1.Menglian County Peoples Hospital，Puer  665800，China;2.Yunnan Shengshi Dean Biotechnology Co.，Ltd.，Kunming  650225，China;3.College of Big Data and Intelligent Engineering，Southwest Forestry University，Kunming  650224，China）

Abstract：The establishment of a hierarchical diagnosis and treatment system is of great significance for promoting the long-term and healthy development of medical and health services，improving peoples health，and ensuring and improving peoples livelihood. This study makes full use of big data，cloud computing and internet of things technologies to explore and design a set of business process specifications，information standards，timely and efficient hierarchical diagnosis and treatment information architecture. Based on information flow and sample flow，safe and efficient sample transportation and inspection are realized，and a good information interconnection mechanism has been established among medical institutions at all levels，which strongly promotes the realization of hierarchical diagnosis and treatment policy.

Keywords：hierarchical diagnosis and treatment;internet of things;cloud computing;big data

0  引  言

建立分级诊疗制度是合理配置医疗资源、促进基本医疗卫生服务均等化的重要举措，是深化医药卫生体制改革、建立中国特色基本医疗卫生制度的重要内容，对于促进医药卫生事业长远健康发展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意义。随着信息系统和现代化通信技术的发展，各级政府和第三方独立医学实验室借助现代化信息技术构建了多种类型的分级诊疗信息系统，并在一定程度上推动了分级诊疗制度的发展。但由于机构间信息的不对称以及信息流转的不充分性和不确定性，导致当前的分级诊疗信息系统并未完全满足“基层首诊、双向转诊断、急慢分治、上下联动”的要求。本研究旨在借助大数据、云计算和物联网技术，设计一套与分级诊疗制度相符且标准高效的分级诊疗信息架构体系。全国约有100万医疗机构，其中综合医院仅有2.6万家，其余97萬家均为基层医疗卫生机构，医疗资源极度不平衡。为优化资源配置，引导医疗资源下沉，形成科学有序的就医格局，国务院办公厅于2015年9月印发《关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》（国办发〔2015〕70号，简称《意见》）。《意见》指出需要通过“强基层”和“建机制”两方面举措逐步建立“基层首诊、双向转诊断、急慢分治、上下联动”的分级诊疗模式。分级诊疗模式在公立医疗卫生机构的基础上，借助二级以上医院或独立医学检验机构提供的临床检验和病理学两大类服务，提升基层医疗机构检验能力，为看病居民提供便捷高效的问诊服务。

一些区域将“互联网+”等相关信息技术应用于医学检验分级诊疗，将基层医疗机构和有检验能力的公立医院结合起来缓解了部分患者的看病需求。2012年起，相关部门相继出台多个文件，鼓励推动医疗机构间检查和检验结果互认。在分级诊疗工作的推进中，基层医疗卫生机构诊疗量大幅提升，这给基层医疗机构提出了更加严峻的挑战，而独立医学实验室的加入很好地缓解了各级公立医疗机构的压力。而这一切都建立在各级医疗机构和独立医学实验室之间拥有良好的信息互联互通机制的基础上。

1  主要研究工作

为有效推动分级诊疗政策的实现，本文借助物联网、云计算和大数据技术，通过标准化数据中心建设，辅以物流体系，标准化的实验室流程建设等手段，围绕分级诊疗中的信息流和样本流两条主线，使用安全的数据共享机制，联合区域内各类型医疗卫生机构，设计了一套安全高效的分级诊疗信息架构体系。

本项目的研究需要各层次的医院、第三方专业医疗机构、高校等多方力量的合作才能完成，项目同时得到了云南省科技厅重大科技专项计划项目的支持，在不同领域的专业人员的系统配合下，使得系统能够完成开发和部署，并进行精心的维护才能使系统有效运行。在项目推进过程中，孟连县人民医院及其下属社区医院成为项目实施的上级医联体的一部分，积极协调沟通，整合院内和社区医疗资源，成为分级诊疗体系中的重要末端部分，论文作者主要完成了以下工作：

（1）医院内部和社区医院的信息系统联网和系统对接工作;（2）为不同的检验设备调试配置数据传输接口，把社区医院的各种设备连接起来，能直接提取数据到云检验系统中;（3）能使医院和社区医院信息系统从云检验系统中获取检验结果，并直接反馈给医生和病人;（4）能使检验标本的冷链配送系统和社区医院的标本采集系统对接，保证检验标本能及时送出检验;（5）对检验标本的检验质量按照质控的要求进行检查和回溯，保证检验数据的准确性和可靠性;（6）开展多批次的检验标准培训和信息系统操作培训。

2  分级诊疗信息架构体系设计原则

分级诊疗信息架构体系围绕样本采集、样本检验和检验结果反馈三个部分展开，主要服务对象为区域内各级医疗卫生机构与独立医学实验室。考虑到分级诊疗体系中涉及的样本检测及检测结果反馈等问题的特殊性及实际需求，分级诊疗信息架构体系的设计需要遵循安全性、统一性和信息连通性的设计原则。

2.1  安全性

安全性是分级诊疗信息架构体系中的第一原则。由于分级诊疗信息架构体系涉及临床检验、病理学检验结果和病人信息的传输，因此在信息架构体系设计时需严格按照相关信息传输规范，保证信息传输的安全性。

2.2  统一性

分级诊疗信息架构体系通过互联网连通各级医疗卫生机构，为满足不同机构之间检验结果的互通互认，需在架构体系内对所传递的信息构建统一标准，以此提高分级诊疗信息架构体系的运转效率。

