基于無線物聯(lián)網(wǎng)平臺的智慧病房實(shí)踐

朱德剛

摘要： 目的 隨著醫(yī)療改革不斷深化，醫(yī)療資源供給持續(xù)增加，患者就醫(yī)方式也在日益改善。為了更好地提升患者就醫(yī)體驗(yàn)，醫(yī)院積極推進(jìn)智慧醫(yī)療服務(wù)，不斷提升自動化、智能化健康服務(wù)平臺，為患者提供智能化診療服務(wù)。方法 通過醫(yī)療專用無線物聯(lián)網(wǎng)平臺，整合智慧護(hù)理和醫(yī)生智能輔助診療，結(jié)合移動醫(yī)護(hù)推車、手持智能終端、平板電腦、輸液智能監(jiān)控、體溫智能監(jiān)測、床旁心電推車、智能藥柜、智能交班大屏等無線智能終端設(shè)備的應(yīng)用，優(yōu)化臨床業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建以“互聯(lián)網(wǎng)+”“物聯(lián)網(wǎng)”和“智慧醫(yī)療”等新興技術(shù)為支撐的智慧病房。結(jié)果 智慧病房將病房呼叫鈴響鈴率降低至8.9%，不良事件發(fā)生率降低至7.3%，不良事件主動上報(bào)率提高到78.3%，護(hù)理文書記錄遺漏和差錯率降低至5.7%，護(hù)士滿意度提升至97.5%，患者滿意度提升至94.6%。結(jié)論 智慧病房真正實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源使用效率與患者體驗(yàn)“雙提升”，實(shí)現(xiàn)“服務(wù)好患者，輔助好臨床”，減輕了臨床醫(yī)護(hù)人員工作量，全面提升醫(yī)療質(zhì)量和服務(wù)水平，推進(jìn)了智慧醫(yī)院建設(shè)。

關(guān)鍵詞：智慧病房;無線物聯(lián)網(wǎng);智慧醫(yī)療;智慧醫(yī)院

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）35-0147-03

近年來，隨著醫(yī)療改革的縱深發(fā)展，以及配合國家全面推動面向未來智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略，國家衛(wèi)生計(jì)生委醫(yī)療管理服務(wù)指導(dǎo)中心開始了《國家智慧醫(yī)療專項(xiàng)研究項(xiàng)目》的研究工作，逐步開始推進(jìn)智慧醫(yī)院建設(shè)，積極促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、移動技術(shù)和醫(yī)療衛(wèi)生健康融合發(fā)展，有效整合醫(yī)療資源，創(chuàng)新醫(yī)療管理與服務(wù)模式，推進(jìn)醫(yī)療服務(wù)深度，拓展醫(yī)療服務(wù)廣度[1-2]。智慧醫(yī)院的建設(shè)包括智慧醫(yī)療、智慧服務(wù)和智慧管理[3-4]。醫(yī)院病房服務(wù)工作是醫(yī)院工作的重要組成部分，也是醫(yī)院各項(xiàng)工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有力保障。病房服務(wù)的信息化建設(shè)是醫(yī)院信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，是醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量評價的重要環(huán)節(jié)，也是智慧醫(yī)院建設(shè)的主要內(nèi)容。

“智慧病房”[5]是醫(yī)院為了滿足多樣化醫(yī)療服務(wù)需求，提升醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量和效率，采用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、移動技術(shù)和智能終端設(shè)備，對傳統(tǒng)病房進(jìn)行智能化改造，完成臨床數(shù)據(jù)高效采集、分析和展示，優(yōu)化醫(yī)療流程，提升護(hù)理質(zhì)量，提高醫(yī)療質(zhì)量，打造舒適、安全、智能的患者住院體驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)“以患者為中心”的智慧醫(yī)療服務(wù)[6]。北京大學(xué)深圳醫(yī)院結(jié)合5G技術(shù)及相關(guān)智能硬件設(shè)備，建設(shè)符合臨床業(yè)務(wù)流程的5G智慧醫(yī)院，提高了護(hù)士和患者的滿意度，降低了病區(qū)輸液響鈴率，縮短了搶救車平均盤點(diǎn)時長[7]。韓俗等人[8]基于藍(lán)牙5.0技術(shù)設(shè)計(jì)智慧病房，并采用輸液監(jiān)控、病房環(huán)境控制等物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)備，有效地提高了護(hù)士工作效率，改善了患者就醫(yī)體驗(yàn)。任斌等人[9]在新冠疫情期間將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在隔離病房的場景中，有助于控制院內(nèi)感染，提升防治效率，保障患者和醫(yī)護(hù)人員的安全[10]。

