辅助生殖管理系统的设计与应用

柳州市妇幼保健院 吉平平

本文介绍了使用C#语言开发的独立的辅助生殖管理系统通过Web Service接口与医院其他信息系统对接自动获取患者就诊记录及用药信息。通过与平板电脑及人脸识别设备的对接在初诊、建档、治疗、手术等各个环节实行人脸、指纹、证件多重核对，提升了科室的管理水平及工作效率，提高了助孕环节中身份识别的准确性与安全性。

1 系统介绍

随着国家政策及生育观念的改变，越来越多的患者选择通过辅助生殖技术来治疗不孕不育症并成功妊娠、分娩。ART发展到今天，信息化管理和电子病历的应用已成为生殖中心现代化管理的一个重要指标，对常规的ART项目进行行业管理、对大量的临床资料进行储存和检索、对各项数据进行分析和统计、对技术实施的结果进行上报和质量控制，迫切需要一个功能强大和科学实用的数据库软件管理系统对该项技术进行有效管理[1]。辅助生殖管理系统是将计算机通信技术、生殖医疗技术和医院原有系统（HIS、LIS等）相结合，旨在提高规划就诊流程、提高诊断与医疗水平、降低医务人员工作量、对患者和医务人员进行科学化管理、普及生殖领域的基础知识、增强患者和医院之间的沟通等功能的综合系统。系统着眼于功能的完整性、操作的简便性、数据的关联性等方面的考虑，结合大量知名生殖中心的管理经验和实际运行状况，历时数年经过不断的应用、改进、优化形成了稳定的、具有先进管理理念的综合管理系统。

2 系统架构设计

辅助生殖管理系统采用C#开发设计，C#语言是一种更简单、稳定、安全的程序语言，对于提升设计质量具有显著的作用，应用非常广泛，尤其是在Linux软件编程环节，C#语言对当前程序设计质量具有显著的提升，技术人员非常重视该程序语言[2]。利用Oracle数据平台分区技术解决了因目标数据量太大导致的数据查询时间长、效率低的问题，提高了数据库的查询效率，实现了对同一类海量数据的分盘、分区、分范围存储，使应用系统负载运行趋于平衡[3]。系统使用通用的三层混合数据结构，数据库独立管理，客户端不能直接访问数据库，保证数据的安全可靠，数据的迁移管理也更加方便。数据库搭建在Linux系统的服务器上，不仅有利于数据库的独立管理同时也与医院原有的数据安全管理系统完美的对接，能够支持Oracle优化备份技术，实现Oracle的永久增量，增量数据可在备份系统中自动合成为新的全备份，支持Oracle单机环境和RAC环境，可在数分钟内完成近1TB数据库的全备份，同出示对于恢复过程支持在备份设备中即时直接启动访问数据库，无需传统恢复，缩短数据库恢复时间。系统架构设计如图1所示。

图1 系统架构设计Fig.1 System architecture design

2.1 网络架构设计

系统采用局域网的方式部署，系统所有的数据和应用全部在医院的内网上运行，内外网隔离保证数据不会外泄，并且系统采用加密传输设置，能够保障数据从终端到服务器之间的传输安全。支持包括床旁核对的多种终端设备，系统的网络连接架构如图2所示。

图2 系统网络架构Fig.2 System network architecture

辅助生殖管理系统内嵌了自动更新的程序，当有新的版本更新时所有客户端会自动从服务器下载安装更新程序，确保客户端是最新的版本，提高了系统的可维护性，节约了人力成本。

2.2 辅助生殖管理系统与其他信息系统的接口对接

辅助生殖系统通过XML格式的Web Service方式与医院其他信息管理系统对接，实现了不同系统之间数据和服务的共享。Web Service是一种系统集成的方式，它是一个远程调用接口，允许其他系统通过这个口访问本系统特定的业务逻辑和服务，从而得到相应数据的应用程序组件。Web Service具有规范标准、松散耦合、自我描述等特点，它最主要的目标就是解决跨不同平台不同系统的数据传输问题，达到协同工作的目的[4]。使用接口对接的方式能够使助孕中心工作人员非常方便的在ART系统获取助孕夫妇在本院的各项检查结果、检验结果、用药信息、历次就诊信息、历史手术病历信息等，避免了大多数不必要的重复劳动，简化了工作流程，提高了工作效率。接口参数示例如下，多个参数用#隔开（以检验报告列表为例格式如下：Identity#No）：

