基于物联网技术的输液监测系统的应用与研究

赵从朴，朱卫国（中国医学科学院北京协和医院信息管理处，北京 100730）



基于物联网技术的输液监测系统的应用与研究

赵从朴，朱卫国
（中国医学科学院北京协和医院信息管理处，北京 100730）

摘要：本文以北京协和医院试点病房输液监测系统的建设过程为例，介绍了现代物联网技术的应用原理和主动医疗服务的流程案例，并研究了医护人员工作效率和不同类型患者就诊满意度在该系统使用前后的数据对比，以期为现代物联网技术在医疗行业的发展提供一定的量化参考。

关键词：物联网；输液监测；主动服务

1　背景

现代物联网技术对任一移动个体的实时精确感知上具有独特的优势，在医疗领域，恰恰存在着众多的移动个体，比如：医护人员、患者、药物、医疗器械，甚至每个患者的医疗流程等等。因而现代物联网技术成功融入医疗领域，将极大地推动医疗卫生信息化产业的发展。

现代物联网技术在医疗领域的应用潜力巨大，通过对医院内各个医疗对象的精确感知和智能处理，完善对医院内部医疗信息、治疗流程信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息等的数字化采集、处理、存储、传输等；实现对医疗对象的可视化管理、通过医疗信息的全数字化处理实现医疗流程闭环的管理、有效的提供科学的医疗决策辅助和医学科研支撑、在医患互动方面，提供主动地、全面地、人性化地服务，有效改善医患关系，为医院获得更大的经济效益和社会效益提供强有力的技术支撑［1］。

国家卫计委推广“优质护理示范病区”（俗称“无陪护病区”），从医院的角度出发，“优质护理示范病区”的建设将提高病人满意度，同时也使得病人更好管理，但是人力成本如何计算就是关键因素了。因此需要有新的技术来使得护士的每次走动都有明确的目的性，有预案，以此来减少护士无效劳动。

国内绝大多数医院同时也是一个科研机构，从科研的角度出发，必须有大量真实、准确的数据做保障，而目前医院的所有治疗进程都无法实现实时监控，以静脉输液为例，医生或者科研人员只能获取一个大概的输液时间、滴数以及治疗后多久时间采集了病人的生理体征等模糊的数据，无法建立这些数据间的准确关联。

2　系统建设内容

在充分结合医院实际医疗业务、医疗流程的基础上，以保障病区患者治疗过程的安全性、有效降低医护人员工作强度和提高工作效率的角度为目的，系统应用智慧医疗理念、采用物联网技术实现：

① 病区静脉输液智能化、精细化的全过程闭环路径管理。

② 主动式治疗计划的提醒，基于时间驱动，由系统以语音、图像方式有效告知护士完成规定治疗项目。

③ 移动病人呼叫求助，便于病人在下床活动感觉不适或者跌到时，及时发起呼叫，便于护士在第一时间了解、应答，最大限度的保障病人安全；同时病人能实时感知护士应答，使其安心等待，保障病人安全。

④ 完善的数据采集和交换功能，例如对输液过程的关键指标（液体体积，滴数等）、报警信息以及呼叫事件进行采集，根据规则清洗并存储关键数据，为电子病历、决策分析以及质控管理提供数据服务［2］。

⑤ 互联各病区的安全监护系统，构建覆盖全院的物联网，为今后的功能扩展打下基础（例如：病人路径管理-有效防止病人走失；病区物资管理；病区医疗设备管理；医护人员工作路径管理；院内紧急召集管理等）［3］。

输液监测系统具体包括四个模块：

1、实时监测输液进程。通过智能传感技术把一个动态的输液治疗事件实时地传输到了护士眼前，从而让护士能够在护士工作站或者是护士移动工作站中实时的了解输液进程，减少盲目奔波，使之能有效地统筹输液时间，在提高护士现配现用的输液质量和效率的同时，又杜绝了患者自身对于输液进程的监控引起的护患纠纷，让护理人员有更多时间进行基础护理和健康教育，为患者提供连续、全程的护理服务。

2、实时监测输液滴速。通过实时感应输液速度，一旦输液过程中发生速度的突然改变，立刻会在护士站主机或者护士移动终端报警，以便护士第一时间了解输液异常情况的存在，从而给予及时的护理处置。

