基于物联网的闭环智能化镇痛泵管理系统的设计与应用

陈 洁，房丽丽

浙江大学医学院附属第二医院，浙江杭州 310009

患者自控镇痛(patient-controlled analgesia，PCA)是解决术后疼痛个体化治疗的有效方式之一[1]。因其操作简单、镇痛效果佳、能满足患者不同时刻镇痛需求等特点，被认为是加速康复和舒适化医疗的重要环节[2-3]。患者自控镇痛泵内主要是阿片类药物，属于特殊管理药物，连续使用后易产生依赖性，使用不当会造成严重后果[4]。《三级综合医院评审标准》指出麻醉药品需全过程管理，确保其质量与安全[5]。镇痛泵使用存在周期长、使用人员不定、地点分散、涉及多个科室、镇痛设备数量多等，有效、安全、便捷的镇痛泵管理是临床管理的难题[1]。浙江大学医学院附属第二医院传统镇痛泵管理方式是每周清点镇痛泵数量，每日至临床科室回收使用完的镇痛泵，回收数量不确定，对于转科或转院的患者需查看护理电子病历系统确认其所在科室和目前使用状态，镇痛泵追溯耗时长。本研究基于大数据、物联网和移动通信等信息技术，构建基于物联网的闭环智能化镇痛泵管理系统，2021年4月启用后疼痛专科小组工作人员工作效率提高，降低了镇痛泵设备导致的不良事件，为临床镇痛泵的管理提供了新的思路和方式，现报告如下。

1 方法

1.1 组建研发团队

由麻醉科组建基于物联网镇痛泵管理系统的多学科研发团队，包括管理团队及专业团队，成员共8名。管理团队由麻醉科主任、疼痛专科医疗组长、疼痛专科护理组长、药剂科主任、信息中心主任各1名组成，负责目标整体设计、系统架构制定、镇痛泵闭环管理流程的协调和统筹系统建设工作；专业团队由2名疼痛专科护士、1名信息中心工程师组成，负责智能化镇痛泵管理系统模块的研发和改进。

1.2 设计研发

闭环智能化镇痛泵管理信息系统采用B/S(Browser/Server)结构，使用Visual Studio开发软件、C#语言.NET框架和VUE前端框架，以医院医疗信息系统(hospital information system,HIS)为病例数据基础，手术麻醉系统(medical system)为手术麻醉数据基础，选用SQL Server 2008数据库，运用html 5+css 3+js网页技术，服务器采用Winserver 2016系统，客户端支持Chrome、Firefox、Edge等浏览器，经过授权的医护人员可通过互联网登录访问系统，进行系统的操作与管理。该系统包括药品医嘱结构化、镇痛泵运作状态、撤泵、阿片类药物管理登记、质量控制系统5个功能模块，实现对镇痛泵的全程追溯与闭环管理，通过“决策、监控、反馈”的循环过程构成连续的闭环回路，并在循环过程中不断完善。

1.2.1药品医嘱结构化

镇痛医嘱单嵌入麻醉科Docare系统，医嘱内容包括镇痛泵使用方式、镇痛配方、背景剂量、单次剂量、锁定时间，以结构式电子病历方式呈现，将所需内容打勾并保存，患者所有信息自动存入数据库中。

1.2.2镇痛泵运作状态

依托信息化管理平台研发镇痛泵管理系统，对全院使用镇痛泵的患者进行远程监控。基于物联网技术将镇痛终端(镇痛泵)和无线镇痛系统(中央监测工作站)连接。疼痛专科小组工作人员将患者的病案号、自控镇痛泵剂量输入无线智能镇痛泵，数据通过无线网络上传到邻近基站，全院每个病区设置一定数量的基站，在使用的镇痛泵可以通过无线网络将运作状态等信息上传至基站，由基站对上传的数据进行分析，并与医院的HIS系统和麻醉科的Docare系统对接，将数据上传至医院电子病历系统，做到监控全院患者自控镇痛泵的运作及镇痛药物消耗状态。

