CN106777916B - 一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法 - Google Patents

Abstract

一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，它涉及一种医疗系统管理和操作的方法。方法结构如下：一，在TIMPS‑QS系统中创建放射治疗的流程管理和设备运营队列模型；二，整合医院信息系统中患者的资料数据及医院员工资料；三，使用者在终端经由TIMPS‑QS系统随时随地获取相关数据信息及采取相应的必要行动；四，TIMPS‑QS系统对运行状况及病人服务进程提供精确的管理、监视、事件警报及报告；五，TIMPS‑QS系统的客户端通过云计算平台访问服务器；六，TIMPS‑QS系统为患者提供后续的随访服务。它可以实时管理、监视、警告和报告患者的治疗流程及设备方面的操作状态，去除因人为出错的机率。

Description

一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法

技术领域

本发明涉及一种医疗系统管理和操作的方法，具体涉及一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法。

背景技术

放射治疗包含粒子束治疗及传统放射治疗，是一种癌症及良性肿瘤的治疗技术。粒子束治疗系统通常包括离子源系统、进入轨道、加速系统、束流传输系统、若干照射系统和若干治疗计划系统。从离子源系统产生的粒子，如质子和离子（如氦离子、碳离子、氧离子等），通过进入轨道流入加速系统，经同步加速器或回旋加速器达到预定的能量，再经束流传输系统，最终发送到治疗照射系统，到达照射系统的粒子束，根据治疗计划系统计算的参数，控制其照射轨迹，使其对患者预定的目标肿瘤体进行散射或扫描照射。

上述计算得到的参数称为治疗计划，该计划指定了一系列的操作和数值，如剂量率MU、照射系统的角度、能量、肿瘤靶区的坐标等。这些由治疗计划给定的参数经加速器、束流传输和发送控制系统被数字化地传递和转换成系统控制设置参数。

应用粒子束治疗系统治疗患者涉及一系列复杂的流程和决策，需要包括前台护士、放射肿瘤科医生、影像科医生、医学物理师、护士、治疗师、患者个人专属治疗设备制造的技术员、加速器物理师、工程师和医院财务人员在内的临床各科室、工程部门和管理部门之间紧密的配合。因为粒子束治疗系统需要由专业的多学科医疗团队在不同的地点，不同阶段的提供多种医疗服务。流程的复杂性导致了需要投入大量的精力来使整个流程高效精确的运转，在实际的操作过程中，我们可以书面的形式记录整个流程的运转，但是所面临的最大的挑战是如何验证流程中的每一阶段是否根据背后复杂的数据关系被正确的连接起来，比如需要同时解析隐含其中的依赖关系和基于之前的配置所保存数据的之间的关系，像每一步骤的医疗服务起始及完成的确切时间，这就为患者和医护人员带来了不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中所存在的问题的放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，放射医疗包含使用传统的光子，电子，及先进的质子和重离子射束的治疗，它包含如下结构：

（一），在TIMPS-QS系统中创建放射治疗的队列模型，队列模型包括多个步骤，多个步骤连接在一起形成工作流，工作流是一系列跨阶段的，包含起始和终止时间的，针对患者的医疗服务的交付过程，工作流是关于患者在放射治疗医院经历治疗一个的过程，工作流描述了用放射治疗一个患者的逻辑和服务顺序；任务是一个临床工作的描述，包含了患者信息，处方，并且/或者包含指示说明信息，任务从工作流的起始步骤进入，然后历经多个步骤直至到达最后的步骤，任务在步骤中的通过是由任务的属性来控制，一个步骤可以有一个或者多个后续步骤，多个步骤也可以汇聚到一个步骤，一个步骤可配备一个队列（一个包含特定任务的列表）或者一个资源 （设备或者器材），由一个或者多个操作员依任务的属性及操作指示来提供一个服务（在一个步骤里完成一个任务的行动）给进入的任务，若任务进入了一个配备队列的步骤，就由步骤具有的属性将任务在队列中排序，来决定任务接受服务的优先次序，当一个任务进入到一个队列中，队列所属的操作员基于任务附带的信息和指示来交付服务；在单个步骤中，一个任务具有“队列中”，“服务中”，及“完成” 三个之一的一个状态；任务流经一个步骤必须首先进入队列，当任务进入队列时就自动进入“队列中”状态，当操作员开始交付服务时，任务就进入“服务中” 状态，当操作员完成交付服务时，任务就进入完成” 状态；一个进入队列的任务，包含有“开始”、“结束”以及“服务中”时间，在任务进入和离开队列，各个服务开始交付时，“开始”、“结束”以及“服务中”的时间戳都被记录下来；队列中“开始”时间戳是当任务进入队列中时自动记录的，若“服务中”的“开始“时间戳在队列中和队列中“开始”时间戳一样，则时间戳会被自动记录，若不同，则由操作员手工触发；“结束”时间戳既可以基于服务结束来自动触发，也可以由操作员手工触发；如果一个步骤配备了资源，那么一个日历格式的工具允许操作员在这个步骤之前的步骤里来给当前步骤的任务预定资源，并允许根据需要可在同样的资源中调整（加，减，或移动）排程，也可以在一个资源上申请重复的排程；每一个排程包含一个起始和完成时段及一个任务，操作员在预定的时段内依任务来交付服务；一个服务只可以由一个操作员来执行，由一个操作员执行的一个服务的结束，会给当前的任务产生新增的属性或者数据；操作员在一个或者多个步骤中交付服务的过程中会有一个唯一的角色，这个角色可以是临床人员（例如：医疗物理师），也可以是系统（例如：图像导入程序）；在整个工作流上，任务的属性是可变的，当任务接受服务后，任务带着和进入此步骤时不一样的属性离开此步骤；