2.3  信息连通性

区域内各级医疗卫生机构之间的信息互联互通是推动分级诊疗体系建立的基础，只有借助分级诊疗信息架构体系强大的信息连通能力消除区域内各级医疗卫生机构之间的信息孤岛，才能有效推进区域医疗资源整合优化，推动分级诊疗制度的发展。

3  系统架构

3.1  系统总体架构

基于物联网、云计算和大数据的分级诊疗信息架构体系，如图1所示，在实际生产应用中分为线上和线下两个部分。线下以零散的医疗机构，如社区医院、诊所、乡镇基层医疗单位作为样本采集点，形成靠近病人的采集服务网络。采集到的样本通过专业冷链物流车队运送，并可通过物联网平台实时监控样本温度、湿度、密闭性和所在位置。样本送达检测机构后由检测机构中心实验室完成样本检验并生成检验结果，后推送至云检验平台，经过平台专业人士解读再发送给病人和医生。

3.2  各部分设计和实现

3.2.1  基于物联网的样本运输监控体系

样本运输监控体系由智能样本箱、专业冷链物流和物流监控中心组成，如图2所示。基层医疗机构采集待检样本后装入智能样本箱，交由专业冷链物流运输。智能样本箱在血液、疫苗、DNA等生物样本的小批量运送场景下，通过内置传感器实时采集样本箱内生物样本的温湿度、密闭性、位置信息等数据，并实时上传至云平台，客户可通过云平台推送信息，实时监控箱内样本的各类参数、箱体位置，还可以在采集数据超过设定参数阈值时，第一时间通知指定人员，快速、准确地处理告警信息。

3.2.2  基于大数据和云计算的综合云检验平台

云检验平台借助数据中心对区域内一级医院、社区卫生中心、专科医院、二三级综合医院和独立医学实验室原有信息系统进行整合，构建综合型云医院信息系统（Hospital Information System，HIS），云检验信息系统（Laboratory Information System，LIS）并整合云筛查、云心电和远程病理云相关功能，让医生和病人均可通过在线信息平台、移动APP对相关信息进行了解、交流。基于大数据和云计算的综合云检验平台架构如图3所示。

3.2.3  系统实现

基于上述设计，进行了系统各部分软件开发和系统部署，目前系统已经在正常运转中，如图4和图5所示。

图4显示的是采集检验样本数量在各个分院的汇总图，系统能实时显示各个社区医院在一个时间段采集的检验样本数量。图5显示的是各社区医院采集样本的数量和样本输送的实时监控情况，能够对样本从采集、传输、检验等全过程进行统一管理，并把检验结果反馈到社区医院。

4  结  论

物联网、大数据和云计算为分级诊疗体系的构建提供了强有力的技术支撑。本研究构建了一套分级诊疗信息架构体系，紧扣信息流和样本流两个基本要素，保障样本运输和检验的安全高效;同时，借助分级诊疗信息系统的信息互联能力为各级医疗机构间建立了良好的信息互联互通机制，让基层医院也能共享三级医院和独立医学实验室的优质医学检验资源，促进患者下沉到基层，有效促进了分级诊疗政策的落地实施。未来，在基于互联网的云检验系统中，把检验机构的临床实验室质量体系运行监控与管理平台也整合到系统中，精心设计的患者数据质控方法可以帮助临床实验室了解自己实验室特定检测项目的生物学和分析特性以及患者人群情况，能提供更精准的医疗检验管理和医疗检验服务。

参考文献：

[1] 朱建明，张沁楠，高胜.区块链关键技术及其应用研究进展 [J].太原理工大学学报，2020，51（3）：321-330.

[2] 耿明菲.面向分级诊疗的健康监测技术 [J].信息技术，2019，43（9）：145-148+153.

[3] 王东博，李建，卢九星，等.我国医联体发展现状及对策探讨 [J].中国医院，2019，23（1）：47-48.

[4] 张q宇锋.物联网对医联体发展的影响研究 [D].河北：华北理工大學，2019.

[5] 马德敏，徐建新.智慧即时检测网络架构的设计 [J].中国医疗器械杂志，2018，42（6）：428-430.

[6] 姚康.互联网技术对促进分级诊疗建设的实践研究 [D].福州：福建医科大学，2018.

[7] 黄伟方，黄建隆，郭胜杰，等.利用信息技术改善医学检验服务的研究与实践 [J].中国卫生产业，2017，14（27）：59-63.

[8] 孙芳，安枫，邓兆滨.一种实用互联网智慧分级诊疗的实现方法 [J].软件，2017，38（8）：118-124.

[9] 胡丹丹.基于云服务的县域医联体分级诊疗系统建设 [J].电子技术与软件工程，2017（7）：238.

[10] 林辉，徐春华，师成.基于云计算的分级诊疗云平台建设实践 [J].科技新时代，2017（2）：60-61.

作者简介：胡琼华（1976.11—），女，汉族，云南墨江人，内科主治医师，本科，研究方向：内科;字辉（1982.09—），女，汉族，云南思茅人，主管检验技师，本科，研究方向：微生物;康小强（1983.09—），男，汉族，甘肃天水人，IT工程师，本科，研究方向：Java Web;康晨阳（1991.01—），男，汉族，甘肃天水人，IT工程师，本科，研究方向：Java Web;通讯作者：胡坤融（1972.09—），男，汉族，云南富源人，副教授，硕士，研究方向：数据科学、物联网。