基于VB.NET的血液透析設備質控管理系統的研究與實現

宋晨，金濤

連云港市第一人民醫院 臨床醫學工程部，江蘇 連云港 222061

引言

近年來，各種先進的醫療儀器設備不斷投入臨床使用，一方面在一定程度上提高了醫療、護理和醫院效率，另一方面由此產生的醫療糾紛、醫療質量不良事件等問題日漸凸顯[1-3]。血液透析是慢性腎衰竭患者賴以生存的腎臟替代治療手段之一，也為急性腎衰竭患者完全或部分恢復腎功能創造了條件[4-5]。2017年國家衛生計生委制定的《血液透析中心基本標準（試行）》《血液透析中心管理規范（試行）》以及《江蘇省血液透析質量控制中心參考標準》中明確指出對患者進行血液透析治療的醫療機構，需嚴格按照血液透析質量控制標準，建立血液透析液和透析用水質量監測制度，定期進行透析用水及透析液的監測，確保透析治療的安全進行[6-8]。

質控管理是醫療設備全生命周期管理的一個重要組成部分，同時也是一個薄弱環節。如何做好血液透析機的質量管理工作已經成為血透室的工作重心[9]。我院于2014年成立血透機質量監控小組，定期對血液透析液、透析用水等進行檢測，在一定程度上減少了不良事件的發生率，減少設備損壞頻率的發生。然而，目前我院對血液透析機的質量控制管理仍處于紙質登記階段，近年來，隨著科室的發展，大量的血液透析機的引入為血透專職工程師及傳統質量控制管理手段提出了新的挑戰。基于此，本文旨在開發出一套半自動化血透機質控管理系統，以實現對血液透析機的日常質量控制信息化管理。

1 血液透析機質量控制管理系統的搭建

1.1 邏輯結構及模塊設計

結構化的系統設計是基于軟件模塊設計方法，以及系統模塊之間的相互調用[10]。根據血液透析機專職工程師工作流程及內容，設定了系統總體結構，見圖1。

圖1 系統總體結構圖

質控管理系統的需求確定了系統模塊的設計及系統模塊之間的關系。并根據用戶角色不同而設置不同的權限界面，如系統管理員，設置權限主要有用戶信息管理，包括新增/刪除用戶、密碼管理、年度質控報表等，此外還設置設備信息管理、質控計劃管理等；護理人員，實時查詢設備基本信息、質控情況以及設備的使用及設備損壞的線上報修；專職工程師，根據質控計劃對血液透析機質量控制進行實施操作，主要有質控數據記錄、查詢、修改等，并實時對護理人員所報修設備維修與質控。系統管理員、護士、專職工程師通過底層數據交互共同完成質控工作的進行，各角色功能交互過程，見圖2。

圖2 系統流程圖

1.2 數據庫結構設計

根據國家標準《GB 9706.1-2007醫用電氣設備第一部分：安全通用要求》以及《血液透析中心管理規范（試行）》的相關要求，血液透析機質量控制由外觀檢查、電氣安全檢查、水處理系統檢測以及血液透析機性能質量參數檢測四大部分組成[11-12]。其中電氣安全檢查主要包括對地電阻、漏電電流等常規電氣安全監測數據；水處理系統檢測數據包括軟水水質、配水水質、產水水質、產水率、余氯含量、軟水硬度、細菌含量、以及內毒素含量等；血液透析機性能質量參數檢測主要包括透析液溫度、透析液電導度、靜脈壓值、動脈壓值、壓力報警、透析液pH值、肝素注射流速等[13-15]。設備信息管理、用戶信息管理等基礎數據不是本文討論重點，在此不加以贅述。

1.3 VB.NET與VBA交互設計方案

Visual Basic.NET（VB.NET） 是 Visual Studio.NET的一個主要組成部分，是面向對象的程序設計和圖形化設計的程序設計語言。Visual Basic for Applications（VBA）是VB的一個子集，是內嵌Excel的一種Basic宏語言，也可以說是一種應用程式視覺化的Basic腳本語言，VBA不僅可以簡單的對Excel進行強大的數據處理功能，同時還可以利用Excel輕松開發出功能強大的自動化/半自動化程序。

