基于微服务架构的眼科影像智慧预约系统的研究和应用

摘要：随着信息技术的发展，医院的信息化正在逐步完善，眼科医疗领域的信息化的发展也一同向前。眼科检查作为眼科医疗信息化建设中的重要一环，也有了重要的发展，但是眼科检查存在检查项目种类多，检查仪器型号多样的问题，传统的针对检查项目的预约管理模式并不能很好地解决问题，因此该文研究和实现了一套基于眼科影像仪器预约管理模式的系统。为了系统能更好地适应于各种业务场景，引入了微服务的技术架构实现。通过对仪器更科学合理地调度，提升了仪器的有效使用率、医疗资源运作效率和患者满意度。

关键词：眼科仪器;检查预约;微服务

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）20-0070-03

伴随着医院诊疗水平的不断发展，医院检查在医疗整体流程中发挥的作用也越来越重要，医院检查的业务量也在不断增加。而作为一家三级甲等眼专科医院，眼科检查种类繁多，检查仪器多样，传统的针对检查项目的预约管理系统很难很好地满足实际需求。

同时，随着信息技术在医疗领域的发展，集中管理、自助模式以及移动化模式也在和医疗流程相结合，实践落地[1]。为了更好地在各业务场景终端进行部署实施，跨平台、服务化变得更加重要，而微服务架构作为近年来出现的技术模式，能够很好地提供解决方案[2]。

1 需求现状分析

社会的不断发展使得医院的业务量在不断增加，而眼科检查作为眼科医院诊疗的重要部分，检查科室的业务压力也越来越大，而眼科检查又存在项目的种类繁多，检查仪器型号多样，各仪器和检查之间相互关联规则复杂的情况，导致目前存在的预约管理系统都存在一些问题。

首先，按照检查项目进行预约管理的情况下，同一检查仪器可能需要完成多种眼科检查，而不同检查之间又关联复杂，因此需要具备专业知识的医护进行人工引导预约，集中式的操作不仅造成检查室的检查秩序混乱，也增加了医院的人力成本投入[3]。

其次，传统的预约模式仅能在电脑上操作，这导致患者只能在护士站或者诊室完成检查预约，诊间预约又无形中增加了医生的工作压力，一定程度上影响了正常的诊疗;而且患者无法完成自助预约或者直接通过移动端完成检查预约，只能来医院才能完成检查的预约，使得患者多跑一次。

再次，现有的根据检查项目预约的模式较难准确地反映相同检查的不同厂家仪器的使用情况，导致了不同仪器的使用率相差较大，从而影响仪器的使用年限，也无法准确评估不同仪器的使用效率。

最后，传统架构的模式很难快速完成与市级、省级等上级平台或者院内其他系统之间对接检查预约数据。没有标准的架构定义和统一的外部服务接口，导致对接的方式格外烦琐和困难。

因此，迫切需要一个可以解决当前问题的方案，而微服务架构和基于影像仪器的预约模式正是解决问题的关键。

2 系统架构和相关技术

影像仪器预约系统为了可以兼容电脑客户端、自助设备端以及移动端的部署需求，系统采用了客户端/服务器（C/S） 、浏览器/服务器（B/S） 相结合的结构，同时移动端进行了微信公众号以及支付宝生活号的实现。

接口统一按照系统业务划分为具体功能的微服务，微服务采用Docker容器化技术，并通过Jenkins自动化集成工具部署到Kubernetes平台上。Kubernetes平台可以提供包括服务注册、服务发现、负载均衡、弹性伸缩等扩展管理功能。微服务平台整体部署在云端，通信链路采用移动和电信双线路，保证平台业务稳定，系统支持所有电脑、自助设备以及移动端等终端访问。

系统整体架构如图1所示。

1） Kubernetes

Docker研发公司在2017年决定将Kubernetes服务部署到其公司的核心产品中，在这一年之后Kubernetes和Docker技术作为一种行业的标准广泛地应用于各种云厂商的产品上，渐渐形成了一种以“云”概念作为核心的软件研发思想[4]。

Kubernetes作为一个广泛应用于各种云平台、管理平台上多个主机容器化的工具，它的目标是让技术人员可以更加便捷和高效地将应用部署到容器上，并且也为应用的部署、伸缩、更新和运维提供了一种机制的保障[5]。

Kubernetes作为一个开源的平台，具有自动化部署、快速伸缩扩展和便捷容器化管理的特点，同时，它也包含了Borg系统的很多功能特性[6]。因此，对于本系统微服务的实现以及跨平台的模式提供了很好的支持。

2） 微服务框架

与现在普遍使用的技术框架对比而言，微服务框架具有颗粒度更细的服务定义，更加清晰化的服务边界划分，各个服务可以不必局限于某一个技术平台，可以为不同的业务选择更加合适的技术平台，让技术人员可以快速地搭建扩展性更高的应用。整体具有以下特点：

①组件化：每个微服务都能当作一个独立的组件，专注于封装和处理内部的逻辑，各个微服务之间都是独立解耦的，使得微服务具备高内聚、低耦合的特点，服务的运维管理更加方便。

②技术栈自由：技术人员可以根据业务服务的要求，选择最合适的技术栈，减少了因固定技术栈造成的项目问题，达到技术的快速更新迭代。

③弹性伸缩：运行过程中可以根据实际的情况，对服务硬件和网络等资源进行弹性扩展，项目的运维成本可以较大程度地减少。

④持续性运维：微服务的部署更加快捷，对于接口的测试，只需要关注服务内部对外的接口是否正常即可，服务独立部署，快速更换扩展，不影响业务运行[7]。

2 系统的主要功能

新一代的智慧化检查预约管理系统按照功能模块划分，可划分为个性化号源管理、智慧化预约规则管理、多途径检查预约、临床检查管理、统计查询管理和系统管理等模块。具体功能如图2所示。

