基于区域卫生信息平台的血液管理信息系统的设计与应用

孟小飞，殷伟东*，刘其中，苏逸飞，黄 钊，蒋红兵

（1.南京市卫生信息中心，南京210003；2.南京红十字血液中心，南京210003；3.南京市急救中心，南京210003）

0 引言

血液对于公共卫生的重要性不言而喻，血液资源的合理利用和安全问题是公共卫生的大事。随着临床用血量不断增长，如何运用信息化手段来解决区域内血液信息的监管与互联互通是摆在我们面前的重要问题[1]。

目前，血液中心和用血医疗机构都实现了机构内的信息化管理，实现了从血源、体检、采血、检验、制备、出库到入库的管理[2]。南京属地化医院大部分都有独立的血液信息管理系统，但缺乏横向联系，未实现相互联网，信息无法共享。

国内已有对用血医疗机构与血液中心信息系统联网可行性的研究[3]，也有相关联网的探索实践，均取得了一定的成效[4-5]，但尚未有能够满足与居民健康档案信息互联互通的基于区域卫生信息平台的血液管理信息系统设计与应用方面的研究。基于此，本文设计一个血液管理信息系统，覆盖血液采、供、用全过程监管，实现从献血者血管到受血者血管的监管，同时基于区域卫生信息平台实现与居民健康档案信息及区域内多系统的互联互通。

1 需求分析

本研究旨在构建一个区域性血液信息业务协同一体化系统，具体需求如下：（1）提升南京地区血液中心与用血医疗机构的用血预约、血液供应等业务的服务质量，解决传统的手工处理和移动存储介质拷贝模式带来的效率低下、安全风险较高等诸多问题，实现血液动态库存预警监管及血液信息的全程追溯[5]；（2）统一数据标准与规范，实现面向血液中心、医院、卫生健康委员会（以下简称“卫健委”）的区域性的联网监管与整合机制；（3）通过区域卫生信息平台实现与其他政府部门的信息系统（如江苏省血液云）互联互通，提供安全、可控、统一的血液信息数据交换机制、血液信息查询及管理服务。

2 系统设计与实现

本研究按照“统一标准、统筹规划、资源共享、互联互通、分步实施、安全保密”的原则[6]，设计一套高效、快速、畅通、安全的区域性血液管理信息系统，管理血液的“采、供、用”各环节，形成信息高度集成的血液资源指挥、应急、管理、监督信息网络，实现血液中心、医疗机构、卫健委、上级血液中心及其他部门信息互通、共享，提供统一的区域血液管理服务。

2.1 整体框架

基于南京市卫生信息平台和南京市政务云数据中心，构建“N对象+1 平台+N应用”的整体框架，如图1 所示。

图1 基于市级卫生信息平台的血液管理信息系统的整体架构

N对象：覆盖“血管到血管”的全过程，包括血液中心、用血医疗机构、卫健委、市政、公安、疾控中心等相关机构。

1 平台：通过一个区域性血液业务协同应用平台，实现血液中心、用血医疗机构、南京市卫生信息平台之间的联网协作，医院用血信息的汇总、共享，对用血安全的控制以及医院用血资源的合理调配。

N应用：提供统一的区域血液管理服务，包括血液统一监管、血液应急调度、血液行政综合管理等。

2.2 硬件及网络架构设计

2.2.1 硬件架构设计

本系统的硬件架构如图2 所示。其中，全市血液综合管理系统数据服务中间件在原业务系统的结构上进行了扩充，为本系统提供所需的业务逻辑和业务处理，与原系统的结构无缝对接，且完全不影响原系统的运行和性能。

图2 基于市级卫生信息平台的血液管理信息系统的硬件架构图

2.2.2 网络基础设施

本系统的网络基础设施依托南京市卫生专网的基础设施以及信息安全等相关服务[7]，按照全省血液机构共建共享的原则，采用集约化模式按需配置，具有较大的灵活性和可扩展性。组网模式为专网连接模式，主要适用于南京市内血液相关机构。本系统依托南京市卫生专网，实现了血液中心采、供血数据与南京市卫生信息平台健康档案数据、用血医疗机构用血信息等的互通、共享[8-9]。

