連接監護系統和呼吸機

譯者：陳廣飛，周丹，應俊

中國人民解放軍總醫院

（本文節選自ECRI Institute Health Device 2012年5月號）

將呼吸機和生理監護系統連接可以實現呼吸機的重要數據與中心站的通訊。但是該技術仍不完善，尤其是警報通訊方面。我們設計了一份測試檢查單以幫助你識別警報相關的缺陷。我們也測試了7款監護系統及2款呼吸機，并發布了我們的發現及判斷結果。

目前，醫療機構對實現醫療設備的連接需求日益增加，尤其對于實現呼吸機到生理監護系統的連接感興趣，很大程度上是由于呼吸機是性命攸關的設備。這種連接可以將呼吸機的本機警報傳送到生理監護系統中心站以及輔助警報設備（例如：尋呼機），從而改善警報管理能力。這樣可以使臨床醫生不必在呼吸機警報聲響范圍內就可以對發出警報的呼吸機迅速做出處理。通過連接，臨床醫生也可以在中心站監測呼吸機的警報限值、測量數值以及波形。這樣也可以將病人的數據從呼吸機傳送到電子病歷（Electronic Medical Record,簡稱EMR）；請參考2頁方框內的信息。通過遠程獲取警報和病人數據，臨床醫生可以根據病人需求更好地安排不同優先次序的反應。

但是，要在不發生問題的情況下實現不同系統的連接絕非易事。為了了解現有的呼吸機-監護系統連接技術，我們測試了7款生理監護系統和2款呼吸機的連接。雖然我們的測試只是覆蓋了市場上的部分系統和設備，我們認為這足以很好地反映該技術的現況。

我們發現大多數連接并未達到預期功能，尤其在警報方面。在我們所測試的許多監護系統-呼吸機組合中，我們最關心的是中心站未能與一個或多個高優先級呼吸機警報明確通訊。1：不同的呼吸機和生理監護系統的警報級別分類命名不同。在本文的使用上，我們對警報級別分類術語進行了標準化，將其分為高優先級（紅色），中優先級（黃色）以及技術優先級（藍色）。在一個設備連接配對中，中心站未能對高優先級呼吸機警報發出任何警報反應。在其他設備連接配對中，有些警報發出了，但是中心站的警報信息沒有明顯區別特征，沒有準確表明風險程度。

我們測試的監護系統中，有很多監護系統所發出的呼吸機警報比呼吸機本身的警報級別低，有些系統將許多高優先級呼吸機警報作為中優先級處理。其他系統則不受呼吸機警報的優先級支配，將所有的呼吸機警報設置為單一的優先級。只有在一個系統中，中心站的警報準確地反映了呼吸機的警報，包括警報級別的提升（即在超出設定時間后自動將警報由中優先級提高到高優先級）。由于臨床醫生在緊急情況下需要根據警報優先級進行恰當的分類處理，如果中心站顯示錯誤的警報級別，可能會增加病人所面臨的風險。

1 設備之間的警報通訊情況如何？

有些情況下，當呼吸機與床邊監護儀連接斷開時，中心站的生理監護系統卻沒有出現視覺或者聽覺警報。而且，連接監護系統和呼吸機的許多組件容易意外斷開。如果連接斷開卻沒有發出警報，臨床醫生可能不會意識到監護系統不能夠再遠程發出呼吸機警報了。

此外，監護系統顯示呼吸機其他數據時也會出現混亂的狀況，雖然這一點與呼吸機警報事件相比不是那么引人注意。例如：我們用于測試的兩款呼吸機中，有一款的波形沒有任何一種監護系統能夠顯示出來，有些系統則不能顯示兩款呼吸機中任何一款的波形。此外，有一套系統不能在中心站顯示屏上顯示呼吸機的重要數值。

上述問題說明，若要實現可靠而安全的信息集成，醫療設備的連接技術仍然有很長的路要走。因此，對于醫院來說，了解他們計劃要集成（或者已經集成）的眾多系統，在警報和其他數據交換方面的表現，以及這種交換對于潛在臨床影響的限制等，具有重要意義。本文可以幫助你實現以下目標：我們不僅分享了測試系統的評測，而且也提供了一份檢查單以幫助你測試你現有的監護系統-呼吸機組合，這是保障病人安全的一個必要步驟。