3.1 个性化号源管理

检查号源是检查预约的基础数据源，是整个系统的核心资源，号源的管理模式关系到整个预约系统的运转的效率和医疗检查流程的流畅度。

个性化的号源管理可以最大限度地使号源的分配与使用效率最大化，减少号源管理成本，更加合理有效地分配号源，同时还能减少患者的检查等待时间。

系统中根据不同的检查仪器队列可以设置不同的号源分配规则（包括时间间隔、号源数量以及节假日模式） ，个性化的模式使不同类型的检查都可以根据各自情况设置号源规则。为了平衡门诊高峰检查时段的压力，系统可以设置门诊、住院以及临床试验等号源类型，根据不同的类型分配号源时间段，削峰填谷均衡检查号源实际使用。

同时系统对号源提供警戒阈值管理，对于实际剩余号源不足的检查提醒管理员进行号源设置。

3.2 智慧化预约规则管理

除了正常的根据项目选择号源的预约功能之外，智慧化的预约模式可以根据检查项目、检查仪器设备、执行科室、开单医生以及检查项目之间的相互关系等匹配项目设置自动预约的规则。

医生在诊间完成检查开单后，只需要一键操作就可以完成检查预约，系统根据设置的规则自动进行最优预约方式选择，并且完成多种检查冲突的检测处理分配，最适合的有效号源。智慧化预约规则的设置，使原本专业性和医护手工作业依赖性极强的操作，可以在系统的流程中得到快速准确的处理。

3.3 多途径检查预约渠道

系统在保留一站式预约中心模式的基础上，患者还可以通过医生诊间、自助设备、移动端微信公众号以及网站App等多种方式灵活预约检查。图5为公众号检查预约界面。

3.4 临床检查管理

为了更好地服务临床对于检查预约的需求，系统做了一些专门的设置：

1） 对于就诊患者有存在需要进行加急检查或者急诊紧急检查的情况，系统可以给予分配号源的同时，标记该号源为加急标识检查，检查实际安排和呼叫排队均会优先处理。

2） 对于普通的住院检查，可以根据情况分配对应的住院类型，系统会根据实际号源预约情况均衡处理。

3） 针对部分临床科研检查需要分配特定的检查仪器的情况，可以设置特殊规则匹配特定的检查仪器。

3.5 统计分析管理

系统可以提供仪器号源使用情况统计查询和号源预约情况统计查询，可全面地提供医院各仪器使用数据以及检查预约的数据，为医院和科室优化业务和管理提供最直接的数据支撑。

3.6 系统管理

系统设定号源的有效时间和预约违约时间，分配号源过期半小时以上的患者，将会被列入黑名单，直接影响之后的检查以及其他医疗预约。

4 应用效果

基于微服务架构的眼科影像仪器预约管理系统的部署使用，为医院带来了以下的应用效果：

1） 提高医疗运转效率。通过智慧便捷的号源分配预约，使检查技师可以更高效地专注于检查;使门诊医生可以更加专注于患者医疗诊断，提高接诊和治疗的效率，让医院医疗资源得到更有效和合理的使用。

2） 提高检查仪器有效使用率。科学的号源管理使每个检查都根据合理的时间间隔安排，并通过削峰填谷的方法使检查更加平均分配在每个时间段，合理分配也可以提高检查仪器的使用期限，使检查仪器的使用效率更高。

3） 减少患者检查预约消耗时间。通过多途径、智慧化的预约规则设置方式，患者可以通过诊间、临床检查中心、自助设备以及移动端进行预约，减少患者排队等待时间，提高患者就医整体体验。

4） 提高了对接其他系统的效率。通过跨平台的微服务模式，使得与外部各级检查平台以及院内其他系统的对接更加便捷，并且更加稳定。

5） 自动化的部署模式，提高系统更新迭代效率，降低了系统运维成本，动态的扩展性也提高了系统的性能。

5 结论

此次研究是对推进“最多跑一次”政策以及执行“互联网+医疗”模式的一次实践，系统的应用进一步提高了眼科检查影像仪器配置和利用的效率，实现了检查号源科学化精细化管理，对医疗检查流程进行了优化，提升了服务的质量，也改善了患者就医体验。同时，微服务架构的运用也使系统的部署和运维更加高效稳定。眼科影像仪器预约系统基于微服务架构的实践应用，为今后的眼科医疗信息化进一步的发展提供了经验和实践样本。

参考文献：

[1] 姚侃敏，王文菁，潘自来，等.完善预约模式优化医技检查流程[J].中国医疗设备，2015，30（4）：123-125.

[2] 仇阿根，张杨，罗宁，等.结合微服务和中台理念的减灾服务系统设计与实现[J].武汉大学学报·信息科学版，2020，45（8）：1288-1295.

[3] 黄培.基于集约化的综合检查预约平台的构建及思考[J].南京医科大学学报（社会科学版），2012，12（2）：118-120.

[4] 林琳.为什么说2019年是云原生的关键节点[J].计算机与网络，2019，45（19）：38-40.

[5] 陈博，周亦敏.基于Kubernetes的CI/CD平台[J].计算机系统应用，2020，29（12）：268-271.

[6] Oliveira C，Lung L C，Netto H，et al.Evaluating raft in docker on kubernetes[M]//Advances in Intelligent Systems and Computing.Cham：Springer International Publishing，2016：123-130.

[7] 李晓军， 林晓东， 朱合华， 等. 基于微服务架构的基础设施智慧服务系统设计[C]//中国土木工程学会2018年学术年会，2018.

【通联编辑：唐一东】