本文使用Visual Stdio.NET環境搭建軟件功能界面，使血透機質控系統結構化、整體化，功能界面為標準四區式界面，即功能導航欄、數據顯示區、功能操作區以及信息展示區，其中功能導航區使用TreeView控件完成功能導航任務；數據顯示區使用Listview控件完成數據的顯示；功能操作區為質控信息錄入數據庫的界面性操作區，主要使用的是Text等文本控件。Visual Stdio.NET與VBA通過本地Excel數據庫為基礎進行交互設計，Visual Stdio.NET通過CLICK點擊事件完成本地數據庫的讀/寫操作，同時也通過CLICK點擊事件觸發EXCEL VBA宏命令，最終完成內嵌式VBA的功能模塊程序的執行。VB.NET與VBA交互設計方案，見圖3。

圖3 VB.NET與VBA交互設計方案圖

2 血液透析機質控管理系統的實現

系統的結構化設計是使用模塊化的設計方法，使用共同數據結構以完成系統模塊之間的交互調用的過程。本文所設計系統系使用VB.NET搭建圖形化軟件界面，軟件界面一方面完成表層數據庫數據的錄用、修改、刪除等工作，另一方面使用觸發事件來完成對EXCEL.VBA功能程序直接調用，最終實現深層數據的分析工作。血透機質控管理系統主要功能，見圖4～8。

圖4 登陸界面

2.1 權限登錄

權限管理往往是一個極其復雜的問題，但也可簡單表述為這樣的邏輯表達式：判斷“Who對What（Which）進行How的操作”的邏輯表達式是否為真[16]。系統的登陸界面，見圖4。系統的登陸是數據庫一種雙重匹配的過程，第一層底層匹配：系統抓取PC端物理地址（MAC）和IP地址，并匹配MAC以及IP，當二者不同時滿足時，系統閃退，當二者同時滿足時，方能進入第二層匹配；第二層權限匹配：當“權限值”“用戶名”以及“密碼”三者一一對應時，即可進入系統；此外，當成功完成兩層匹配后，打開并調用質控管理系統數據庫，以備后續使用。

2.2 血液透析機性能質控

圖5 血液透析機性能質控圖

圖6 水處理系統質控圖

血液透析機性能質控是血透機質控管理的難點和重點，血透機質控參量多而雜，質控方法、基準值的選取目前尚未標準化，本文結合前期工作內容，選取四大類別質控參量，即基本信息核對、外觀檢測、電氣安全檢測以及血透機性能檢測。血液透析機質控分為計劃性質控和非計劃性質控，其中計劃性質控包括巡檢質控和科室制度規劃性質控；非計劃性質控是指維修質控。血液透析機性能質控，見圖5。其中血透機性能檢測包括電導度、pH值、溫度、血泵流量、動/靜脈壓以及透析液流量。其中透析液電導率分別設置13.5 mS/cm和14.5 mS/cm，允許誤差為±0.3 mS/cm；透析液pH值直接讀數，允許誤差±3%；透析液溫度：分別設置35℃、36℃、37℃，允許誤差為±0.5℃；血泵流量分別設置100、200、400 mL/min，允許誤差為±10%；靜脈壓分別設置-50、+100、+200 mmHg，動脈壓分別設置-200、-100、+200 mmHg，允許誤差均為±10 mmHg；透析液流量分別設置300、500、800 mL/min，最大允許誤差為±10%。

圖7 質控報告模板

圖8 質控報表

2.3 水處理系統質控

透析用水的水質直接關系到透析的遠期療效，應特別重視水的質量，從水源水、各環節的水處理、儲水罐的水及綜合管理均需加強質量控制，系統水處理系統質控，見圖6。如前文所述，水處理系統質控參量選取基本信息核對、外觀檢測、電氣安全檢測以及水質檢測。水質檢測包括軟水水質檢測、配水水質檢測、產水水質檢測、產水量檢測、余氯含量檢測、硬水硬度檢測、細菌含量檢測和內毒素含量檢測。其中軟水水質檢測、配水水質檢測、配水水質檢測以及產水量檢測分別記錄峰谷值。