（二），TIMPS-QS系统整合了医院信息系统（HIS）中患者的必要信息、医学影像归档和通信系统（PACS）中患者的图像数据、治疗计划系统（TPS）中患者的治疗模拟数据以及关系数据库中的工作流数据，及医院员工资料；

（三），TIMPS-QS为放射治疗系统提供了一种全新的在多种环境下均能适用的配置方法，建立一套用于配置流程的框架，使用一个流程编辑器，支持在用户界面以拖放的方式对现有的流程进行可视化的调整，利用这工具灵活地对治疗服务流程进行配置，此解决方案在对每一步进行抽象的基础上提供细粒度的配置接口，同时支持按照不同的需求对整个流程进行详细的配置；

（四），使用者在终端经由TIMPS-QS系统安全加密及安全管理的网址操作病人治疗流程的管控，经由使用介面上的自适应网页，使用者可以在任何时间任何地点在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动。在TIMPS-QS系统的客户端，每个用户都有一个账户，经由多因子认证机制获得授权登录，每个用户都被分配了一个或多个身份，而每个身份被授予一组权限，一些权限也可以直接分配给特定的用户，当用户登录时，在后台一个含有用户信息的机制也同时被创建；它包含授予用户的所有权限，在系统配置层面，所有的网页上的请求将会基于对应的网址而被检测控制，这意味着特定的用户只能访问特定的URL，而在每个网页面配置层面上，对于每个功能，用户信息的机制都会有相应的权限来决定是否可以使用该功能，所有的操作都会基于两类信息进行验证，一类是基于操作员用户的身份，一类是基于操作员用户的权限；在步骤中推进任务可能需要判定，这些判定依赖于任务的属性和服务交付的结果，在任务被列队和服务交付后，任务已经准备好通过工作流进入到下一个步骤；在一个步骤可以连接多个后续步骤的情况下，任务被并发的推进到后续步骤中，步骤也可以有条件的让任务进入到这个步骤的多个后续步骤中的某个步骤；

（五），TIMPS-QS系统对运行状况及病人服务进程提供确精的管理、监视、事件警报及报告，使用预设频率快照来对队列模型数据，通过“提取-传输-加载”的方法进行操作存储在创建的专属数据库，为分析工具提供了基础，在一个大尺寸的智能电视上显示病人服务进展并且布置在关键的位置，TIMPS-QS系统提供一个在线可视化图表，展示给医院管理团队，操作员拥有自己的专属的视图介面和应用程式来执行所负责的工作；

（六），TIMPS-QS系统的客户端通过云计算平台访问服务器，使用者登录客户端，客户端发送HTTPS请求到应用伺服器（application server如Tomcat），然后应用伺服器处理HTTPS请求，并将其转发给服务调度程序 （DispatchServlet），服务调度程序委派HTTPS请求到各个控制处理单元，控制器（controller）管理传入的请求，根据不同的请求通过使用各个模型的数据生成视图，并返回相应的响应，控制器还负责处理业务逻辑，它可以被看作是系统的入口，负责决定返回给用户的内容；当任务进入队列时，通知模块将通知消息发送给负责该任务的操作员，并激活相对应的提醒，通知模块允许任务生成多个事件排队通过消息队列发送到不同的客户端，进而生成不同类型的消息，每一个客户端都有生成该客户端对应类型消息的实现，通知模块中含有一个调度程序，它定期检查存储在数据库中的通知，以预定的频率的将需要发送的提醒消息发送至消息队列，从而生成不同的消息发送给不同的操作员，当操作员完成了任务，通知消息及提醒消息会被删除；