1 智慧病房的設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

無線物聯(lián)網(wǎng)集成管理平臺采用了三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即物聯(lián)網(wǎng)基站、數(shù)據(jù)引擎和運(yùn)維平臺。其中物聯(lián)網(wǎng)基站采用基于網(wǎng)絡(luò)的管理，支持基于Web技術(shù)，可用瀏覽器在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中瀏覽所集成所有信息。數(shù)據(jù)引擎是運(yùn)行在服務(wù)器上的軟件模塊，相對應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)基站和智能傳感器、智能終端實(shí)現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)收發(fā)功能。運(yùn)維平臺的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)形成的圖表可以反映設(shè)備在一段時間內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢或狀態(tài)，幫助管理者做出分析或決策，達(dá)到主動維護(hù)和管理的目的。

無線物聯(lián)網(wǎng)平臺可以同時滿足多種醫(yī)療無線應(yīng)用，圖1 中無線物聯(lián)網(wǎng)集成管理平臺滿足WLAN無線數(shù)據(jù)網(wǎng)到WMTS醫(yī)療專網(wǎng)、從醫(yī)療定位網(wǎng)絡(luò)到醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)，同時支持多個RF頻率，從UHF頻段到5.8GHz，同時支持N種無線通訊協(xié)議，包括802.11a/b/g/n/ac、私有RFID協(xié)議、ZigBee、BLE、WMTS以及運(yùn)營商3G/4G/5G協(xié)議等。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用

無線物聯(lián)網(wǎng)集成管理平臺硬件基礎(chǔ)主要由醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和移動終端設(shè)備構(gòu)成，并結(jié)合相關(guān)的醫(yī)療業(yè)務(wù)流程，以軟硬件結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)移動醫(yī)療和醫(yī)療物聯(lián)系統(tǒng)的應(yīng)用。醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)采取統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施的策略，其過程遵循以醫(yī)療專用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)支撐平臺和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的路線。

在此平臺中，可實(shí)現(xiàn)資源的集中化、規(guī)?；?，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類異構(gòu)軟硬件基礎(chǔ)資源的兼容和資源的動態(tài)流轉(zhuǎn)，同時將靜態(tài)、固定的硬件資源進(jìn)行調(diào)度，形成資源池。另外還要實(shí)現(xiàn)信息和業(yè)務(wù)的處理，從海量數(shù)據(jù)中挖取有用的部分，進(jìn)行大規(guī)?；A(chǔ)軟件、硬件資源的監(jiān)控和管理，為應(yīng)用層的各項(xiàng)子系統(tǒng)提供決策信息，是業(yè)務(wù)層的主要數(shù)據(jù)來源。本院智慧病房的應(yīng)用架構(gòu)見圖2。

2 智慧病房應(yīng)用

2.1 移動醫(yī)護(hù)查房

移動推車、平板電腦、移動護(hù)理手持智能終端（Personal digital assistant， PDA）和醫(yī)護(hù)移動端信息化系統(tǒng)，對接無線物聯(lián)網(wǎng)平臺，方便醫(yī)生移動查房和護(hù)士床邊護(hù)理。當(dāng)智能化移動終端設(shè)備連接無線物聯(lián)網(wǎng)平臺后，能夠解決傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)延時卡頓問題。一方面能夠輔助醫(yī)生實(shí)時調(diào)閱病人病歷、開立醫(yī)囑，能顯著提高醫(yī)生的工作效率和質(zhì)量;另一方面方便護(hù)士在床旁借助醫(yī)療專用物聯(lián)網(wǎng)完成患者的身份識別、輸液掃碼和巡視、體征采集、醫(yī)囑執(zhí)行等操作，提升護(hù)士工作效率。