2.3 软件设计与实现

本系统遵循ISBT 软件确认规范，引入美国血库协会（American Association of Blood Banks，AABB）等先进管理概念和模型，采用J2EE 技术规范和标准，基于SpringBoot+Mybatis 框架，使用Java 语言进行开发，应用浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）3 层架构及Docker 技术进行构建，支持在Windows、Linux或Unix 操作系统下运行。另外，对隐私敏感信息进行加密传输，对存储实现数字证书管理，每一个数字证书都与上一级的数字签名相关联，从而解决用户的信任问题。

软件架构如图3 所示。软件采用模块化设计，根据功能需求的不同分为市级血液信息业务协同管理模块和医院输血科管理模块。信息标准体系和信息安全体系是整个系统建设和运行的重要组成部分，贯穿了项目建设的始终。其中，信息安全体系按照国家信息安全等级保护三级的要求建设，不仅包括技术层面的安全保障（如基础设施安全、网络安全、系统安全、应用安全、数据安全等），还包括项目在建设、运行、推广过程中所制定的安全管理制度（如准入制度、权限分配制度等）。信息标准体系主要参照南京市卫生信息平台数据对接接口规范v1.0、ISBT 相关技术标准和医院信息系统接口遵循的HL7 标准、《医院检验科：ISO 15189 规范管理制度范本》、GB 18469—2012《全血及成分血质量要求》等标准，覆盖采、供血，单采血浆，临床用血，血液数据与区域卫生信息平台数据共享等业务领域，包括信息系统功能规范、数据集标准、数据交换标准等。

图3 基于市级卫生信息平台的血液管理信息系统的软件架构

2.3.1 市级血液信息业务协同管理模块

市级血液信息业务协同管理模块是实现血液中心、全市用血医疗机构、市级卫生信息平台之间血液信息共享和业务协同的核心。该模块主要包括区域血液监控管理软件、业务协同管理中间件、医院联网系统接口模块及与市级卫生信息平台标准化接口模块4 个子模块。

区域血液监控管理软件用于血液中心对全市医院库存信息、临床用血信息、输血反应等信息的实时监控。

业务协同管理中间件可实现全市医院血库及本系统的业务逻辑统一，主要功能包括业务协同和血液安全管理。其中，业务协同功能包括血液入库规则管理、血液调拨规则管理、医疗机构管理、血液品种管理和血液价格管理；血液安全管理功能包括交叉配血规则管理、血液自动锁定管理、临床用血出库规则管理和血液退回规则管理。

医院联网系统接口模块用于区域内医院输血科管理软件与本系统之间数据共享、业务协同的接口规范调用。该模块通过提供统一的接口标准来实现2 个功能：（1）本系统推送血液中心的发血交接单数据到区域内用血医疗机构。实现方法：联网用血医疗机构通过卫生专网访问指定网址，验证账号密码后获取血液中心的发血交接单数据，完成血液信息的核对接收。（2）用血医疗机构通过该接口向本系统推送库存信息、用血信息，实现数据共享。

与市级卫生信息平台标准化接口模块用于本系统与区域卫生信息平台和上级血液信息平台相关业务数据的互联互通。

市级血液信息业务协同管理模块具有以下功能：（1）统一数据标准与规范；（2）统一系统用户管理、权限及认证管理；（3）敏感数据的加密传输及存储；（4）各医院和血液中心数据的清洗及加工。

2.3.2 医院输血科管理模块

医院输血科管理模块是实现区域内用血医疗机构血液信息共享和业务协同的核心模块，主要包括医院血库及输血科联网管理软件、用血医疗机构输血科联网管理软件与市级血液信息业务协同管理模块接口规范。

医院血库及输血科联网管理软件符合临床用血管理规范，提供血液预订、血液入库、交叉配血、输血不良反应登记以及统计分析等功能。用血医疗机构可通过卫生专网将本机构的用血申请、血液入库、交叉配血、输血不良反应等信息登记到医院血库及输血科联网管理软件。

