婦產科病房智能交互系統的設計與應用

劉曉華，賈博奇，許鋒，欒笑笑，李亦林，計虹，張晨，盧?，王愛莉，喬杰

北京大學第三醫院 a. 醫學工程處；b. 信息管理與大數據中心；c. 婦產科，北京 100191

引言

近年來，我國智慧醫院建設進程不斷推進。為指導醫療機構科學、規范開展智慧醫院建設，2019年3月18日，國家衛生健康委發布《醫院智慧服務分級評估標準體系（試行）》，針對醫院管理的核心內容，從智慧服務的功能和效果兩個方面明確了分級評估標準和要求[1]。2021年9月14日，國家衛健委國家、中醫藥管理局聯合發布《公立醫院高質量發展促進行動（2021-2025）》，其中重點建設行動中強調要建設“三位一體”智慧醫院，提高醫療服務的智慧化、個性化水平，推進醫院信息化建設標準化、規范化[2]。

醫院病房服務作為體現醫院醫療服務水平和質量的核心環節，是智慧醫院建設的重中之重。婦產科由于診療過程需面對孕產婦特殊人群，病房醫療及護理工作具有一定的特殊性，工作責任重大，醫護人員工作壓力大，醫患之間矛盾的風險更加突出，給醫療質量管理也帶來很大的挑戰，病房醫護患信息交互融合的程度亟待加強[3-5]。同時，國外針對孕產婦人群早期預警評分系統的臨床應用已有10余年，而國內早期預警評分的研究人群主要集中在兒童或新生兒，針對孕產婦的相關研究和應用仍處于探索期[6-7]。

本研究從推進病房醫療數據集成與共享入手，在原有信息平臺基礎上，進行了婦產科病房智能交互系統的創新性設計，旨在圍繞婦產科患者住院環節，對傳統醫療服務模式進行智能化改造，通過醫療數據的高效采集和利用，實現患者早期預警評分，優化服務流程，提高診療效率，改善患者住院體驗。

1 需求分析

我院婦產科為國家教委重點學科、國家婦產疾病臨床醫學研究中心、國家產科專業醫療質量控制中心，是全國綜合醫院婦產科中規模最大的集醫、教、研為一體的臨床工作實體之一。婦科以腫瘤微創和綜合診療為特色，產科以高危妊娠及危重孕產婦救治為專業特色，在復雜性雙胎等疾病的診療中在國內位于領先水平。科室年門急診量超過30萬人次，年分娩量超過6000例，年手術量超過5000臺，工作任務繁重，呈高負荷運轉。

通過梳理婦產科病房現有醫療服務流程，深入分析各環節的問題及需求，主要包括以下幾點：① 如何針對孕產婦患者病情的惡化風險做到事前采取有效的防范措施，從而最大限度降低風險造成的損害程度，醫院亟須構建一套統一、有效的早期評估決策標準；② 如何解決患者床頭信息原有紙質卡信息滯后不準確、患者床旁交互信息無法與信息系統實現信息對接等問題，亟須通過智能終端實現患者信息與醫院信息系統實時連通；③ 如何幫助醫護人員應對患者緊急情況，快速發送緊急增援消息，亟須建立完善的醫護患一鍵緊急呼叫系統，實現快速響應與救治。

2 智能交互系統整體設計方案

智能床旁交互系統是基于B/S架構，采用Java語言，MySQL作為數據庫，系統主要由服務器端、護士站工作站、床頭終端、PDA終端、醫生辦公室/值班室終端等組成。系統功能主要包括床旁交互功能、孕產婦患者早期預警評分功能及一鍵緊急呼叫功能，整體功能架構圖如圖1所示。系統終端通過POE交換機接入醫院內網，軟件與醫院其他相關信息系統進行集成交互，集成方案如圖2所示。

圖1 系統功能架構圖

圖2 系統集成方案圖

3 智能交互系統功能設計

3.1 產科患者早期預警評分功能

產科患者早期預警評分（Modified Early Warning Scoring，MEWS）系統的主要優點是系統的多參數預警觸發機制，可根據各評估指標計算出總分，依據評分高低對患者分級管理，針對不同風險等級患者制定相應的醫療護理處置措施。系統設計業務流程如下：① 根據科室特性，設置評分項目、評分規則及對應的專科化處置措施；② 自動獲取和匯總生命體征智能采集設備、非接觸式體征監測設備、心電監護儀等不同來源的臨床數據，并根據評分規則自動計算評分，實時動態評估患者病情；③ 當評分結果超出預設值時，系統會出現提醒，實時預警，列出各項體征數據，告知風險來源，提醒護士及時干預，終端自動彈出程序化護方案及護理對策，輔助護理決策；④ 進行護理措施干預后，觀察期間實現復測智能提醒。