2.2 體溫監(jiān)護(hù)

利用一種高精度、高靈敏度、小巧便攜的熱敏傳感器標(biāo)簽，通過醫(yī)用超薄黏膜粘附在病人的腹股溝大動脈處，實(shí)時采集病人體溫?cái)?shù)據(jù)信息，并通過傳感器內(nèi)部的無線射頻芯片實(shí)時將采集到的體溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送出去。并通過無線物聯(lián)網(wǎng)平臺接收這些體溫?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)采集引擎及管理軟件系統(tǒng)，做到準(zhǔn)確、動態(tài)、高效地反映病人狀況，為醫(yī)生制定治療方案提供重要依據(jù)，同時減輕了醫(yī)護(hù)人員的負(fù)擔(dān)，提高了對病人的護(hù)理水平，有效地減少醫(yī)護(hù)人員與病人的交叉感染。

2.3 輸液監(jiān)控

醫(yī)護(hù)人員通過PDA手持設(shè)備通過病區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)完成在床旁的輸液信息采集，在無線輸液監(jiān)控系統(tǒng)中生成相應(yīng)的與床位相對應(yīng)監(jiān)控信息窗口，通過輸液監(jiān)控基站接收到病人輸液的進(jìn)度信息，并通過輸液監(jiān)控引擎同步顯示在護(hù)士站的輸液監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控屏上，幫助醫(yī)護(hù)人及時準(zhǔn)確，高效地完成對病人輸液監(jiān)管的任務(wù)，完成輸液的“閉環(huán)管理”。

2.4 智能藥耗柜

智慧病區(qū)借助多元化的智能硬件產(chǎn)品，通過物聯(lián)網(wǎng)、自動感知、傳感技術(shù)、視頻采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)病區(qū)耗材、藥品的二、三級庫深度管理;實(shí)現(xiàn)物流轉(zhuǎn)運(yùn)的高效性和有效性;實(shí)現(xiàn)病區(qū)業(yè)務(wù)管理環(huán)節(jié)的高效、安全、準(zhǔn)確。利用智能語音提示，藥品和耗材領(lǐng)取錯誤系統(tǒng)會自動語音提示，減少醫(yī)療差錯。藥品和耗材的效期管理提示即將過期的藥品，保障患者用藥安全。通過系統(tǒng)與現(xiàn)有臨床業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接，打通物資與業(yè)務(wù)的壁壘，實(shí)現(xiàn)臨床一站式工作體驗(yàn)，將醫(yī)護(hù)人員從繁重的管理工作中解脫，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流、信息流、物流、資金流的完美統(tǒng)一。同時統(tǒng)一院內(nèi)數(shù)據(jù)孤島，建立統(tǒng)一平臺，為院內(nèi)建立藥耗占比管理標(biāo)準(zhǔn)，為管理層提供決策依據(jù)，為政府提供DRGS計(jì)費(fèi)及醫(yī)保相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

2.5 床旁無線心電監(jiān)護(hù)

床旁無線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)利用病房無線物聯(lián)網(wǎng)平臺、移動推車和心電監(jiān)測技術(shù)，建立以心電圖為基礎(chǔ)的心電床旁實(shí)時監(jiān)測方案，提供患者心電數(shù)據(jù)床旁實(shí)時傳輸、預(yù)警，并記錄、統(tǒng)計(jì)、上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，完善患者在住院期間在床旁的心電檢查規(guī)范化、科學(xué)化、智能化管理。

2.6 嬰兒防盜

通過在嬰兒腳踝佩戴對人體無害的RFID電子標(biāo)簽，對嬰兒的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和追蹤。系統(tǒng)帶有母嬰追蹤界面，護(hù)理人員可通過護(hù)士工作站軟件查看所有標(biāo)簽和設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，也可以看到已入住本病區(qū)的產(chǎn)婦住院信息。佩戴RFID電子標(biāo)簽的嬰兒未經(jīng)授權(quán)被抱到病區(qū)出口，系統(tǒng)就會發(fā)出緊急報(bào)警信號通知醫(yī)護(hù)管理人員，并可實(shí)現(xiàn)與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動。所有系統(tǒng)事件及用戶操作情況都被保存到數(shù)據(jù)庫中，在需要時可以方便地進(jìn)行查詢。