3、及时发现输液故障。护士站病区物联网控制单元能实时显示全科每个输液患者的输液信息和进程，护士也可在移动过程中随时掌握每位患者的输液状态。输液报警时，病区物联网控制单元和移动设备上能显示报警床号和报警内容，能让护士第一时间到达病人床边，及时处理病人输液异常情况，确保病人输液安全。

4、实时存储输液信息。系统的应用能在保证输液安全的前提下，最大限度地省时省力、提高护理工作效率，充分利用有限的护理人力资源为患者提供更及时、安全、周到的优质护理服务，真正做到“把时间还给护士，把护士还给患者”。

如图1所示，病区物联网控制单元WICU以485通信总线方式以手拉手模式连接RFID读写单元RRWU（同时实现远程供电能力）；各RFID读写单元RRWU以433MHz频段实现与各智能物联网终端之间的通信（如：输液监测单元IMU、无线呼叫单元WCU、体温监测单元等等）；WICU通过以太网络与病区综合显示单元连接，将病人的相关呼叫求助需求实时通过病区综合显示单元进行展现［4］。

图1　系统网络架构图

WICU以以太网方式连接医院内网，可实时将监测数据以及病人呼叫数据上传，也能接收来自医院应用系统的指令（例如：护士可通过PDA等智能移动终端接收并处置相关信息）。

系统提供标准接口协议，可以实现与医院HIS系统、移动临床系统等互联，根据需要将病人实时的治疗、求助、报警状态传输给护士手上的PDA，便于护士在任意时间、任意地点获知病人状态，对于病人的求助可做到预先知道，便于护士合理安排工作，提高工作效率；同时护士可通过操作PDA，实现对WICU的操作，减少护士操作步骤。

在不同病区之间，可通过WICU设置不同的工作频点，这样不仅可以防止无线信号串楼层，额外增大各病区WICU的工作压力，也能使医院内部的无线信号频点分布合理，有效防止同频干扰问题的产生，从而实现同步建设医院内部的智能传感网。

3　效果及结论

为了测试该系统对医护人员工作效率的效果，统计了试用病区24小时内的3项指标：床旁呼叫换液平均次数、每个病床的平均换液时间、护士查询信息系统的平均时间。为了测试该系统对病人（尤其是特殊病人）满意度的效果，向普通病人、白内障病人和老年病人（65岁以上）发放问卷调查，统计了系统使用前后的满意度。结果如下：

测试项目系统使用前　系统使用后　对比床旁呼叫换液平均次数/次　166　37　减少77.7％每个病床的平均换液时间/秒　71　29　减少59.2％护士查询信息系统的平均时间/分钟　21　8　减少61.9％测试病人满意度　系统使用前　系统使用后　对比普通病人　89.2％　90.7％　增长1.5％白内障病人　78.5％　100％　增长21.5％ 65岁以上病人　79.4％　100％　增长20.6％

通过上表发现，基于现代物联网技术的输液监测系统对病区静脉输液路径的智能化闭环管理，在为患者提供实时安全的输液治疗服务的同时，提高了医护人员的工作效率，降低了工作强度，节省了人力资源［5］。该系统对视力缺陷、无人陪护、自理能力差等特殊类型的病人有明显帮助，变医护人员的被动提醒为主动服务。

参考文献

［1］李峰，李刚荣，汪鹏.在医疗物联网支撑下医院管理模式的探索［J］.中国数字医学，2013，8（1）:69-75.

［2］高洁，李伟，冯鑫，于慧杰，王士泉，桑戟南，江其生.医疗物联网网关与感知节点解决方案设计与应用分析［J］.医疗卫生装备，2014，35（8）:41-45.

［3］罗旋，卢锦.物联网在医疗领域中的应用［J］.中国医疗设备，2012，27（5）:52-54.

［4］史森中，刘洋，姬晓波.物联网时代RFID在医疗系统中的应用［J］.中国医学教育技术.2012，26（5）:570-572.

［5］邢丹，姚俊明.面向医疗行业物联网：概念、架构及关键技术研究［J］.物联网技术.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

*基金项目：国家科技支撑计划项目，主动医疗服务共性关键技术研发及应用示范（编号：2013BAH05F02）

作者简介：赵从朴（1987-），硕士学位，专业：计算机应用技术。