（七），当患者完成癌症治疗后，TIMPS-QS系统为患者提供后续的随访服务，TIMPS-QS的随访模块拥有包含每位患者从诊断以来所有的摘要信息，以及与肿瘤登记模块相一致的数据库和应用程序，随访的患者将会获得持续关注以确定治疗是否有效，TIMPS-QS系统允许临床医生查找患者状态、癌症状态、复发疾病、附加的治疗计划以及患者可能已诊断过的新型癌症，临床医生按照既定的计划随访每位患者，TIMPS-QS系统将会通过HIS接口同步随访计划和检查结果，随访的计划安排将会通过通知模块发送机制告知患者，当患者在TIMPS-QS系统中留有记录，他们就可以登陆到这样另外一个可在计算机和智能手机上访问的癌症患者的社交网络系统，癌症患者可以通过TIMPS-QS系统与其它病友交流并分享治疗经验。

作为本发明进一步的改进：所述的交流的形式包括文字、声音和视频，通知模块通过微信、邮件和短信通知操作者。它定期检查存储在数据库中的通知，以预定的频率的将需要发送的提醒消息发送至操作员，当操作员完成了任务，通知消息及提醒消息会被删除。

作为本发明进一步的改进：所述的移动终端包括智能手机、电脑和平板, 经由使用介面上的自适应网页技术(Responsive Design)，使用者可以在任何时间任何地点在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动。

作为本发明进一步的改进：所述的创建放射治疗的队列模型中的任何一个步骤可以按需求及步骤的属性，随机产生一个或多个子工作流，这些子工作流最终汇集在母工作流中的一个或多个步骤上。

作为本发明进一步的改进：所述的创建放射治疗的队列模型可以管理监控到对病人的全程治疗课程（treatment course），其中包含整体治疗计划 （treatment plan）及所属的光子或粒子束组（beam or portal group）及治疗活动 (treatment fraction) 的设计流程，总剂量 （total dose），及分剂量（fraction dose）。

作为本发明进一步的改进：所述的创建放射治疗的队列模型系统依据操作员的工作量，技能专责及轮值排序方法，采自动安排操作员，并提供辅助介面给管理领导适时执行特殊状况人工排班调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

设计合理，包含并整合了业务分析技术、移动计算和云计算技术、社交网络、数位消息自动发送技术、动态配置流程的架构和队列模型，可以实时管理、监视、警告和报告整个放射治疗所有患者的治疗流程及设备方面的操作状态，并且该系统可以通过通知模块将信息发送给操作者，去除人为出错率，在多种环境下均能适用，使用效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的实施例中队列模型的结构示意图；

图2为本发明所提供的实施例中通知模块的工作示意图；

图3为本发明所提供的实施例中操作员和权限的结构示意图；

图4为本发明所提供的实施例中云计算平台的结构示意图；

图5为本发明所提供的实施例中典型粒子束流程的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-图5，本具体实施方式采用以下技术方案：一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，它包含如下结构：

（一），在TIMPS-QS系统中创建放射治疗的队列模型，队列模型包括多个步骤，多个步骤连接在一起形成工作流，工作流是一系列跨阶段的，包含起始和终止时间的，针对患者的医疗服务的交付过程，工作流是关于患者在放射治疗医院经历治疗一个的过程，工作流描述了用放射治疗一个患者的逻辑和服务顺序。任务是一个临床工作的描述，包含了患者信息，处方，并且（或者）包含指示说明信息，任务从工作流的起始步骤进入，然后历经多个步骤直至到达最后的步骤，任务在步骤中的通过是由任务的属性来控制，一个步骤可以有一个或者多个后续步骤，多个步骤也可以汇聚到一个步骤，一个步骤可配备一个队列（一个包含特定任务的列表）或者一个资源 （设备或者器材），由一个或者多个操作员依任务的属性及操作指示来提供一个服务（在一个步骤里完成一个任务的行动）给进入的任务，若任务进入了一个配备队列的步骤，就由步骤具有的属性将任务在队列中排序，来决定任务接受服务的优先次序，当一个任务进入到一个队列中，队列所属的操作员基于任务附带的信息和指示来交付服务；在单个步骤中，一个任务具有“队列中”，“服务中”，及“完成” 三个之一的一个状态；任务流经一个步骤必须首先进入队列，当任务进入队列时就自动进入“队列中” 状态，当操作员开始交付服务时，任务就进入“服务中” 状态，当操作员完成交付服务时，任务就进入完成” 状态；一个进入队列的任务，包含有“开始”、“结束”以及“服务中”时间，在任务进入和离开队列，各个服务开始交付时，“开始”、“结束”以及“服务中”的时间戳都被记录下来；队列中“开始”时间戳是当任务进入队列中时自动记录的，若“服务中”的“开始“时间戳在队列中和队列中“开始”时间戳一样，则时间戳会被自动记录，若不同，则由操作员手工触发；“结束”时间戳既可以基于服务结束来自动触发，也可以由操作员手工触发；如果一个步骤配备了资源，那么一个日历格式的工具允许操作员在这个步骤之前的步骤里来给当前步骤的任务预定资源，并允许根据需要可在同样的资源中调整（加，减，或移动）排程，也可以在一个资源上申请重复的排程；每一个排程包含一个起始和完成时段及一个任务，操作员在预定的时段内依任务来交付服务；一个服务只可以由一个操作员来执行，由一个操作员执行的一个服务的结束，会给当前的任务产生新增的属性或者数据；操作员在一个或者多个步骤中交付服务的过程中会有一个唯一的角色，这个角色可以是临床人员（例如：医疗物理师），也可以是系统（例如：图像导入程序）；在整个工作流上，任务的属性是可变的，当任务接受服务后，任务带着和进入此步骤时不一样的属性离开此步骤；队列模型中的任何一个步骤可以按需求及步骤的属性，随机产生一个或多个子工作流，这些子工作流最终汇集在母工作流中的一个或多个步骤上。

