基于模块化设计的放疗信息管理系统研究与实现

欧诚意，于淑春，林 展，吴东永

（1.玉林市第一人民医院肿瘤科放疗中心，广西 玉林 537000；2.玉林师范学院物理与电信工程学院，广西 玉林 537000；3.玉林市第一人民医院信息科，广西 玉林 537000）

随着放疗患者增多，海量的信息和数据需要专业的计算机辅助系统实现精准传递和高效处理，但最早的信息系统仅被用于记录和分析放疗患者的治疗数据[1，2]。经过数十年发展，国内外出现了功能更为强大的放疗信息系统，如MOSAIQ、ARIA、Latins，以及国内的ONIS 和RTIS 等。国内多位专家在研究中指出目前放疗信息系统的一些弊端[3]：国外系统费用昂贵，几乎全外语环境和基于国外管理思维模式设计，在国内医院较难推广；国内主流商用系统受地方医院工作模式多样性的制约，最终均以“工作去适应系统”，而不是“系统服务工作”[4]。本项目团队根据我院放疗科现行的工作模式和实际需要，同时考虑绝大多数医院系统开发模式瓶颈和系统冗余的问题，基于模块化设计开发原理研究并实现了一套放疗专用的信息管理系统，将涉及多个流程步骤、众多岗位合作和庞大信息交互的放疗流程通过信息管理系统建立高效的信息化工作路径，达到提升放疗流程的规范性，加强过程质量控制的目的，现将系统实现总结如下。

1 系统总体设计

1.1 系统硬件及架构 根据院内已有硬件资源采用B/S 架构搭建放疗工作网络平台，见图1。系统包含：服务器主机1 台，用于部署专门的放疗信息数据库和基于Django+MySQL+Apache 的网络应用平台；各病区合计20 多台内网电脑，用于用户通过浏览器访问特定的IP 地址登录系统进行各项工作的操作；其他与放疗相关的外部设备，如TPS 计划系统主机2台，直线加速器Linac 工作站1 台，叫号系统电脑主机1 台，打印机若干台。

图1 系统硬件及网络架构

1.2 系统需求设计 主要包括放疗专用功能模块设计和系统交互接口设计两部分，见图2。专用功能模块指与服务于放疗流程且具有特定功能的模块，包括流程管理、任务管理、预约管理、放疗数据统计等，可实现从接诊到治疗结束全过程各工作岗位对放疗患者所执行的所有操作的相关功能，以及相关信息的无纸化传递、处理和归档。基于模块化设计原理针对性的开发交互接口联接院内收费系统、病案系统等，开发专门的交互格式和协议，实现信息共享。

图2 系统需求设计功能模块

1.3 “模块化”接口设计 目前医院在用的信息系统有病历系统、收费系统及随访系统等，主流的商用放疗系统中也包含了这些通用的功能模块，造成系统的重复开发。通过模块化接口设计，使得本次所研发的系统与医院在用的这些系统实现信息共享，互联互通，同时又避免对这些模块进行重新设计开发，简化开发工作。每个特定功能的模块通过设计专用的交互接口，按特定方式组织起来，组成一个功能完备的综合系统。

1.4 基于“任务驱动”的放疗流程自动化管理 放疗标准化流程（R-SOP）规定了放疗患者从接诊到随访全过程的各个具体流程以及各流程的负责人和所需完成的任务。本文通过以一种任务驱动的规则进行放疗信息系统的设计，根据患者放疗流程状态的更新，在系统中向特定岗位的医护人员推送相应阶段的工作任务，驱动医护人员完成任务并继续在系统上进行确认和更新患者的流程状态，直至所有放疗流程均被正确处理和完成。

2 功能模块设计与实施

2.1 放疗信息管理系统的实现 根据科室放疗工作需要，研发并实现了一套运行于院内局域网的放疗信息管理系统（YRIS），服务于放疗流程的各个环节，实现了放疗流程管理、预约管理、任务提醒、单据管理、放疗登记、放疗数据查询与统计、随访管理、患者信息管理等主要功能模块。科室放疗医生、物理师和技师通过在内网电脑打开浏览器即可访问YRIS，登录系统后进行相应功能的操作。

2.2 基于任务驱动的系统模式 YRIS 是一种基于任务的系统，本系统将复杂的放疗流程按顺序分割为多个标准任务节点，每个节点针对不同的岗位分工设置了不同的任务。当患者的流程状态更新至某一节点时，系统自动将该节点对应的任务分发给相应人员处理，当前节点的所有子任务被处理完后，患者的流程状态自动更新至下一节点开启新的任务。YRIS 的任务墙功能，能够根据当前登录用户的角色和级别推送待其处理的当前任务，进行及时有效的任务提醒。用户只需登录系统并打开任务墙就能查阅到当前处理的流程任务，在系统任务的驱动下有序完成工作，任务墙上仅显示和推送与当前用户相关的任务。

