基于物聯網技術的輸液監測系統的應用與研究

趙從樸，朱衛國（中國醫學科學院北京協和醫院信息管理處，北京 100730）

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基于物聯網技術的輸液監測系統的應用與研究

趙從樸，朱衛國
（中國醫學科學院北京協和醫院信息管理處，北京 100730）

摘要：本文以北京協和醫院試點病房輸液監測系統的建設過程為例，介紹了現代物聯網技術的應用原理和主動醫療服務的流程案例，并研究了醫護人員工作效率和不同類型患者就診滿意度在該系統使用前后的數據對比，以期為現代物聯網技術在醫療行業的發展提供一定的量化參考。

關鍵詞：物聯網；輸液監測；主動服務

1　背景

現代物聯網技術對任一移動個體的實時精確感知上具有獨特的優勢，在醫療領域，恰恰存在著眾多的移動個體，比如：醫護人員、患者、藥物、醫療器械，甚至每個患者的醫療流程等等。因而現代物聯網技術成功融入醫療領域，將極大地推動醫療衛生信息化產業的發展。

現代物聯網技術在醫療領域的應用潛力巨大，通過對醫院內各個醫療對象的精確感知和智能處理，完善對醫院內部醫療信息、治療流程信息、設備信息、藥品信息、人員信息、管理信息等的數字化采集、處理、存儲、傳輸等；實現對醫療對象的可視化管理、通過醫療信息的全數字化處理實現醫療流程閉環的管理、有效的提供科學的醫療決策輔助和醫學科研支撐、在醫患互動方面，提供主動地、全面地、人性化地服務，有效改善醫患關系，為醫院獲得更大的經濟效益和社會效益提供強有力的技術支撐［1］。

國家衛計委推廣“優質護理示范病區”（俗稱“無陪護病區”），從醫院的角度出發，“優質護理示范病區”的建設將提高病人滿意度，同時也使得病人更好管理，但是人力成本如何計算就是關鍵因素了。因此需要有新的技術來使得護士的每次走動都有明確的目的性，有預案，以此來減少護士無效勞動。

國內絕大多數醫院同時也是一個科研機構，從科研的角度出發，必須有大量真實、準確的數據做保障，而目前醫院的所有治療進程都無法實現實時監控，以靜脈輸液為例，醫生或者科研人員只能獲取一個大概的輸液時間、滴數以及治療后多久時間采集了病人的生理體征等模糊的數據，無法建立這些數據間的準確關聯。

2　系統建設內容

在充分結合醫院實際醫療業務、醫療流程的基礎上，以保障病區患者治療過程的安全性、有效降低醫護人員工作強度和提高工作效率的角度為目的，系統應用智慧醫療理念、采用物聯網技術實現：

① 病區靜脈輸液智能化、精細化的全過程閉環路徑管理。

② 主動式治療計劃的提醒，基于時間驅動，由系統以語音、圖像方式有效告知護士完成規定治療項目。

③ 移動病人呼叫求助，便于病人在下床活動感覺不適或者跌到時，及時發起呼叫，便于護士在第一時間了解、應答，最大限度的保障病人安全；同時病人能實時感知護士應答，使其安心等待，保障病人安全。

④ 完善的數據采集和交換功能，例如對輸液過程的關鍵指標（液體體積，滴數等）、報警信息以及呼叫事件進行采集，根據規則清洗并存儲關鍵數據，為電子病歷、決策分析以及質控管理提供數據服務［2］。

⑤ 互聯各病區的安全監護系統，構建覆蓋全院的物聯網，為今后的功能擴展打下基礎（例如：病人路徑管理-有效防止病人走失；病區物資管理；病區醫療設備管理；醫護人員工作路徑管理；院內緊急召集管理等）［3］。

輸液監測系統具體包括四個模塊：

1、實時監測輸液進程。通過智能傳感技術把一個動態的輸液治療事件實時地傳輸到了護士眼前，從而讓護士能夠在護士工作站或者是護士移動工作站中實時的了解輸液進程，減少盲目奔波，使之能有效地統籌輸液時間，在提高護士現配現用的輸液質量和效率的同時，又杜絕了患者自身對于輸液進程的監控引起的護患糾紛，讓護理人員有更多時間進行基礎護理和健康教育，為患者提供連續、全程的護理服務。

2、實時監測輸液滴速。通過實時感應輸液速度，一旦輸液過程中發生速度的突然改變，立刻會在護士站主機或者護士移動終端報警，以便護士第一時間了解輸液異常情況的存在，從而給予及時的護理處置。