GetPatAdmListInfo("340123XXXXXXXX1212") //身份证

GetPatAdmListInfo("#45623154") //登记号

2.3 辅助生殖管理系统与叫号器的对接

因助孕患者在助孕治疗过程中需多次往返医院进行B超监测，辅助生殖管理系统增加了B超预约功能，在本次就诊时根据患者的治疗进度进行下次监测的B超预约。为了让患者有序就诊，辅助生殖管理系统与医院叫号器进行了对接，当B超医生登录叫号器的时候默认展示当前医生当天已预约的患者列表，可进行叫号、过号等操作。辅助生殖管理系统中也可对已预约的患者进行取消预约或改期的操作。

3 系统的基本功能

3.1 临床管理系统

临床管理系统包括医师工作站和护理工作站两大模块。辅助生殖中心在医院临床科室中具有一定的特殊性，患者治疗周期长、需对患者进行长期随访、随访工作量大、助孕治疗结局不确定、不孕患者再次就诊率高。临床管理系统根据医护人员工作的实际需求开发出符合助孕中心特色的功能对周期中每一阶段的治疗方案都进行了完整、全面、详细的记录，并通过与人脸识别设备、高拍仪、平板电脑、指纹仪等硬件设备的对接实现了更加高效、精准的工作模式，同时也有效地杜绝了代孕、替代取精等不安全因素的发生。

3.1 .1护理工作站

护理工作站是从患者就诊建档开始至就诊结束后的随访整个就诊流程的管理。主要功能包括患者建档、身份核对、周期监测、手术通知单开立、手术记录、胚胎冷冻管理和随访管理等。患者初次建档时需要患者签订知情同意书，审核患者夫妻双方身份证、结婚证并通过高拍仪进行拍照存档，同时采集患者双方的指纹信息、人脸信息和夫妻合照。建档时所采集的人脸和指纹信息作为后期治疗过程中身份核对的重要依据。身份核对贯穿辅助生殖过程的各个环节，护理人员通过人脸识别设备和指纹仪在女性患者进手术室前、手术床旁及男性患者取精时进行身份识别。

3.1 .2医师工作站

医师工作站主要包括病历书写和胚胎反馈处理两个功能。初诊患者需要新建病历，再次进周的患者可以新建病历也可以复制上次就诊的病历。系统中维护了男女方病历的常用模板，医师也可以新建个人模板。辅助生殖管理系统通过与医院HIS系统的对接可以直接获取病人在医院历次就诊的数据和历次用药信息。系统支持IVF病案首页、医患沟通告知书、ART随访、男女方病历、术前小结、手术记录、胚胎冷冻记录等各类报表的预览与打印。临床医生可以通过系统查看既往新鲜周期胚胎培养情况及胚胎的实时观察情况，在实验室工作人员录入胚胎信息和数据后，临床医师可以实时查看所有胚胎情况并选择适当的胚胎下医嘱，同时医嘱也会显示在胚胎录入界面中，供实验室工作人员进行下一步的胚胎操作。

3.2 实验室管理

实验室工作人员通过系统查询当天各类手术的患者列表，选择患者后进入相应的信息处理界面。如双击取卵患者的手术通知单则进入该患者捡卵记录界面，双击取精通知单中的患者列表则进入该患者的精液处理界面。系统具有当日汇总表用来展示D0-D7的实验室工作任务及完成情况，支持实验室数据的实时同步录入，设置了各种快捷录入方式，可以非常快捷的录入各种数据。在胚胎观察界面可以记录胚胎观察的详细情况，自动汇总相关数据，并通过连接显微镜实现胚胎培养过程中的图像记录（胚胎发育的图片），页面中设置了短信发送模块可以给患者发送胚胎发育情况，如D3胚胎结果、囊胚结果等。系统具有冻胚胎管理功能，可以查看所有患者胚胎冷冻数量、位置等信息，查看冷冻费用缴费情况并进行提醒，也可以进行胚胎销毁记录。

3.3 液氮罐管理

系统具有液氮罐管理功能，可以在系统中配置液氮罐的房号、罐号、吊桶数量、分区数、分区支架数、分区存储总数、分区报警阈值等各项参数；能够图形化展示实验室的液氮罐情况及当前液氮罐的存储情况，当存储超过设置的报警阈值时提醒管理员进行处置，同时液氮罐统的存储情况能根据实验室中胚胎的使用情况自动调整。