2.3 放疗流程信息化、无纸化办公的实现 YRIS 系统覆盖了放疗流程从患者登记到随访的所有步骤，在过程中所需要用到的单据，或不同岗位间需相互交换的信息，或需长期保留存档的重要治疗数据等都通过系统来实现信息的高效的传递、处理和存储，实现了放疗整个流程的信息化和无纸化办公，相比传统的纸张记录和手工传送的方式，实现了信息的高效对称传递和最大化的共享。

2.4 标准化流程信息单功能 通过YRIS 实现放疗流程的标准化和规范化管理，系统根据不同的放疗路径自动为每1 位新的放疗患者建立唯一的流程信息单。患者的诊疗过程需要严格按照系统的标准化放疗流程规定的内容进行，并要求工作人员对各自负责的工作任务在平台上进行实名确认后才能流转到下一流程。因此，YRIS 为每1 位患者的放疗提供了标准化的流程模板，对流程中的每1 个步骤的执行结果绑定具体责任人，过程中发生的数据被记录在系统后台的数据中心便于日后追溯，确保每个患者的放疗流程被标准规范的执行。

2.5 放疗信息大数据平台 YRIS 的另一重要功能模块就是构建了我院关于放疗信息的大数据平台，该平台将记录每1 位参与放疗患者的诊疗数据，同时还会通过后台分析流转效率、任务完成率、逾期率、滞留时间、病种分类与统计、病区收治患者情况、医生负责患者情况等一系列与绩效和工作质量相关的数据。放疗信息大数据平台的构建除了供医生查阅和追溯患者诊疗信息外，还能对科室放疗技术研究和发展具有非常大的科研价值。

3 系统优缺点对比

源自国外的商用系统医科达MOSAIQ 和瓦里安ARIA 系统在国内医院推广应用已有20 多年，但由于国内各大医院特别是地方医院在放疗管理模式和诊疗路径方面存在很大差异，这些外来商用系统的价值没有很突出的表现。于是许多国内的专家学者对国外系统进行了“本地化”研究及二次开发[5]。随着互联网+的推广，由传统的C/S 架构开发的医用系统缺点越来越明显，并朝着本系统所采用的B/S 架构及多技术融合快速发展[6，7]。根据科室实际的工作发展需要和院内已有的互联网硬件资源条件，本文开发了YRIS 放疗信息管理系统，该系统区别于其他系统的优势在于其模块化软件开发思路和基于任务驱动的软件应用模式，更适合在地方医院推广应用。

目前绝大多数的商用系统，如全域AOIS 和医诺RTIS 系统等，都选择了自主开发所有的功能，而与医院原有的病历系统、随访系统及收费系统等软件系统形成了功能上的冗余，造成院方成本增加和资源浪费。本文提出模块化设计的软件开发思路侧重的是开发专用的交互接口与通用软件系统进行信息共享，把更多的开发精力专注于放疗独有的功能上面，通过模块化接口设计不断的扩展系统的通用功能，组成综合性系统。模块化设计最明显的优点是能够与原有的软件系统并存，支持无限扩展，这种开发模式也将是医院信息化建设未来的发展主流趋势。

目前成熟的商用系统设计模式不尽相同，包括基于用户角色[8]、基于流程[9]或基于功能等，本系统主要是基于任务驱动的设计模式。YRIS 具备非常强大的任务推送能力，自患者的放疗流程信息单建立，就会由系统按照流程自动的推送任务给医护人员处理。特别是患者数量较多，且不同患者处于不同放疗阶段，医护人员需要完成不同的任务时，通过YRIS系统的任务驱动机制，可以很好的对用户相关任务进行管理，由系统推动任务的执行以及各岗位间、各流程间的无缝对接，有效提升工作效率。

4 总结

YRIS 系统已经在我院推广应用，目前记录在案的放疗流程实例共297 例，已完成并归档235 例，其余62 例在流程处理中。系统简单易用、功能完备、运行稳定，对科室放疗流程的规范性、技术人员的工作效率和患者的诊疗体验方面均有了不同程度的提升，对科室及医院的信息化发展也具有深远的研究意义。随着计算机技术、大数据、人工智能的不断发展，目前项目团队正在收集放疗大数据，通过分析数据以提供更丰富可靠的临床经验；此外，还考虑结合人工智能使系统运行的更加智能合理，如低年资和高年资医生的任务均衡问题等，充分发挥现有的人员及设备资源，各岗位间、各流程间的无缝对接，为放疗患者提供更加优质的服务。