为低资源地区建造数字化医药库存系统
为低资源地区建造数字化医药库存系统
撒哈拉以南的非洲国家在抗击疾病和延长寿命方面的指标远远低于世界平均标准。医护人力资源的短缺和医疗信息系统的落后是导致人民无法获得医疗保障的两个重要原因。
对于发展中国家来说，一个良好的信息系统对计划实施医疗服务至关重要。医疗服务的决策人需要利用系统中的数据来理解目前的医药需要，评估供需缺口，制定更好的策略。在数据缺失的情况下，他们很难计划接下来应该调配多少的资源来满足一个地区的需要。然而，对于撒哈拉以南的国家来说，当前的医药数据大多存在于纸质的表格上，这使得制作数据汇总和提供决策建议的报表非常困难。
莫桑比克总览
莫桑比克位于非洲东南部，一共有约2400万人口。它于1975年从葡萄牙独立，尽管最近几年国家经济得到了发展，然而，大部分莫桑比克人仍然生活在贫困线以下。这个地区的HIV感染率非常高——在2014年，有超过150万人口携带HIV病毒。这对莫桑比克的医疗规划，尤其是提供HIV测试以及反逆转录病毒药品的医药物流供应链带来了挑战。
我们在实地勘察中发现，得益于来自NGO的药品捐助，很多非洲地区在国家层面上的基本药品（Essential Medicine）短缺情况并不严重。然而由于无法合理地预测和分配，很多基层医疗站都出现了药品短缺情况，导致病人无法及时获得药物治疗，而这些药品可能在旁边一个地区的区级仓库里堆放着直到过期被扔掉。
医药电子库存系统
为了让莫桑比克的病人能更快更好得到适当的药物治疗，ThoughtWorks与一家国际非营利组织合作设计开发了医药电子库存系统（ESMS）。它是一个安卓平板系统，后端采用开源的医疗物流平台OpenLMIS。ESMS主要有两个目标：
- 作为一个容易使用并且自动化程度高的数字化解决方案，它能减轻医护人员的行政工作负担，使他们将更多的时间投入到医治病人上。
- 收集准确、及时的药品数据并且生成报表来帮助卫生部更好地计划、分配和派发药品，降低药品的浪费情况。
减轻负担、提高效率
世界卫生组织定义的医药分配方式有两种：推送方式和请求方式。莫桑比克大多数的药品是通过请求方式来得到补充的。在请求方式中，药品需求由下层单位计算，并一级一级向上提出。上层单位接收到请求表之后对药品进行分配和运送。在一些情况下，也有下层单位自己到上层单位的仓库中去提取药品。
莫桑比克已存的药品请求流程通过纸张请求单来完成。每个基层医疗站需要维护很多药品库存卡片，其中每个药品对应一张库存卡片。每个月有一个请求药品的窗口，期间医护人员对库存药品进行清点盘查，记录清点的数量，然后根据库存卡上每天记录的数量和清点数量，在请求单上填写当月的收到、发出、清点值、差值、预估请求量等等数据。
在ESMS中，我们设计了一个电子库存卡，每月到了请求提交窗口，系统会根据日期自动把电子库存卡上的所有信息汇总并填写到电子请求单上。医护人员只需要清点每月的药品库存量，系统会自动计算差值和预估请求量。通过系统的自动化计算填写，为数不多的医护人员得以把更多的时间投入到医治病人身上。
ESMS的另一个优势是能够将库存数据和请求单数据及时地传到上层计划分发单位。纸张表格往往需要人工投递并且有丢失的风险，而电子单能够在有网络的情况下及时可靠地传送数据。 在用户测试中，受到许多医护人员亲睐的另一个产品特性是ESMS的库存告警功能。在库存中有药品快要过期或者存量过低的情况下，系统会发出相应的告警。这些告警帮助医护人员更好计划分配仓库中的药品，以减少浪费。例如，对于同类可替代药品，医护人员可以优先分发存量高、过期日期近的药品。
及时收集数据
实时的库存信息报表可以帮助政府部门和捐赠者更好的可视化莫桑比克的药品状况，作出更好的计划分发决策。然而，当这些库存信息只存在于纸张上时，它们并不能及时地被分析。
在ESMS中，我们记录了每个基层医疗站所有的库存历史。系统在有网络的情况下会每小时把最新的库存数据上传至中央服务器，然后服务器会根据最新的数据生成报表。这些信息帮助政府官员更好地追踪药品使用情况，认知所有医疗站的药品库存量。这带来了三大好处：
- 更好的追踪和报告减少了药品的浪费；
- 各层级官员能看到最新的库存信息、更快做出药品配送决策；
- 历史数据趋势能够帮助预报未来的药品项目需求。有学术研究表明，历史数据的采集和分析能提高未来药品需要的预报准确率达到30%。