用血医疗机构输血科联网管理软件与市级血液信息业务协同模块接口规范用于输血科联网管理软件与市级血液信息业务协同管理模块的数据共享与业务协同。

医院输血科管理模块减少了用血医疗机构的资金投入，加强了区域内输血科信息化程度不高的用血医疗机构与市级血液信息业务协同管理模块信息共享和业务协同。

3 应用效果

本系统于2018 年12 月初步建设完成，截至2019 年9 月，全市临床用血量占南京市红十字血液中心供血量60%的医疗机构已接入系统，初步成效如下：

（1）实现了用血医疗机构血液的线上预约及血液中心血液供应信息的自动传输。

医疗机构通过本系统实现用血的线上预约，替代了传统的电话预约模式，同时还实现血液信息的全程可监管、可溯源。本系统支持通过多种方式进行血液预约，不仅支持红细胞类、血小板类等各种血液成分的精细化预约，还支持用血机构的常规预约、特殊预约、配型预约[5]。自运行以来，医院通过本系统预约血液共计437 批次，提升了血液预约的服务质量和效率，为血液中心实现血液的精准预分配提供了及时、准确、有效的基础信息。不同血液预约方式下医疗机构血液预约情况见表1。由表1 可知，平均每批次血液预约时间和沟通时间由传统电话预约的150 和100 s 分别缩减至线上预约的30 和20 s，大大提高了预约效率。

表1 不同血液预约方式下医疗机构血液预约情况 s

血液中心通过本系统可以实现血液供应信息的自动传输，替代了利用U 盘等移动存储介质提供血液信息的模式，提升了数据传输的效率和可靠性。不同血液预约方式下血液供应信息的传输情况见表2。由表2 可知，系统上线运行后，血液中心平均每批次血液发放时间及医院平均每批次血液入库时间较传统的电话预约方式均大幅减少，提高了工作效率。

表2 不同血液预约方式下血液供应信息的传输情况 s

（2）提升了血液中心、用血医疗机构的服务质量，并为卫健委等主管部门提供了决策辅助。

对于血液中心和用血医疗机构而言，本系统通过对南京市血液中心、用血医疗机构运行指标的实时监控，实现了血液安全预警、传染病疫情预警等功能，提升了管理效率和突发事件的响应速度。通过建立血液中心与医疗机构业务协同及血液调拨协同机制，一方面，使得医疗机构用血的择期手术可以更加有序地安排；另一方面，实现了医疗机构间血液调度业务，解决了血液偏型问题，优化了全市血液供应。对于卫健委等主管部门，本系统提供区域无偿献血数据统计、指标分析等功能，为卫健委等主管部门制订相关决策提供了依据。

（3）实现了本系统与南京市卫生信息平台数据对接及与上级血液平台联动。

一方面，通过南京市卫生信息平台将南京地区的献血信息整合到居民电子健康档案内，截至目前，南京市居民电子健康档案整合献血信息共249 283份。另一方面，根据血液产品的唯一性编码及卫生信息平台采集到的医疗数据可以查询血液的采集、制备、出血液中心血库、入医院血库、科室医生申领、患者信息、用血信息、输血反应等相关信息，进而实现了血液信息的闭环管理。同时通过与上级血液平台联动，实现了全市范围内高危献血人群的实时联网屏蔽，做到“一地发现、多地屏蔽”，阻断血液传染病的传播，保证血液质量和输血安全，减少输血事故。

4 结语

本系统具有高效、管理规范、共享程度高等优点，一方面，适应了全国血液行业的发展方向，满足了血液信息业务协同需求，提高了血液管理能力和管理效率；另一方面，实现了献血信息、用血信息与个人健康档案、电子病历等的融合，进一步丰富居民健康档案，达到了区域卫生健康信息互联互通标准化成熟度测评中的要求[10]，可为各级区域血液管理信息系统的建设提供模式参考和应用示范。

血液业务链涉及多部门、多用户，较为繁杂。目前，南京地区用血医疗机构血液信息标准化程度参差不齐，有的用血医疗机构院内输血管理系统和医院信息系统、实验室信息系统均属于不同厂家的产品，其院内血液信息标准无法统一，可能会导致系统采集的数据部分失真。下一阶段，将致力于完善本系统的血液信息标准体系，并利用数据挖掘和数据分析技术对系统中的数据进行深度挖掘及分析，建立监管模型，协同提高区域内血液信息数据质量。