3、及時發現輸液故障。護士站病區物聯網控制單元能實時顯示全科每個輸液患者的輸液信息和進程，護士也可在移動過程中隨時掌握每位患者的輸液狀態。輸液報警時，病區物聯網控制單元和移動設備上能顯示報警床號和報警內容，能讓護士第一時間到達病人床邊，及時處理病人輸液異常情況，確保病人輸液安全。

4、實時存儲輸液信息。系統的應用能在保證輸液安全的前提下，最大限度地省時省力、提高護理工作效率，充分利用有限的護理人力資源為患者提供更及時、安全、周到的優質護理服務，真正做到“把時間還給護士，把護士還給患者”。

如圖1所示，病區物聯網控制單元WICU以485通信總線方式以手拉手模式連接RFID讀寫單元RRWU（同時實現遠程供電能力）；各RFID讀寫單元RRWU以433MHz頻段實現與各智能物聯網終端之間的通信（如：輸液監測單元IMU、無線呼叫單元WCU、體溫監測單元等等）；WICU通過以太網絡與病區綜合顯示單元連接，將病人的相關呼叫求助需求實時通過病區綜合顯示單元進行展現［4］。

圖1　系統網絡架構圖

WICU以以太網方式連接醫院內網，可實時將監測數據以及病人呼叫數據上傳，也能接收來自醫院應用系統的指令（例如：護士可通過PDA等智能移動終端接收并處置相關信息）。

系統提供標準接口協議，可以實現與醫院HIS系統、移動臨床系統等互聯，根據需要將病人實時的治療、求助、報警狀態傳輸給護士手上的PDA，便于護士在任意時間、任意地點獲知病人狀態，對于病人的求助可做到預先知道，便于護士合理安排工作，提高工作效率；同時護士可通過操作PDA，實現對WICU的操作，減少護士操作步驟。

在不同病區之間，可通過WICU設置不同的工作頻點，這樣不僅可以防止無線信號串樓層，額外增大各病區WICU的工作壓力，也能使醫院內部的無線信號頻點分布合理，有效防止同頻干擾問題的產生，從而實現同步建設醫院內部的智能傳感網。

3　效果及結論

為了測試該系統對醫護人員工作效率的效果，統計了試用病區24小時內的3項指標：床旁呼叫換液平均次數、每個病床的平均換液時間、護士查詢信息系統的平均時間。為了測試該系統對病人（尤其是特殊病人）滿意度的效果，向普通病人、白內障病人和老年病人（65歲以上）發放問卷調查，統計了系統使用前后的滿意度。結果如下：

測試項目系統使用前　系統使用后　對比床旁呼叫換液平均次數/次　166　37　減少77.7％每個病床的平均換液時間/秒　71　29　減少59.2％護士查詢信息系統的平均時間/分鐘　21　8　減少61.9％測試病人滿意度　系統使用前　系統使用后　對比普通病人　89.2％　90.7％　增長1.5％白內障病人　78.5％　100％　增長21.5％ 65歲以上病人　79.4％　100％　增長20.6％

通過上表發現，基于現代物聯網技術的輸液監測系統對病區靜脈輸液路徑的智能化閉環管理，在為患者提供實時安全的輸液治療服務的同時，提高了醫護人員的工作效率，降低了工作強度，節省了人力資源［5］。該系統對視力缺陷、無人陪護、自理能力差等特殊類型的病人有明顯幫助，變醫護人員的被動提醒為主動服務。

參考文獻

［1］李峰，李剛榮，汪鵬.在醫療物聯網支撐下醫院管理模式的探索［J］.中國數字醫學，2013，8（1）:69-75.

［2］高潔，李偉，馮鑫，于慧杰，王士泉，桑戟南，江其生.醫療物聯網網關與感知節點解決方案設計與應用分析［J］.醫療衛生裝備，2014，35（8）:41-45.

［3］羅旋，盧錦.物聯網在醫療領域中的應用［J］.中國醫療設備，2012，27（5）:52-54.

［4］史森中，劉洋，姬曉波.物聯網時代RFID在醫療系統中的應用［J］.中國醫學教育技術.2012，26（5）:570-572.

［5］邢丹，姚俊明.面向醫療行業物聯網：概念、架構及關鍵技術研究［J］.物聯網技術.2014，11:49-55.

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

*基金項目：國家科技支撐計劃項目，主動醫療服務共性關鍵技術研發及應用示范（編號：2013BAH05F02）

作者簡介：趙從樸（1987-），碩士學位，專業：計算機應用技術。