趙從樸，朱衛(wèi)國(guó)（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院信息管理處，北京 100730）

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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與研究

趙從樸，朱衛(wèi)國(guó)
（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院信息管理處，北京 100730）

摘要：本文以北京協(xié)和醫(yī)院試點(diǎn)病房輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)過程為例，介紹了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用原理和主動(dòng)醫(yī)療服務(wù)的流程案例，并研究了醫(yī)護(hù)人員工作效率和不同類型患者就診滿意度在該系統(tǒng)使用前后的數(shù)據(jù)對(duì)比，以期為現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展提供一定的量化參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；輸液監(jiān)測(cè)；主動(dòng)服務(wù)

1　背景

現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)任一移動(dòng)個(gè)體的實(shí)時(shí)精確感知上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療領(lǐng)域，恰恰存在著眾多的移動(dòng)個(gè)體，比如：醫(yī)護(hù)人員、患者、藥物、醫(yī)療器械，甚至每個(gè)患者的醫(yī)療流程等等。因而現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功融入醫(yī)療領(lǐng)域，將極大地推動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大，通過對(duì)醫(yī)院內(nèi)各個(gè)醫(yī)療對(duì)象的精確感知和智能處理，完善對(duì)醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療信息、治療流程信息、設(shè)備信息、藥品信息、人員信息、管理信息等的數(shù)字化采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)?；?shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療對(duì)象的可視化管理、通過醫(yī)療信息的全數(shù)字化處理實(shí)現(xiàn)醫(yī)療流程閉環(huán)的管理、有效的提供科學(xué)的醫(yī)療決策輔助和醫(yī)學(xué)科研支撐、在醫(yī)患互動(dòng)方面，提供主動(dòng)地、全面地、人性化地服務(wù)，有效改善醫(yī)患關(guān)系，為醫(yī)院獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐［1］。

國(guó)家衛(wèi)計(jì)委推廣“優(yōu)質(zhì)護(hù)理示范病區(qū)”（俗稱“無陪護(hù)病區(qū)”），從醫(yī)院的角度出發(fā)，“優(yōu)質(zhì)護(hù)理示范病區(qū)”的建設(shè)將提高病人滿意度，同時(shí)也使得病人更好管理，但是人力成本如何計(jì)算就是關(guān)鍵因素了。因此需要有新的技術(shù)來使得護(hù)士的每次走動(dòng)都有明確的目的性，有預(yù)案，以此來減少護(hù)士無效勞動(dòng)。

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)醫(yī)院同時(shí)也是一個(gè)科研機(jī)構(gòu)，從科研的角度出發(fā)，必須有大量真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)做保障，而目前醫(yī)院的所有治療進(jìn)程都無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，以靜脈輸液為例，醫(yī)生或者科研人員只能獲取一個(gè)大概的輸液時(shí)間、滴數(shù)以及治療后多久時(shí)間采集了病人的生理體征等模糊的數(shù)據(jù)，無法建立這些數(shù)據(jù)間的準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)。

2　系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

在充分結(jié)合醫(yī)院實(shí)際醫(yī)療業(yè)務(wù)、醫(yī)療流程的基礎(chǔ)上，以保障病區(qū)患者治療過程的安全性、有效降低醫(yī)護(hù)人員工作強(qiáng)度和提高工作效率的角度為目的，系統(tǒng)應(yīng)用智慧醫(yī)療理念、采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

① 病區(qū)靜脈輸液智能化、精細(xì)化的全過程閉環(huán)路徑管理。

② 主動(dòng)式治療計(jì)劃的提醒，基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)，由系統(tǒng)以語(yǔ)音、圖像方式有效告知護(hù)士完成規(guī)定治療項(xiàng)目。

③ 移動(dòng)病人呼叫求助，便于病人在下床活動(dòng)感覺不適或者跌到時(shí)，及時(shí)發(fā)起呼叫，便于護(hù)士在第一時(shí)間了解、應(yīng)答，最大限度的保障病人安全；同時(shí)病人能實(shí)時(shí)感知護(hù)士應(yīng)答，使其安心等待，保障病人安全。