我們測試了下列生理監護系統：德爾格公司（Draeger）Infinity Delta XL 床邊監護儀和 Infinity 中心站；通用電氣（GE） Carescape B850 床邊監護儀和 Carescape CIC Pro 中心站；通用電氣（GE） Dash 5000 床邊監護儀和 Carescape CIC Pro 中心站；日本光電（Nihon Kohden） BSM 6700 床邊監護儀和 CNS-9701A 中心站；飛利浦(Philips) MX800 床邊監護儀和 M3155 中心站；太空實驗室醫療公司（Spacelabs）SL2900 床邊監護儀和 Ultraview SL3900 中心站；太空實驗室醫療公司（Spacelabs） Xprezzon 床邊監護儀和 Ultraview SL3900 中心站。

每一款監護系統都是用下列型號的呼吸機進行測試：柯惠醫療公司（Covidien） Puritan Bennett 840 （軟件版本4-070212-85-AE）；德爾格公司（Draeger） Evita XL （軟件版本 07.02）

集成監護系統和電子病歷

將呼吸機連接到生理監護系統上，除了能夠將警報和其他信息傳輸到中心站之外，還能夠方便地將病人的數據信息流傳送到電子病歷上。雖然集成監護系統和電子病歷仍處于早期階段，但醫院對這樣做可能帶來的好處越來越感興趣。例如：這樣可以減少手工填寫文件的需要，從而提高效率，降低錯誤率。這樣也有助于建立電子健康檔案系統（Electronic Health Record,簡稱EHR），因為電子健康檔案依賴于電子病歷的準確性和完整性。《經濟與臨床醫療信息技術法案》（Health Information Technology for Economic and Clinical Health，簡稱HITECH）規定了醫療服務提供商加速制定電子健康檔案所能享受到的特定優惠政策。

我們相信生理監護系統能否將數據傳輸到電子病歷至關重要。本文中提到的所有監護系統供應商都聲稱，他們的系統能夠將呼吸機數據（例如：呼吸機設置，警報，病人數據等）傳輸到電子病歷。然而，通過測試確認這一點超出我們的評測范圍之外。

如果你想要查找集成不同種類的醫療設備至電子病歷的指導文章，或者對于5個供應商的集成解決方案的描述，請參閱Health Device 2012年4月份的文章《醫療設備和電子病歷的聯網》。

2 連接步驟

2.1系統設置

若要實現呼吸機和生理監護系統的有效連接，需要呼吸機和監護系統供應商的共同努力。一套連接方案包含電纜和額外的零部件，這些需要由監護系統供應商提供，用來將呼吸機連接到床邊監護儀。連接方案通過呼吸機端口連接（一般是 RS232 端口），數據則通過該端口輸出。連接所需的線路和軟件一般包含在電纜組件內，或者與床邊監護儀相連的模塊內。

如果要從呼吸機輸出數據，其通訊設置應該符合監護系統供應商的要求。 呼吸機信息從床邊監護儀傳送到中心站，其傳送方式與傳送其他床邊監護儀信息類似。根據監護系統的設計及配置，呼吸機數值和波形能夠在床邊監護儀和/或中心站顯示，警報可以在這些設備上發出，也可以傳送到遠程警報設備和/或其他信息系統（例如：電子病歷）。

2.2 管理線路，設置和更新

連接方案的電纜，接線盒以及其他組件不僅專用于特定監護系統，而且只能用于特定型號呼吸機或產品線（例如：如果換成其他型號的呼吸機，那么組件也要相應地更換）。因此，這些物品應該做好儲備以應不時之需。然而，在設備不使用時，仍然讓電纜連接在設備上（尤其是呼吸機上），有可能發生連接器損壞和/或連接斷開情況（請參見第3頁方框內容）。這些附件的查找和使用非常困難，尤其在監護病房使用不同型號呼吸機的情況下。