我们从中学到的经验
在低资源地区与政府合作实施的技术项目中存在很多与商业伙伴合作不同的挑战。我们从中学到了一些有价值的经验。
设计挑战之一是如何平衡政策的强制执行和基层的现实状况。举例来说，莫桑比克的卫生部要求在18日到25日之间开放药品请求提交窗口。然而，在用户调研中我们发现，部分用户由于地区偏远、基础设施差或者人员短缺等原因并不能在这个窗口及时提交。我们设计的系统既需要遵守政府规定的请求窗口政策，也要存在一定的灵活性来允许所有信息的收集和提交。最终我们决定允许用户在提交窗口过了之后也能上传请求表，然而，表上的数据和请求数量都由系统根据18至25日的数据自动生成而无法被编辑。通过这种方式，我们既收集了数据也没有违反相关政策。 在这个设计中我们参考了“数字化发展原则”中“理解已有生态系统”和“与用户一起设计”的两个原则。我们在开发需求前先理解卫生部的现存规范（理解已有生态系统），并且进行用户调研观察真实的用户场景（与用户一起设计）来保证方案的可持续性和可用性。
另一个重要的决定是我们如何把库存表、请求表等设计成电子表格。这里我们有两个选择：第一是根据已有的纸质表格设计一个样式几乎完全相同的电子版；第二是使用Android推荐的移动端用户体验设计标准和规范。使用现代的移动界面设计既能优化页面性能也能带来我们认为的更好的用户体验。然而，在现实场景中，我们所面对的用户很多没有任何移动设备使用经验（有些甚至不知道如何打开平板），使用我们所熟悉的移动端设计标准需要进行大量的培训。我们最终选择模仿纸质表格来设计电子表，同时加上一些方便用户的特性，例如搜索、自动采集数据和计算、提醒和告警等。这里我们仍然使用了“与用户一起设计”的原则，并且在此基础上考虑了“为扩展性设计”，避免用户培训在系统扩展的过程中成为瓶颈。
从技术上来说，网络连接是基层医疗站面临的主要问题。在大多数时候，我们的系统需要以离线的方式工作，当移动网络存在的时候系统往服务器上传数据。在这个过程中，我们遇到过一些问题，与大家分享以下的经验：
- 在初始化的时候，平板需要从服务器上下载所有的医疗站相关配置和药品数据。在网络非常迟缓的情况下，下载无法顺利完成、导致用户登陆出现错误。针对这个问题，我们把数据分成了两部分：首次登陆必需数据与补充数据。必需数据包括用户身份、药品清单、医药项目信息等。对于必需数据，我们设立了一个比较长的timeout；如果在这种情况下必需数据的下载仍然无法完成，系统将告知用户无法登陆，并且记录下载完的数据种类，当用户下次登陆时从下一个数据种类开始下载。而对于补充数据，系统在用户登陆后在后台进行下载，允许用户使用不涉及这些数据的功能。
- 当用户键入正确的用户名和密码时，由于时断时续的网络，用户验证仍然可能失败。在一开始的系统设计中，我们只考虑了两种情况：在线或者离线。用户在线的情况下我们把用户验证信息发送到服务器进行验证；离线的情况下我们使用系统自带的认证（当不是首次登陆时）。然而现在，我们必须加上第三种网络迟缓或者不稳定的情况。在这种情况下，当在线验证在一定时间内无法得到应答，系统启用离线验证机制。
- 有些系统功能依赖于历史数据。当网络差、后台历史数据下载未完成的情况下用户使用这些功能会导致系统错误闪退。对于这种情况，我们disable了有历史数据依赖的功能直到这些数据下载完成。在用户想使用这些功能的时候我们对用户进行提醒，并且在数据下载完成的情况下重新激活这些功能。
- 上传数据完成之后网络突然中断，app端无法得到服务器已收到上传数据的响应，导致数据重复上传。针对这个问题，我们在接收数据端添加了重复数据校验。当发生重复数据上传时，服务器忽略这些数据并通知app端数据已上传成功。
另外，我们使用了一些工具，例如Network Link Conditioners来模拟莫桑比克的网络情况，测试在莫桑比克的数据上传和下载场景。它帮助我们在开发中定位可能出现的网络问题并且对设计进行调整，以此来支撑不稳定和缓慢的网络状况。
ESMS现在已经部署在莫桑比克的三十多个医疗站，并且在医护人员中收到了良好的反馈。我们希望这样的系统能够作为标准化的工具在低资源地区得到扩展使用，帮助决策人员更好地制定计划，最终使这些地区的人民得到更好的医疗保障。