1.2.3撤泵

疼痛专科小组工作人员点击“撤泵模块”，选择时间，获取所有已撤泵患者的信息，再至临床科室精准回收镇痛泵。

1.2.4阿片类药物管理登记

回收的镇痛泵根据患者姓名或病案号或泵号检索，核对患者信息和阿片类药物残药量并登记、销毁并双签名。

1.2.5质量控制系统

疼痛专科小组工作人员每日通过“统计查询模块”搜索获取镇痛泵配方、使用参数、使用科室及床号、运作状态、镇痛泵设备报警、是否撤泵以及库存等信息，智能化追溯药品和镇痛泵流通的各个环节，一旦发生不良事件，可及时干预并处理，使处置有据可依、使管理有据可循。

1.3 临床应用

1.3.1应用前准备

镇痛泵管理系统使用前获得医院相关部门的认可和支持，与软件开发单位签署相关合同。由管理团队和专业团队讨论确认数据安全维护措施，确保信息安全。专业团队成员对临床护理人员开展系统应用的培训，定期收集系统使用的建议和意见，保障镇痛泵管理系统的运行与推广。

1.3.2运行过程管理

基于物联网的闭环智能化镇痛泵管理系统于2021年4月构建完成，在浙江大学医学院附属第二医院运行3个月。操作步骤：术前麻醉医生评估患者，确认使用镇痛泵的患者签署知情同意书；手术当日麻醉医师使用个人账户登录Docare系统，根据《成人手术后疼痛管理专家共识》[6]综合评估患者，确定镇痛泵配置方案，电话联系疼痛专科小组工作人员核对信息并确认医嘱；疼痛专科护士遵医嘱配置镇痛泵，并实时远程监控镇痛泵运作状态；疼痛专科护士登录镇痛泵管理系统通过远程监控镇痛泵运作状态，点击撤泵模块，根据已撤泵但未回收的镇痛泵信息针对性收泵；镇痛泵回收后由麻醉医生和疼痛专科护士双人核对残余药量，将药液弃入水槽，电脑登记销毁时间并双签名；疼痛专科护士每日登录镇痛泵管理系统查看镇痛泵库存管理。

2 效果评价及结果

2.1 效果评价

以浙江大学医学院附属第二医院2021年1月至3月传统镇痛泵管理方式作为对照组，5月至7月使用基于物联网的闭环镇痛泵管理系统进行的无线镇痛泵管理作为实验组，比较系统应用前后疼痛专科小组工作人员确定镇痛泵所在科室所耗时长、镇痛泵信息回溯方式、镇痛泵参数设置错误或设备导致的不良事件。

2.2 结果

2.2.1镇痛泵搜索和清点时长比较

研究结果显示：镇痛泵搜索时间由19.17 s/次下降至4.06 s/次，每次清点镇痛泵耗时中位数由21.85 min下降到1.86 min，使用镇痛泵管理系统前后的搜索镇痛泵时间对比差异有统计学意义(Z=-0.392，P<0.001)，镇痛泵清点时间对比差异有统计学意义(Z=-0.381，P<0.001)。

2.2.2镇痛泵信息回溯方式比较

镇痛泵管理系统使用前，因普通电子镇痛泵未与医院HIS系统联网，数据无法上传，当患者出现疼痛而未及时告知时，医护人员无法及时干预，无法准确判断出现疼痛的时机，需要查阅医嘱单才能获取患者镇痛方案。镇痛泵管理系统使用后，系统可自动收集镇痛泵的用量、按压镇痛泵的时间点，医护人员可远程监控，输入患者姓名或病案号便可查看患者出现疼痛的时间点，出现疼痛的时机，是否已追加其他药物，简洁方便，且回溯信息及时准确，增加了术后疼痛动态管理，实现了智能化、数据化。