MEWS系統以患者為中心，通過對相關的心率、呼吸、體溫、血壓、意識等生理參數進行監測，實時綜合分析并評估患者的病情危重級別，并給出標準化建議或預警，做到定時觀察病情，實現早期干預，從而保證患者安全[8]。危重孕產婦的MEWS評分高于潛在危重孕產婦，產后住院天數也長于潛在危重孕產婦，表明病情越重，MEWS評分越高，產后住院天數越長[9-10]。系統結合孕產婦五色分級管理方法，根據顏色有效標識患者風險程度，從而添加、調整觀察項，加入胎心監護數據、羊水污染程度等特色指標，設置每個項目的不同風險等級的計分要求；通過設置實現自動評判風險等級，還可設置復測間隔，當發生預警后，系統自動間隔一定時長進行復測提醒；能夠針對孕產婦患者和不同風險級別設置若干條護理建議措施，協助護士識別患者病情風險和執行正確的干預措施；能夠幫助護士分析不同監測模式下各個患者的早期風險水平和趨勢變化，實時掌握風險項，保障個性化護理干預效果。系統功能架構如圖3所示。

圖3 MEWS系統功能架構圖

3.2 床旁信息交互功能

構建未來智慧病房醫療服務系統的核心就是實現床旁智能交互信息系統[11]。該系統硬件主要有床旁智能交互終端和護士站智能交互終端兩部分，主要的設計功能包括通過患者醫療信息床旁實時呈現與查詢、護士站醫療信息的查詢和處理，把護士站、護理病房等連為一體，提升護士和患者相關信息溝通時效和融合程度，提升患者住院體驗。智能床旁交互系統與HIS實現無縫對接，通過醫院網絡與床旁智能終端連接，可實現自動更新并顯示患者信息、護理標簽、飲食情況、高危監控預警等信息。同時，護士通過交互終端可在床旁查閱患者醫囑、病歷信息，通過護士站交互終端大屏可以隨時、快速、全面地獲取相關病情信息，包括檢驗檢查報告、費用明細、健康宣教等。系統基于以患者為中心的設計，將各類醫療信息、健康宣教等資源以更生動易讀的方式連通到床旁，為患者及家屬呈現一體化信息服務窗口，為醫護人員提供便捷的信息交互工作站，使醫生和護士更高效地為患者輸出醫療服務，使醫院的智慧病房建設實現醫院、醫、護、患、患者家屬間的閉環服務。床旁交互系統架構設計如圖4所示。

圖4 床旁交互系統架構設計圖

3.3 醫護一鍵緊急呼叫系統

為應對在婦產科醫療服務過程中出現的緊急意外事件，加強醫護人員的緊急搶救能力，護士和醫生、以及不同級別醫生之間的一鍵呼叫顯得異常重要[12-13]。智能床旁交互系統設計了一鍵緊急呼叫增援及雙向高清對講等功能，通過設置病房房間與護士站、醫生辦公室、醫生值班室及二線三線醫生辦公室之間的連通，提高呼叫響應速度，降低醫護人員到位時間，優化醫療服務質量。系統整體設計包括通過呼叫按鈕對各個終端進行呼叫；部署通過屏幕按鈕接聽來自其他終端的呼叫；支持多個呼叫并發，可手動選擇其一接聽；可實時顯示通話狀態，包括正在呼叫、等待接聽、正在通話、無應答、已掛斷等；可實時顯示未接來電提醒；支持查詢通話記錄。系統全院一體化設計除在婦產科設置呼叫終端以外，結合孕產婦病情特點，同時在麻醉科配置呼叫終端，開創性地實現患者信息、交互信息跨科室傳遞，深入落實醫療信息的充分共享，以做到最大程度高效協同實現醫療救護。醫護一鍵緊急呼叫系統架構如圖5所示。