（二），TIMPS-QS系统整合了医院信息系统（HIS）中患者的必要信息、医学影像归档和通信系统（PACS）中患者的图像数据、治疗计划系统（TPS）中患者的治疗模拟数据以及关系数据库中的工作流数据，及医院员工资料；

（三），TIMPS-QS为放射治疗系统提供了一种全新的在多种环境下均能适用的配置方法，建立一套用于配置流程的框架，使用一个流程编辑器，支持在用户界面以拖放的方式对现有的流程进行可视化的调整，利用这工具灵活地对治疗服务流程进行配置，此解决方案在对每一步进行抽象的基础上提供细粒度的配置接口，同时支持按照不同的需求对整个流程进行详细的配置；

（四），使用者在终端经由TIMPS-QS系统安全加密及安全管理的网址操作病人治疗流程的管控，经由使用介面上的自适应网页，使用者可以在任何时间任何地点在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动。在TIMPS-QS系统的客户端，每个用户都有一个账户，经由多因子认证机制获得授权登录，每个用户都被分配了一个或多个身份，而每个身份被授予一组权限，一些权限也可以直接分配给特定的用户，当用户登录时，在后台一个含有用户信息的机制也同时被创建；它包含授予用户的所有权限，在系统配置层面，所有的网页上的请求将会基于对应的网址而被检测控制，这意味着特定的用户只能访问特定的URL，而在每个网页面配置层面上，对于每个功能，用户信息的机制都会有相应的权限来决定是否可以使用该功能，所有的操作都会基于两类信息进行验证，一类是基于操作员用户的身份，一类是基于操作员用户的权限；在步骤中推进任务可能需要判定，这些判定依赖于任务的属性和服务交付的结果，在任务被列队和服务交付后，任务已经准备好通过工作流进入到下一个步骤；在一个步骤可以连接多个后续步骤的情况下，任务被并发的推进到后续步骤中，步骤也可以有条件的让任务进入到这个步骤的多个后续步骤中的某个步骤；

（五），TIMPS-QS系统对运行状况及病人服务进程提供确精的管理、监视、事件警报及报告，使用预设频率快照来对队列模型数据，通过“提取-传输-加载”的方法进行操作存储在创建的专属数据库，为分析工具提供了基础，在一个大尺寸的智能电视上显示病人服务进展并且布置在关键的位置，TIMPS-QS系统提供一个在线可视化图表，展示给医院管理团队，操作员拥有自己的专属的视图介面和应用程式来执行所负责的工作；

（六），TIMPS-QS系统的客户端通过云计算平台访问服务器，使用者登录客户端，客户端发送HTTPS请求到应用伺服器（application server如Tomcat），然后应用伺服器处理HTTPS请求，并将其转发给服务调度程序 （DispatchServlet），服务调度程序委派HTTPS请求到各个控制处理单元，控制器（controller）管理传入的请求，根据不同的请求通过使用各个模型的数据生成视图，并返回相应的响应，控制器还负责处理业务逻辑，它可以被看作是系统的入口，负责决定返回给用户的内容；当任务进入队列时，通知模块将通知消息发送给负责该任务的操作员，并激活相对应的提醒，通知模块允许任务生成多个事件排队通过消息队列发送到不同的客户端，进而生成不同类型的消息，每一个客户端都有生成该客户端对应类型消息的实现，通知模块中含有一个调度程序，它定期检查存储在数据库中的通知，以预定的频率的将需要发送的提醒消息发送至消息队列，从而生成不同的消息发送给不同的操作员，当操作员完成了任务，通知消息及提醒消息会被删除；