④ 完善的數(shù)據(jù)采集和交換功能，例如對(duì)輸液過程的關(guān)鍵指標(biāo)（液體體積，滴數(shù)等）、報(bào)警信息以及呼叫事件進(jìn)行采集，根據(jù)規(guī)則清洗并存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為電子病歷、決策分析以及質(zhì)控管理提供數(shù)據(jù)服務(wù)［2］。

⑤ 互聯(lián)各病區(qū)的安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，構(gòu)建覆蓋全院的物聯(lián)網(wǎng)，為今后的功能擴(kuò)展打下基礎(chǔ)（例如：病人路徑管理-有效防止病人走失；病區(qū)物資管理；病區(qū)醫(yī)療設(shè)備管理；醫(yī)護(hù)人員工作路徑管理；院內(nèi)緊急召集管理等）［3］。

輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體包括四個(gè)模塊：

1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸液進(jìn)程。通過智能傳感技術(shù)把一個(gè)動(dòng)態(tài)的輸液治療事件實(shí)時(shí)地傳輸?shù)搅俗o(hù)士眼前，從而讓護(hù)士能夠在護(hù)士工作站或者是護(hù)士移動(dòng)工作站中實(shí)時(shí)的了解輸液進(jìn)程，減少盲目奔波，使之能有效地統(tǒng)籌輸液時(shí)間，在提高護(hù)士現(xiàn)配現(xiàn)用的輸液質(zhì)量和效率的同時(shí)，又杜絕了患者自身對(duì)于輸液進(jìn)程的監(jiān)控引起的護(hù)患糾紛，讓護(hù)理人員有更多時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)護(hù)理和健康教育，為患者提供連續(xù)、全程的護(hù)理服務(wù)。

2、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸液滴速。通過實(shí)時(shí)感應(yīng)輸液速度，一旦輸液過程中發(fā)生速度的突然改變，立刻會(huì)在護(hù)士站主機(jī)或者護(hù)士移動(dòng)終端報(bào)警，以便護(hù)士第一時(shí)間了解輸液異常情況的存在，從而給予及時(shí)的護(hù)理處置。

3、及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸液故障。護(hù)士站病區(qū)物聯(lián)網(wǎng)控制單元能實(shí)時(shí)顯示全科每個(gè)輸液患者的輸液信息和進(jìn)程，護(hù)士也可在移動(dòng)過程中隨時(shí)掌握每位患者的輸液狀態(tài)。輸液報(bào)警時(shí)，病區(qū)物聯(lián)網(wǎng)控制單元和移動(dòng)設(shè)備上能顯示報(bào)警床號(hào)和報(bào)警內(nèi)容，能讓護(hù)士第一時(shí)間到達(dá)病人床邊，及時(shí)處理病人輸液異常情況，確保病人輸液安全。

4、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)輸液信息。系統(tǒng)的應(yīng)用能在保證輸液安全的前提下，最大限度地省時(shí)省力、提高護(hù)理工作效率，充分利用有限的護(hù)理人力資源為患者提供更及時(shí)、安全、周到的優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)，真正做到“把時(shí)間還給護(hù)士，把護(hù)士還給患者”。

如圖1所示，病區(qū)物聯(lián)網(wǎng)控制單元WICU以485通信總線方式以手拉手模式連接RFID讀寫單元RRWU（同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電能力）；各RFID讀寫單元RRWU以433MHz頻段實(shí)現(xiàn)與各智能物聯(lián)網(wǎng)終端之間的通信（如：輸液監(jiān)測(cè)單元IMU、無線呼叫單元WCU、體溫監(jiān)測(cè)單元等等）；WICU通過以太網(wǎng)絡(luò)與病區(qū)綜合顯示單元連接，將病人的相關(guān)呼叫求助需求實(shí)時(shí)通過病區(qū)綜合顯示單元進(jìn)行展現(xiàn)［4］。

圖1　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

WICU以以太網(wǎng)方式連接醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，可實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及病人呼叫數(shù)據(jù)上傳，也能接收來自醫(yī)院應(yīng)用系統(tǒng)的指令（例如：護(hù)士可通過PDA等智能移動(dòng)終端接收并處置相關(guān)信息）。