2.2.3镇痛泵参数设置错误或设备导致的不良事件比较

镇痛泵管理系统应用前，镇痛泵取用漏登记3起，需通过逐个手术间排查寻找镇痛泵去向；镇痛泵管理系统应用后，可直接精准定位患者信息和镇痛泵位置。镇痛泵管理系统应用前，镇痛泵低电池报警7起，发现后由临床护士电话联系疼痛专科小组工作人员到病房更换电池，增加医护患之间的矛盾风险；镇痛泵管理系统应用后，对于镇痛泵低电池或设备报警，系统可设置低电量、镇痛不全、堵管、设备故障等报警提醒，工作人员每日可远程查看，发现设备报警提醒，主动及时到病房处理，镇痛泵管理系统使用后，发生镇痛泵漏登记、低电池或设备故障等现象均能通过信息系统及时提前发现并得到有效解决，提高了服务效率的同时，也提升了医护患之间的服务满意度。

3 讨论

3.1 镇痛泵管理系统有助于提高镇痛泵管理效率

目前各大医院普遍提倡效率医疗，缩短住院日，多数患者当日入院、手术、术后回病房，科室、床位的不确定性，导致镇痛泵分散在各个病区，疼痛专科小组工作人员需要花费时间寻找，无形中增加了镇痛泵回收的难度和工作量。陈华等[7]研究发现，基于物联网的镇痛泵远程管理系统，将镇痛泵相关的信息数据上传，可提高镇痛泵使用的准确性和医护人员的工作效率，但未涉及镇痛泵闭环的管理。本研究基于物联网镇痛泵管理系统的探索与应用，疼痛专科小组工作人员只需系统搜索，即可快速定位使用镇痛泵患者的科室和床号，显示镇痛泵运行状态和是否撤泵，镇痛泵搜索时间由19.17 s/次下降至4.06 s/次，每次清点镇痛泵耗时中位数由21.85 min下降到1.86 min，免去了人工查找的繁琐与易错，提高镇痛泵管理与回收的效率，对效率医疗形势下人力资源的短缺有积极意义。

3.2 镇痛泵管理系统有助于镇痛泵使用信息回溯

术后初期如能早期、及时、有效控制疼痛，可促进患者早期康复，提高患者生存质量，降低慢性疼痛发生率[8]。段娜等[9]研究了麻醉科疼痛“云病房”管理模式的构建和应用，但该研究局限于麻醉科医护人员对疼痛远程监控，未涉及临床科室对疼痛患者的远程监控。本研究研发的镇痛泵管理系统，以医院医疗信息系统为病例数据基础，手术麻醉系统为手术麻醉数据基础，镇痛泵管理系统与医院HIS系统、麻醉Docare系统对接，通过无线镇痛泵的输注装置将数据上传并显示在麻醉手术部中央站，除麻醉手术部医护人员可进行患者镇痛效果远程查看，临床医护人员登录镇痛泵管理系统，可在护理工作站，远程监控患者按压次数、镇痛泵剩余量，查看患者镇痛信息。镇痛泵管理系统有助于镇痛信息的回溯，增加了术后疼痛动态管理和智能化管理。

3.3 镇痛泵管理系统有助于提前干预并解决镇痛设备不良事件

美国安全用药研究所(Institute for Safe Medication Practices，ISMP)将阿片类药物定义为“高危药品”[10]，因该药一旦出现差错将给患者带来严重的损害甚至危及生命。术后镇痛管理是围术期医学的重要组成部分[11]。基于物联网的镇痛泵管理系统，可以实时远程监控镇痛泵的信息，如参数设置错误、低电池报警、堵管报警等，及时发现并处理，提高镇痛泵管理的预见性和及时性；撤泵后镇痛泵管理系统显示该患者已撤泵，便于及时回收，镇痛药物使用及处理可追溯，有助于镇痛泵使用的闭环和智能化管理，有助于提高镇痛泵管理的安全性。