（七），当患者完成癌症治疗后，TIMPS-QS系统为患者提供后续的随访服务，TIMPS-QS的随访模块拥有包含每位患者从诊断以来所有的摘要信息，以及与肿瘤登记模块相一致的数据库和应用程序，随访的患者将会获得持续关注以确定治疗是否有效，TIMPS-QS系统允许临床医生查找患者状态、癌症状态、复发疾病、附加的治疗计划以及患者可能已诊断过的新型癌症，临床医生按照既定的计划随访每位患者，TIMPS-QS系统将会通过HIS接口同步随访计划和检查结果，随访的计划安排将会通过通知模块发送机制告知患者，当患者在TIMPS-QS系统中留有记录，他们就可以登陆到这样另外一个可在计算机和智能手机上访问的癌症患者的社交网络系统，癌症患者可以通过TIMPS-QS系统与其它病友交流并分享治疗经验。

所述的交流的形式包括文字、声音和视频，通知模块通过微信、邮件和短信通知操作者。

所述的移动终端包括智能手机、电脑和平板。

本具体实施方式的原理为：

TIMPS-QS是在云计算平台上基于Java，Spring和Hibernate框架开发的系统。用户可以在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统：如Internet Explorer，Edge，Firefox，Chrome和Safari。

请参阅图4，客户端发送HTTPS请求到Tomcat。然后Tomcat处理HTTPS请求，并将其转发给DispatchServlet。 DispatcherServlet类是框架的前端控制器，负责委派HTTPS请求到各个控制处理单元。控制器（Controller）负责管理传入的请求，根据不同的请求通过使用各个模型（Model）的数据生成视图（View），并返回相应的响应。此外，它还负责处理业务逻辑，它可以被看作是系统的入口，负责决定返回给用户的内容。在现有的系统中有两种控制器，Controller和REST Controller。Controller负责所有和需要展示的页面相关的请求，这意味着所有需要显示的页面的请求都由Controller进行处理。REST Controller负责所有的数据请求，这意味着，它不返回任何HTML，而是返回JSON数据。REST Controller会请求医院信息系统（HIS）获得病人的数据，并将这些数据导入到TIMPS-QS系统中。服务层负责处理业务逻辑相关的实体，而DAO层借助Hibernate来查询数据库中的数据。虚线区域内是Spring框架。

视图负责显示HTML5内容。有些请求不需要查询模型而直接获得需要显示的页面。在TIMPS-QS中， HTML5的自适应网页设计方法 (Responsive Web Design) 被用于开发基于浏览器的用户界面，以提供一个最佳的用户体验。TIMPS-QS致力于用最少的缩放，平移和上下拉动来完成各种操作，使用户在电脑，平板以及智能手机上都能轻松地完成各项任务。

请参阅图1，图1展示了TIMPS-QS独创性的队列模型。它提供了具有创新的方法，来有效的，高效率的，精确而可靠的管理复杂的粒子束治疗中多个阶段的治疗过程。请结合参阅图5，一个典型的粒子束治疗流程分成6个阶段：病人收治，计划前准备，计划优化，计划批准，照射发送和随访。每个阶段包含了多个步骤（例如：CT扫描，制模等）。当各个步骤连接在一起时就形成了工作流。任务流经一个步骤必须首先进入队列。这意味着任务必须等待直至操作员准备好了可以实施服务。这个时候，任务的状态被定义为“队列中”。一旦操作员开始交付服务，任务状态就被转换为“服务中”。当服务结束，任务状态就变成“完成”。

一个步骤，可以由多个操作员来操作。但是一个服务只可以由一个操作员来执行。由一个操作员执行的一个服务的结束，会给当前的任务产生新增的属性或者数据。操作员在一个或者多个步骤中交付服务的过程中会有一个唯一的角色，这个角色可以是临床人员（例如：医疗物理师），也可以是系统（例如：图像导入程序）。在整个工作流上，任务的属性是可变的。当任务接受服务后，任务带着和进入此步骤时不一样的属性离开此步骤。

如果一个步骤配备了资源(例如：治疗发送步骤配备治疗室)，那么一个日历格式的工具允许操作员在这个步骤之前的步骤里来给当前步的骤任务预定资源（例如：为病人指定治疗室治疗的日期和时间）。“开始”和“服务中”时间戳是和排程的开始时间一样的。“结束”时间戳就是排程的结束时间。排程工具提供了一个方法来管理资源的分配。一个任务，允许根据需要在同样的资源中调整。例如：病人通常是在同一间治疗室治疗的，但是，如果治疗室的配置是完全相同的，也可以在其它治疗室进行排程。或者按医疗计划，先在水平治疗室排程预定次数后，转至不同的旋转治疗室排程。一个任务，可以在一个资源上申请重复的排程。例如，一个病人的整个疗程的治疗交付可以以一天一次，每周五天，连续几周来排程。在资源上排程一个任务的结果是和任务在工作流上流动的属性相联系的，每一次排程代表进入相关联的步骤一次。例如：病人接受15次治疗照射，在治疗发送步骤的资源上就会有15个排程，则任务在工作流的治疗发送步骤上流动15次。这个工具有可以让操作员来更改资源上一个或者多个已排程好的的任务，并且可以相应的自动调整整个排程表的能力。