圖5 一鍵緊急呼叫系統架構圖

4 應用效果

目前，我院婦產科病房智能交互系統已投入使用，共接入床頭信息交互終端78個，非接觸式體征監測終端12個，護士站及醫生辦公室信息交互大屏終端6個，可視對講終端6個，實現了孕產婦早期預警評分系統、床旁信息交互系統以及一鍵緊急呼叫系統的應用。

（1）孕產婦早期預警評分系統可實現將護理風險從事后處理、醫生主觀判斷孕產婦風險的模式，變為系統自動預警評分，每次生命體征數據采集時進行評分，患者危急值預警率達到100%，實現事前主動發現、有效預防，事中有效監管。基于國際標準配置靈活的自定義觀察項和風險分級設置，避免因醫護人員經驗水平不足或表述不準確而延誤治療時機，有助于優化醫院業務流程，改善診療服務模式，提高醫院的醫療質量和服務水平，系統界面如圖6所示。

圖6 孕產婦早期預警評分系統界面

（2）床旁信息交互系統實現了護士站和患者床旁信息充分融合與交互，將病區動態、護理信息、檢查安排、通知公告、醫護排班等信息在護士站終端進行展示，床旁交互終端實時動態同步患者基本信息、狀態信息、護理信息等全面醫療數據，系統7×24 h不間斷使用。床頭屏、系統顯示床位列表、系統顯示病區概覽分別如圖7～9所示。

圖8 信息交互大屏顯示床位列表

圖9 信息交互大屏顯示病區概覽

（3）一鍵緊急呼叫系統通過實時對講實現了多點緊急呼叫功能，建立了完善的醫護應急請求增援模式，患者危急情況發生時開啟增援呼叫，由原來的撥打電話多點分別呼叫升級為一鍵多點同時呼叫，提高了緊急救援效率，降低緊急救助中的安全隱患和風險，提高醫療質量。

本研究以2021年10月系統使用前的數據作為對照組，以2021年11月系統使用后的數據作為研究組，采用SPSS 26.0對數據進行統計學檢驗，數據資料使用均值±標準差（±s）表示，系統使用前后數據比較采用t檢驗，規定P<0.05為差異存在統計學意義。

使用本系統后，護士查抄醫囑時間、護士核對醫囑所用時間、床位信息數據更新所需時間以及呼叫啟動時間均明顯下降，且差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

表1 婦產科病房智能交互系統應用縮短時間效果（s）

5 討論與總結

本研究通過婦產科“以患者為中心”的病房智能交互系統，將醫療數據資源進行充分整合和有效利用，實現了HIS向病房的擴展和延伸，覆蓋了智慧病房的各個環節，極大地推動了醫療數據的交互和融合。系統借助信息化智能化手段改善醫療服務模式，解決了傳統婦產科病房工作中亟待解決的問題，保障醫院病房工作的高效開展，同時為病人和醫生提供了更友好和實用的服務，從整體上提高醫療服務質量，提升運營管理效率。相較其他醫院的同類探索還存在數據開發利用的內容和范圍有限、數據開發效率與質量不高以及評分預警指標覆蓋不全面等問題[14-15]，本研究更能體現專科特性，敏感性和特異性較高，基于循證證據與臨床數據分析，創新性構建孕產婦早期預警評估工具，形成明確的預警觸發機制和成熟度，探索護理預測預控的最佳時機，規范孕產婦早期預警評分系統應用流程，將預警觸發與急危重癥患者救治相銜接，降低孕產婦及圍產兒死亡率。目前本研究信息交互系統數據對接的廣度和深度還有進一步提升的空間，同時，未來將探索早期預警評估工具納入電子病歷，進一步拓展傳統的醫院信息系統功能，提高床旁觸發警報的準確率和計算精準度。

多年來，我院持續推進“三位一體”智慧醫院信息化建設工作。智慧病房的建設目標是提升醫院病房的綜合服務水平，推動智慧醫院的建設進程[16-18]。本系統從現代化醫院管理實踐出發，建立起人性化、智能化、便捷化的優質、便捷、全方位、全周期的醫療服務模式，保證病區內管理的每個環節數據化、精確化、交互化，對未來智慧醫院建設具有參考意義和推廣價值。隨著完善的管理制度和評價服務體系不斷健全，智慧醫院建設將成為醫院精益管理和高質量發展的重要支撐并發揮舉足輕重的作用[19-21]。