即使是正確的連接方案，呼吸機上的通訊設置也要根據不同的監護系統做出不同設置。在呼吸機和監護系統間建立連接時，臨床工程師應該隨時掌握正確的布線和通訊設置，否則，呼吸機數據可能就無法傳送到監護系統。

臨床工程師必須對管理情況的變化保持警覺，尤其是隨時掌握呼吸機和監控系統的軟件更新情況。任何軟件更新都可能對連接性能產生潛在的干擾。同時使用多款監護系統和/或呼吸機可能會增加管理流程的復雜性，甚至無法管理。

3 如何評測現有系統

3.1 評測標準

下面我們列出了實現安全有效連接所需的重要系統特性。我們使用這些特性來評測了本文中涉及到的系統。除了最后一項（顯示數值及波形），這些特征都是警報管理不可缺或的部分，因此對病人的安全十分重要。

3.1.1 確保床邊監護儀-呼吸機的安全連接

如果呼吸機和床邊監護儀連接斷開，則會造成中心站的呼吸機警報和數據通訊中斷，并可能延誤臨床響應。因此，監護系統必須具有以下基本功能：任何連接斷開都會觸發的高優先級警報（包括持續的聲響警報）；使用安全可靠的連接器以降低斷開連接的可能性。

3.1.2 呼吸機警報的系統識別

當病人狀況或呼吸機狀態發生具有潛在危險的變化時，為了及時通知臨床醫生：中心站應接收并發布所有呼吸機警報；在多床位模式下，中心站應該能識別發出呼吸機警報的相關床位。

3.1.3 警報特征描述

如前所述，如果未能發出恰當的警報，則會引起混亂或被忽略，導致處理延緩或未能根據警報狀況進行處理。因此，中心站應提供文字信息，清楚表明警報原因，并伴有持續的聲響警報。警報可以是周期性的聲響，但必須是非自行中斷的（除非經過確認、關閉、自修正或者被用戶修正）。

3.1.4 匹配警報優先級

如前所述，管理多床位病人時，臨床醫生需要根據警報優先級首先對高級別警報進行處理。如果高優先級呼吸機警報在傳送到中心站后變成低優先級警報，有可能會延緩對危及生命情況的處理。因此： 監護系統的警報優先級應準確反映呼吸機的警報優先級，呼吸機警報級別提高也要能反映出來。 如果監護系統和高優先級呼吸機警報的優先級不匹配，則系統應默認為高優先級警報，以確保值班臨床醫生能夠迅速處理（然而，這并非理想的解決方案，因為如果系統將技術級或中級呼吸機警報作為高級警報發出，就會增加誤報的數量和頻率。更理想的方案是系統與呼吸機所用的優先級方案一致）。

3.1.5 禁止遠程改變呼吸機設置

系統應禁止用戶從床邊監護儀或中心站調整呼吸機警報設置或參數。呼吸機警報應只能從呼吸機上調整設置。這樣可以使在病人安全范圍之外錯誤改變呼吸機設置的機率降到最低，尤其是可以避免用戶看不到病人對于設置調整的反應就進行調整的情況。

3.1.6 警報停響功能

系統應該： 允許在床邊監護儀和中心站停響遠程呼吸機報警。 確保呼吸機本身警報未被停響（只能在呼吸機旁邊才可停響呼吸機警報，這樣可以確保臨床醫生在停響警報前能夠實地觀察病人和呼吸機情況）。 如果呼吸機警報持續的話，遠程警報在停響一段時間后（例如：2分鐘）應恢復警報。

3.1.7 顯示數值和波形

為了提高使用呼吸機病人狀況的中心監護功能： 系統應能在中心站顯示病人測量值（數值）、氣道壓和流量波形。如果也能夠顯示呼吸機警報范圍則更有優勢（雖然我們所測試的這些系統幾乎沒有一個能做到這點）。 顯示的數據應該與呼吸機的術語（或符號）以及測量單位一致。 呼吸機信息不應在監護顯示器上全部顯示。由于沒有足夠大的顯示器空間，沒有必要在中心站多床位視圖中顯示所有信息，尤其是正在監護多個病人的情況下。只在單床位視圖中顯示這些信息就足夠了。 床邊監護儀也應該顯示呼吸機數值和波形，這對于床邊監護儀顯示器和呼吸機分開放置的情況（例如：當病人在一個單獨房間的時候），有一定優勢。