在步骤中推进任务可能需要判定，这些判定依赖于任务的属性和服务交付的结果。在任务被列队和服务交付后，任务已经准备好通过工作流进入到下一个步骤。在一个步骤可以连接多个后续步骤的情况下，任务被并发的推进到后续步骤中。如图1所示：任务从步骤1出发然后分开进入步骤2和步骤3。步骤也可以有条件的让任务进入到这个步骤的多个后续步骤中的某个步骤。例如，如果步骤3上的服务交付结果和任务自身的属性满足步骤选择的条件，步骤3的任务会流入步骤n+1， 否则流入步骤n+2。

从任务和设备的高层面的状态视图到非常细小层面的任务和设备的状态视图，此队列模型实时管理，监视，警告和报告整个粒子治疗所有患者的治疗流程及设备方面的操作状态。例如：高层面上的所有病人设备范围上的服务状态，任务在每一个队列中停留的时间长度，一个操作员在一个步骤内交付一个服务的执行力，设备的正常运行时间和停工时间，设备生产能力的使用情况，操作的瓶颈，每一个病人的整个治疗流程的持续时间，整个设备操作的详细内部情况等。

本具体实施方式能够利用工具灵活地对治疗服务流程进行配置。TIMPS-QS创造性的建立一套用于配置流程的框架，它的主要特性体现在以下几个方面：

1、拥有一个流程编辑器，支持在用户界面以拖放的方式对现有的流程进行可视化的调整。在框架中，默认建立了一套标准的粒子束治疗服务流程，如图5，它主要包含6行，分别代表6个不同的粒子束治疗服务阶段。同时包含一系列的步骤。用户可以以拖放的方式，创建新的流程模板，或者添加、修改和移除其中的某些步骤、决策模块和步骤间的连接类型，从而设计出符合用户需求的流程。

2、步骤拥有标准的属性，比如编号、名称、前置任务、后置任务、队列、资源、执行者、服务等，这些属性将会被用于创建相应的关系型数据库。通过编辑器，用户可以通过用户界面添加有限的附加属性，并加入数据库。系统能够通过配置属性的方式，支持相关文档的上传。

3、同时构建测试及生产环境，确保系统在用于实际的运行之前经过详尽的测试及验证。在测试环境中，使用工作流程验证测试能找出潜在的会导致系统崩溃的错误，比如子工作流的缺失、任务流转中断、数据的不完整等。系统将会生成一份工作流验证报告，列出测试的结果，提供详细的信息用于问题的跟踪以及系统的修正。在验证之后，系统正式上线之前，将会对系统实施版本控制。在部署期间所涉及的数据都将纳入系统版本控制的管理。同时将会创建系统还原点，系统可以在实施新的部署后进行回退操作。

4、不同于现有其他系统的设计，如瓦里安（Varian）以病人为导向的治疗流程管理软件ARIA和医科达（Elekta）用于常规肿瘤放射治疗的软件MOSAIQ，这些系统需要为每一个病人定制一个治疗流程。TIMPS-QS的设计以光子及粒子束治疗设备为导向，来建立一个全方位的病人治疗服务系统。病人将会被看做成一个任务，在工作流中进行流转并接受相关的治疗服务。这种方法只需要对一套设备工作流程进行配置，有效的消除了高强度的人力投入，降低了出错的概率，增强了系统的可靠性。同时多学科医疗团队的协作的效率，将比在单纯以单个病人为导向的治疗流程中的协作效率得到更好的发挥。

当患者在TIMPS-QS中留有记录，他们就可以登陆到这样另外一个可在计算机和智能手机上访问的癌症患者的社交网络系统，在这样的一个网上社区中，癌症患者可以通过文字、声音和视频的形式与其它病友联系并分享治疗经验，该平台不仅帮助患者在治疗后通过联系那些愿意分享治疗经验和心情的人得以重拾生活的希望，还能促使其鼓足勇气以摆脱治疗过程中孤立无援的感觉。

本发明整合了医院信息系统（HIS）中患者的基本信息、医学影像归档和通信系统（PACS）中患者的图像数据、治疗计划系统（TPS）中患者的治疗模拟数据以及关系数据库中的工作流数据。临床各科室医务人员及医院管理主管可通过具有网路浏览器（主要包括Internet Explorer, Edge, Firefox, Chrome和Safari）的智能移动设备(例如桌上型电脑，笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能电视，汽车上的智能网路浏览系统等)，经由网路加密及安全管理技术，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动，涵盖了从患者收治到治疗结束后患者随访的一系列流程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，它包含如下结构：