系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)與醫(yī)院HIS系統(tǒng)、移動(dòng)臨床系統(tǒng)等互聯(lián)，根據(jù)需要將病人實(shí)時(shí)的治療、求助、報(bào)警狀態(tài)傳輸給護(hù)士手上的PDA，便于護(hù)士在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)獲知病人狀態(tài)，對(duì)于病人的求助可做到預(yù)先知道，便于護(hù)士合理安排工作，提高工作效率；同時(shí)護(hù)士可通過操作PDA，實(shí)現(xiàn)對(duì)WICU的操作，減少護(hù)士操作步驟。

在不同病區(qū)之間，可通過WICU設(shè)置不同的工作頻點(diǎn)，這樣不僅可以防止無線信號(hào)串樓層，額外增大各病區(qū)WICU的工作壓力，也能使醫(yī)院內(nèi)部的無線信號(hào)頻點(diǎn)分布合理，有效防止同頻干擾問題的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)同步建設(shè)醫(yī)院內(nèi)部的智能傳感網(wǎng)。

3　效果及結(jié)論

為了測(cè)試該系統(tǒng)對(duì)醫(yī)護(hù)人員工作效率的效果，統(tǒng)計(jì)了試用病區(qū)24小時(shí)內(nèi)的3項(xiàng)指標(biāo)：床旁呼叫換液平均次數(shù)、每個(gè)病床的平均換液時(shí)間、護(hù)士查詢信息系統(tǒng)的平均時(shí)間。為了測(cè)試該系統(tǒng)對(duì)病人（尤其是特殊病人）滿意度的效果，向普通病人、白內(nèi)障病人和老年病人（65歲以上）發(fā)放問卷調(diào)查，統(tǒng)計(jì)了系統(tǒng)使用前后的滿意度。結(jié)果如下：

測(cè)試項(xiàng)目系統(tǒng)使用前　系統(tǒng)使用后　對(duì)比床旁呼叫換液平均次數(shù)/次　166　37　減少77.7％每個(gè)病床的平均換液時(shí)間/秒　71　29　減少59.2％護(hù)士查詢信息系統(tǒng)的平均時(shí)間/分鐘　21　8　減少61.9％測(cè)試病人滿意度　系統(tǒng)使用前　系統(tǒng)使用后　對(duì)比普通病人　89.2％　90.7％　增長(zhǎng)1.5％白內(nèi)障病人　78.5％　100％　增長(zhǎng)21.5％ 65歲以上病人　79.4％　100％　增長(zhǎng)20.6％

通過上表發(fā)現(xiàn)，基于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)病區(qū)靜脈輸液路徑的智能化閉環(huán)管理，在為患者提供實(shí)時(shí)安全的輸液治療服務(wù)的同時(shí)，提高了醫(yī)護(hù)人員的工作效率，降低了工作強(qiáng)度，節(jié)省了人力資源［5］。該系統(tǒng)對(duì)視力缺陷、無人陪護(hù)、自理能力差等特殊類型的病人有明顯幫助，變醫(yī)護(hù)人員的被動(dòng)提醒為主動(dòng)服務(wù)。

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Application and Research of Transfusion Monitoring System Based on Modern IoT technology

ZHAO Cong-pu，ZHU Wei-guo
（Information management department，Peking Union Medical College Hospital，Chinese Academy of Medical Sciences，Beijing 100730，China）

Abstract:This paper in the course of the construction of the PUMCH pilot wards infusion monitoring system as an example，introduces the case of the application of the principle of the modern network technology and active medical service flow，and the work efficiency of the medical personnel and patients with different types of patients' satisfaction in the comparison of the data before and after application of the system，in order for the modern Internet technology in the development of the medical industry provides a quantitative reference.

Keywords:Internet of things technology； Infusion monitoring； Active service

*基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，主動(dòng)醫(yī)療服務(wù)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范（編號(hào)：2013BAH05F02）

作者簡(jiǎn)介：趙從樸（1987-），碩士學(xué)位，專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。