注意連接器損壞及連接斷開的風險

我們測試的許多連接方案中，連接器都是連接到呼吸機的 RS232 端口。 這些連接器使用螺釘以提高連接的安全性；但是，如果用戶沒有上緊螺釘，這種設計就會容易使連接斷開。有些供應商表示，用于連接到呼吸機 RS232 端口的連接器一旦固定，就不用再費心了。但是，由于這些組件會懸掛在呼吸機后面，用戶需要注意在挪動呼吸機時不要弄壞它們（例如：線纜可能會被經過的物體扯斷，或者被呼吸機壓?。?。一些連接方案使用帶有 RJ45 (以太網)連接器的電纜，以太網連接器通過彈片固定。彈片有可能會斷裂，這種情況下連接器容易斷開連接，因為呼吸機日常使用中經常挪動位置。

3.2 系統測試及選擇

3.2.1 如何測試系統

對于集成呼吸機和生理監護系統感興趣的醫院應對所有設備組合進行購前測試和驗收測試，以檢驗這兩種醫療設備之間的通訊是否能滿足要求，并且了解呼吸機警報在生理監護系統、尤其是中心站是如何處理的。購前測試可以驗證考慮購買的系統是否具有需要的功能；驗收測試可以確保系統安裝完成后能滿足需求。

對于每一組監護系統-呼吸機組合，先確認一旦連接呼吸機后，床邊監護儀和中心站能夠自動顯示呼吸機數據和波形。填寫完成第5頁開始的表格，盡可能多進行呼吸機警報測試，以發現是否存在中心站未能發出警報、警報優先級不匹配、警報無聲響以及警報未提供清晰明確的警報呼吸機參數等問題。 有些警報很難測試（如果不是無法測試的話），例如：呼吸機故障，或者呼吸機“停止工作”警報；向供應商確認如何處理這些警報。

進行床邊功能測試雖有必要，但在中心站進行測試更重要，因為大多數情況下，發出警報的呼吸機會提醒在病房的臨床醫生。如果床邊監護儀遠程使用的話，例如：在一間單獨的前廳里，這時候床邊測試就可能更為重要了。

如果測試過程中發現缺陷，就需要進行病人風險評估，并和供應商一起探討可能的解決方案。如果可能的話，也可以考慮替代的連接系統，例如：第三方連接方案。但是，要注意的是，雖然大多數第三方連接產品可以將呼吸機數據傳輸到電子病歷和輔助設備，但是有可能不能將呼吸機信息傳輸到中心站 （有關現有第三方連接方案的描述，請參見Health Device 2012年4月的指導文章）。

連接完成后，臨床工程師或其他負責設備連接的人員應預先考慮到后續的變更及更新。如前所述，變更管理流程應著重于追蹤監護系統、呼吸機軟件更新，以及接口的更新。這些變化可能會影響設備之間的通訊。一旦發生變更，確保變更正確執行并重新評估連接至關重要；如果情況允許，使用測試列表并比較變更前后的結果有何變化。

3.2.2 臨床醫生參與

當考慮是否連接呼吸機和生理監護系統時，醫療機構應讓臨床醫生也參與決策過程。為了讓臨床醫生決定連接帶來的臨床收益是否值得調整現有的做法，他們需要了解特定監護系統-呼吸機組合的功能，例如：該系統如何識別警報呼吸機的位置，如何正確地將呼吸機連接到監護系統，以及當連接斷開時如何識別。他們同時也要理解系統的局限性，如在本文開始時所描述的警報通訊情況。

對系統局限性的透徹了解，在連接建立之后也非常有幫助：了解局限性的臨床醫生能夠正確地響應警報，執行分級程序并進行相應處理。他們也不會由于對系統集成能力的錯誤預期而造成混亂、延遲響應或錯過警報。有關醫療設備系統集成的功能及局限的信息，可以參考本文，或者參考供應商對于特定型號或系統的產品規格數據，以及醫院的購前測試。