（一），在TIMPS-QS系统中创建放射治疗的队列模型，队列模型包括多个步骤，多个步骤连接在一起形成工作流，工作流是一系列跨阶段的，包含起始和终止时间的，针对患者的医疗服务的交付过程，工作流是关于患者在放射治疗医院经历治疗一个的过程，工作流描述了用放射治疗一个患者的逻辑和服务顺序；任务是一个临床工作的描述，包含了患者信息，处方，并且/或者包含指示说明信息，任务从工作流的起始步骤进入，然后历经多个步骤直至到达最后的步骤，任务在步骤中的通过是由任务的属性来控制，一个步骤可以有一个或者多个后续步骤，多个步骤也可以汇聚到一个步骤，一个步骤可配备一个队列或者一个资源，由一个或者多个操作员依任务的属性及操作指示来提供一个服务给进入的任务，若任务进入了一个配备队列的步骤，就由步骤具有的属性将任务在队列中排序，来决定任务接受服务的优先次序，当一个任务进入到一个队列中，队列所属的操作员基于任务附带的信息和指示来交付服务；在单个步骤中，一个任务具有“队列中”，“服务中”，及“完成” 三个之一的一个状态；任务流经一个步骤必须首先进入队列，当任务进入队列时就自动进入“队列中” 状态，当操作员开始交付服务时，任务就进入“服务中” 状态，当操作员完成交付服务时，任务就进入完成” 状态；一个进入队列的任务，包含有“开始”、“结束”以及“服务中”时间，在任务进入和离开队列，各个服务开始交付时，“开始”、“结束”以及“服务中”的时间戳都被记录下来；队列中“开始”时间戳是当任务进入队列中时自动记录的，若“服务中”的“开始“时间戳在队列中和队列中“开始”时间戳一样，则时间戳会被自动记录，若不同，则由操作员手工触发；“结束”时间戳既可以基于服务结束来自动触发，也可以由操作员手工触发；如果一个步骤配备了资源，那么一个日历格式的工具允许操作员在这个步骤之前的步骤里来给当前步骤的任务预定资源，并允许根据需要可在同样的资源中调整排程，也可以在一个资源上申请重复的排程；每一个排程包含一个起始和完成时段及一个任务，操作员在预定的时段内依任务来交付服务；一个服务只可以由一个操作员来执行，由一个操作员执行的一个服务的结束，会给当前的任务产生新增的属性或者数据；操作员在一个或者多个步骤中交付服务的过程中会有一个唯一的角色，这个角色可以是临床人员，也可以是系统；在整个工作流上，任务的属性是可变的，当任务接受服务后，任务带着和进入此步骤时不一样的属性离开此步骤；在步骤中推进任务可能需要判定，这些判定依赖于任务的属性和服务交付的结果，在任务被列队和服务交付后，任务已经准备好通过工作流进入到下一个步骤；在一个步骤可以连接多个后续步骤的情况下，任务被并发的推进到后续步骤中，步骤也可以有条件的让任务进入到这个步骤的多个后续步骤中的某个步骤；

（二），TIMPS-QS系统整合了医院信息系统HIS中患者的必要信息、医学影像归档和通信系统PACS中患者的图像数据、治疗计划系统TPS中患者的治疗模拟数据以及关系数据库中的工作流数据，及医院员工资料；

（三），TIMPS-QS为放射治疗系统提供了一种全新的在多种环境下均能适用的配置方法，建立一套用于配置流程的框架，使用一个流程编辑器，支持在用户界面以拖放的方式对现有的流程进行可视化的调整，利用这工具灵活地对治疗服务流程进行配置，此解决方案在对每一步进行抽象的基础上提供细粒度的配置接口，同时支持按照不同的需求对整个流程进行详细的配置；

（四），使用者在终端经由TIMPS-QS系统安全加密及安全管理的网址操作病人治疗流程的管控，经由使用介面上的自适应网页，使用者可以在任何时间任何地点在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动；在TIMPS-QS系统的客户端，每个用户都有一个账户，经由多因子认证机制获得授权登录，每个用户都被分配了一个或多个身份，而每个身份被授予一组权限，一些权限也可以直接分配给特定的用户，当用户登录时，在后台一个含有用户信息的机制也同时被创建；它包含授予用户的所有权限，在系统配置层面，所有的网页上的请求将会基于对应的网址而被检测控制，这意味着特定的用户只能访问特定的URL，而在每个网页面配置层面上，对于每个功能，用户信息的机制都会有相应的权限来决定是否可以使用该功能，所有的操作都会基于两类信息进行验证，一类是基于操作员用户的身份，一类是基于操作员用户的权限；在步骤中推进任务可能需要判定，这些判定依赖于任务的属性和服务交付的结果，在任务被列队和服务交付后，任务已经准备好通过工作流进入到下一个步骤；在一个步骤可以连接多个后续步骤的情况下，任务被并发的推进到后续步骤中，步骤也可以有条件的让任务进入到这个步骤的多个后续步骤中的某个步骤；