2.4 質控報告及報表生成

血液透析機質控報告是對血液透析機質控工作最直觀的數據，是科室資料歸檔工作的一部分，同時也是三級甲等醫院檢查的最有效的數據支撐。血液透析機質控報表是對一段時間內血液透析機專職工程師工作量的直觀認識，同時也是對血液透析中心血透機運行現狀的直觀把控數據來源，質控報告及質控報表，見圖7～8。其中圖7為血液透析機質控報告模板，系結合筆者日常工作內容與《血液透析中心管理規范（試行）》相關要求而制定的質控報告模板。可根據需要選取批量質控數據進行批量指控報告生成功能，該功能由VB.NET觸發具有“郵件合并”EXCEL.VBA宏程序完成，其中標記字符為“合并域”。圖8為季度質控報表，為季度血透機巡檢、科室制度規劃以及維修質控臺次的匯總。

3 討論與小結

隨著現代醫學技術的發展和社會醫療保障的完善，越來越多的慢性腎衰竭患者接受血液凈化治療，越來越多的醫療機構也成立了血液凈化室[17]。《江蘇省血液透析質量控制中心參考標準》開篇指出：“血液透析凈化是腎功能衰竭患者賴以生存的腎臟代替治療方法之一，血液透析是一項高技術、高要求的治療手段，為保證各醫療機構實施血液透析治療的有效性和安全性，需對血液透析機性能及透析用水作嚴格質量控制”。醫療儀器設備的質量優劣直接影響防病、治病的質量，甚至影響人的生命安全。所以，做好醫療儀器設備的質量保證和質量控制，才是確保醫療過程中的治療數據真實和安全可靠進行的保障。此外，血液透析設備計劃性質控可為預防性維修提供最直接的數據來源，可在一定程度上減少設備的損壞率和對應的經濟損失；非計劃性質控/維修質控一方面可對設備維修效果做客觀的評價，另一方面也可對專職工程師、設備售后工程師維修能力做客觀評價[18]。

我院現行使用的血液透析機92臺次，2014年醫院成立血液透析質控小組，對血液透析機及水處理系統定期做質量控制，血液透析機2016年質控量416臺次（包括巡檢質控），雖在一定程度上減少了不良事件的發生率，減少設備損壞頻率的發生，但常規的質控記錄手段主要以紙質記錄為主，缺少了報表統計及信息反饋，時而存在質控數據丟失現象。本課題結合前期工作流程及工作內容，使用VB.NET結合VBA開發了一套適用于血液透析中心的血液透析機質量控制管理系統，我院于2016年12月使用該質控系統，在為期兩年的使用中，系統被逐漸優化，現該系統具有血液透析機質量控制、水處理系統質量控制、質控報告批量生成、季度報表生成等功能模塊。2017年質控量達741臺次，其中巡檢臺次零漏檢，相對于規劃性質控量增加近2倍，維修性質控量減少1/3，2017血液透析機維修成本縮減21678元。此外，質控報告自動生成可避免紙質數據丟失現象。綜上，該系統的使用可簡化常規質量控制工作，使血液透析機質量控制系統化、自動化，在一定程度上可減少工作強度、提高工作效率。

然而，目前國內對醫療儀器設備質量控制和質量保證只是停留在口頭和文件上，對質量控制方法、基準值選取等方面并沒有落到實處；在血液透析治療中，護士是透析患者的直接接觸者和透析設備的直接使用者，但在血液透析設備質控工作的參與度不高，這也在一定程度上增加了專職工程師對全科血液透析機的把控難度；此外，該系統底層功能模塊程序使用錄制的宏程序，程序執行效率仍需進一步提高。