3.4 智能化检索统计分析

系统可以根据卫生部门要求的格式或者实验室和临床的固定格式自动统计形成相关报表信息并可以快捷导出数据。支持自定义报表可以根据自定义的格式方便灵活的统计并形成相关报表信息，支持搜索引擎图形化展示临床及实验室相关的统计图形并可以追踪到符合条件的患者周期，可以图形化展示多种IVF领域相关的分析指标为助孕中心医务人员做医学研究提供有力的支持。可向卫生监督部门提供可靠的ART的统计报表和分析数据，为行政管理部门的规划和决策提供依据。通过研究数据库中大量临床数据间的相关性，对治疗方案和流程的优化提供循证医学的依据，也可方便地总结重要的科研数据和治疗经验，便于进行多中心的合作研究，产生有意义的科研成果。

3.5 系统管理功能

软件的页面和功能都可以设置访问权限，任何未授权的操作都将不能进行，用户管理中工号与医院其他信息系统工号保持一致，根据需要开通助孕中心人员的工号及权限。权限管理按照医生、护士、实验员、统计员、管理员等多种角色分配用户权限，相应角色的用户只能进入到其权限范围内的页面做查询、修改、统计等工作。管理员可以对角色及角色所具有的权限进行增、删、改等自由设定和组合。日志管理对系统中用户的操作做了相应的记录，对应用程序和数据处理操作中系统的关键性操作、系统运行期间的异常信息、关键性方法的进入和退出都有详细的日志记录。用户可以通过日志查询病患的信息数据更改情况。管理员可以通过对应用程序和业务数据的日志查询分析系统错误及运行影响因素从而优化系统。

4 系统的应用与效果

4.1 提高了助孕环节中身份识别的准确性与安全性

身份识别贯穿着整个助孕流程中，在每个重要环节都必须要核对患者身份来以杜绝代孕、替代取精等不安全因素的发生。但随着我国生育政策的调整，辅助生殖助孕患者逐年增多，高龄助孕患者比例增加，这部分患者存在着获卵率、受精率、种植率低、流产率高等不利因素，这些都有可能会导致其产生找他人代孕等想法，这将对临床医护人员身份核对带来更大的挑战[5]。辅助生殖管理系统通过与人脸识别设备对接，在患者初次就诊身份建档时核对患者身份并采集患者身份证、结婚证、指纹信息、男女患者人脸信息及男女患者合照信息。在后续周期建档、取精核对和申请胚胎解冻时都需要通过设备核对人脸信息和指纹信息。特别是女方患者在进入手术室前通过人脸识别设备核对患者指纹和人脸信息当同时匹配时核对通过，进入手术室后，手术室床旁通过平板电脑和指纹仪再次核对患者身份，极大地降低了出错率，同时也改变了以往医护人员反复人工核对信息的方式提高了工作效率。人脸识别技术具有更高的识别率和稳定性，操作方便、快捷，比其他身份验证系统更有效杜绝顶替现象，有效预防了医疗纠纷，减轻了医护工作负担，同时提高了工作效率，在患者安全管理中是安全的，值得进一步推广应用[6]。

4.2 实现了实验室工作的精细化电子记录

助孕系统通过与实验室显微镜等仪器对接实现了胚胎观察的实时录入并拍照存档。通过系统实现临床医生对胚胎下医嘱，实验室工作人员根据医嘱内容进行相应的胚胎处理，并通过系统给患者发送相应的胚胎信息。实现了实验室工作的无纸化办公及全过程信息化记录。

4.3 具有较强的统计和分析功能

系统根据助孕中心的工作流程和医护人员的使用习惯，按卫生部统一的数据报表和统计方法进行数据处理和计算。内建Apache SolrTM高性能的搜索引擎，可以录入任意字段作为检索条件，所有字段也均可以作为输出结果，同时支持自定义报表，根据自定义的格式方便灵活的统计并形成相关报表信息，为医护人员的科研工作提供了丰富的数据支持。

引用

[1]刘嘉茵,冒韵东,王媁,等.辅助生殖技术管理数据库系统的开发与应用[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2012,31(01):58-62.

[2]胡尔西代姆·伊米提.计算机程序设计中C#和汇编语言混合程序设计研究[J].电脑编程技巧与维护,2022(02):20-22+47.

[3]张景林.Oracle数据库分区技术研究与应用[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2021,37(06):17-20.

[4]彭玢,代洁.基于中间库与Web Server平台信息交互接口设计[J].计算机与数字工程,2013,41(11):1801-1803.

[5]孙小玲,李晓琴,蔡美燕,等.辅助生殖助孕患者身份识别的全程精细化管理[J].护理学报,2017,24(15):28-31.

[6]魏慧娟,林小鸣,杨春梅,等.人脸识别系统在辅助生殖技术患者安全管理中的应用[J].海峡预防医学杂志,2020,26(3):84-86.