（五），TIMPS-QS系统对运行状况及病人服务进程提供确精的管理、监视、事件警报及报告，使用预设频率快照来对队列模型数据，通过“提取-传输-加载”的方法进行操作存储在创建的专属数据库，为分析工具提供了基础，在一个大尺寸的智能电视上显示病人服务进展并且布置在关键的位置，TIMPS-QS系统提供一个在线可视化图表，展示给医院管理团队，操作员拥有自己的专属的视图介面和应用程式来执行所负责的工作；

（六），TIMPS-QS系统的客户端通过云计算平台访问服务器，使用者登录客户端，客户端发送HTTPS请求到应用伺服器，然后应用伺服器处理HTTPS请求，并将其转发给服务调度程序，服务调度程序委派HTTPS请求到各个控制处理单元，控制器管理传入的请求，根据不同的请求通过使用各个模型的数据生成视图，并返回相应的响应，控制器还负责处理业务逻辑，它可以被看作是系统的入口，负责决定返回给用户的内容；当任务进入队列时，通知模块将通知消息发送给负责该任务的操作员，并激活相对应的提醒，通知模块允许任务生成多个事件排队通过消息队列发送到不同的客户端，进而生成不同类型的消息，每一个客户端都有生成该客户端对应类型消息的实现，通知模块中含有一个调度程序，它定期检查存储在数据库中的通知，以预定的频率的将需要发送的提醒消息发送至消息队列，从而生成不同的消息发送给不同的操作员，当操作员完成了任务，通知消息及提醒消息会被删除；

（七），当患者完成癌症治疗后，TIMPS-QS系统为患者提供后续的随访服务，TIMPS-QS的随访模块拥有包含每位患者从诊断以来所有的摘要信息，以及与肿瘤登记模块相一致的数据库和应用程序，随访的患者将会获得持续关注以确定治疗是否有效，TIMPS-QS系统允许临床医生查找患者状态、癌症状态、复发疾病、附加的治疗计划以及患者可能已诊断过的新型癌症，临床医生按照既定的计划随访每位患者，TIMPS-QS系统将会通过HIS接口同步随访计划和检查结果，随访的计划安排将会通过通知模块发送机制告知患者，当患者在TIMPS-QS系统中留有记录，他们就可以登陆到这样另外一个可在计算机和智能手机上访问的癌症患者的社交网络系统，癌症患者可以通过TIMPS-QS系统与其它病友交流并分享治疗经验。

2.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，所述的TIMPS-QS是在云计算平台上基于Java，Spring和Hibernate框架开发的系统，客户端发送HTTPS请求到应用服务器，然后应用服务器处理HTTPS请求，并将其转发给DispatchServlet；DispatcherServlet类是框架的前端控制器，负责委派HTTPS请求到各个控制处理单元；控制器负责管理传入的请求，根据不同的请求通过使用各个模型的数据生成视图，并返回相应的响应；此外，它还负责处理业务逻辑，它可以被看作是系统的入口，负责决定返回给用户的内容；在现有的系统中有两种控制器，Controller和RESTController，Controller负责所有和需要展示的页面相关的请求，这意味着所有需要显示的页面的请求都由Controller进行处理；REST Controller负责所有的数据请求，这意味着，它不返回任何HTML，而是返回JSON数据；REST Controller会请求医院信息系统获得病人的数据，并将这些数据导入到TIMPS-QS系统中；服务层负责处理业务逻辑相关的实体，而DAO层借助Hibernate来查询数据库中的数据。

3.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，所述的交流的形式包括文字、声音和视频，通知模块通过微信、邮件和短信通知操作者；它定期检查存储在数据库中的通知，以预定的频率的将需要发送的提醒消息发送至操作员，当操作员完成了任务，通知消息及提醒消息会被删除。

4.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，所述的移动终端包括智能手机、电脑和平板, 经由使用介面上的自适应网页技术，使用者可以在任何时间任何地点在计算机或智能移动设备上通过标准浏览器访问系统，随时随地获取相关数据信息及採取相应的必要行动。

5.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，创建放射治疗的队列模型中的任何一个步骤可以按需求及步骤的属性，随机产生一个或多个子工作流，这些子工作流最终汇集在母工作流中的一个或多个步骤上。

6.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，创建放射治疗的队列模型可以管理监控到对病人的全程治疗课程，其中包含整体治疗计划及所属的光子或粒子束组及治疗活动的设计流程，总剂量，及分剂量。

7.根据权利要求1所述的一种放射治疗系统的流程管理和设备运营操作的方法，其特征在于，创建放射治疗的队列模型系统依据操作员的工作量，技能专责及轮值排序方法，采自动安排操作员，并提供辅助介面给管理领导适时执行特殊状况人工排班调节。

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