3 建設(shè)成效與分析

3.1 提高醫(yī)患滿意度

本院智慧病房上線前后，在醫(yī)患滿意度方面的變化較為明顯，能夠極大地提高醫(yī)患滿意度，增強(qiáng)患者住院體驗(yàn)感。圖3可知，智慧病房上線后，較普通病房，能夠?qū)⒒颊邼M意度從80.3%提高至94.6%，同時將護(hù)士滿意度從75.1%提高至97.5%。

3.2 提升護(hù)理質(zhì)量和安全

智慧病房的建設(shè)，利用各種信息管理系統(tǒng)和數(shù)字化智能終端的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員與病人之間更為便捷的溝通與互動，保障了護(hù)理質(zhì)量和安全。圖4中對比結(jié)果顯示智慧病房不良事件發(fā)生率從12.9%降低到7.3%，不良事件主動上報(bào)率從69.2%提高到78.3%，護(hù)理文書記錄遺漏和差錯率從14.2%降低至5.7%，呼叫鈴響鈴率從75.7%降低到8.9%。而且每天的響鈴次數(shù)大幅度下降，避免了不能及時給病人更換補(bǔ)液、拔針不及時這類事件，大幅提高了患者的滿意度，提升了護(hù)理質(zhì)量。

3.3 提高工作效率

智慧病房利用REID監(jiān)測的智能藥柜，實(shí)現(xiàn)藥品和耗材精細(xì)化全流程閉環(huán)管理，以及實(shí)時計(jì)費(fèi)和退貨消耗。從表1可知，智慧病房實(shí)現(xiàn)了患者臨時醫(yī)囑調(diào)劑時間、每日備藥和退藥時間的大幅度下降，提高了護(hù)士的工作效率，解放護(hù)士雙手，將護(hù)士的時間還給病人。

4 討論

醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建主要解決智慧病區(qū)三個核心問題：一個是提供統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)基站，體溫監(jiān)護(hù)、輸液監(jiān)控、等多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其通信頻點(diǎn)不同、協(xié)議不同，導(dǎo)致每個應(yīng)用都需要提供一臺不同的物聯(lián)網(wǎng)基站，統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)基站可以減少物聯(lián)網(wǎng)基站的采購數(shù)量，降低采購成本和管理成本;第二，同時為各種智慧病區(qū)的應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)引擎服務(wù)，實(shí)時獲得物聯(lián)網(wǎng)傳感器上傳數(shù)據(jù)，解決各種醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)與醫(yī)院HIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，確保物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時感知數(shù)據(jù)在工作流整合的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與臨床信息系統(tǒng)交互協(xié)作，從而以數(shù)字化的形式輔助完成各項(xiàng)業(yè)務(wù);第三個是主動監(jiān)控智慧病區(qū)物聯(lián)網(wǎng)基站、智能傳感器、定位天線、導(dǎo)航天線等工作狀態(tài)，分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行健康指數(shù)，為醫(yī)院進(jìn)一步優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)支撐。

依托統(tǒng)一的、高度集成的物聯(lián)網(wǎng)平臺，使各種智慧病區(qū)應(yīng)用功能基于同一個平臺進(jìn)行呈現(xiàn)、使用、管理，同時建立起符合病區(qū)具體需求的應(yīng)用功能，改變并優(yōu)化原有的工作方式，減少不良事件的發(fā)生率，提高臨床護(hù)理工作效率和醫(yī)療質(zhì)量， 改善患者住院體驗(yàn)，促進(jìn)醫(yī)院高質(zhì)量的發(fā)展。目前基于無線物聯(lián)網(wǎng)平臺的智慧病房建設(shè)還在探索階段，還需要借助互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷融合創(chuàng)新，通過智慧病房的建設(shè)進(jìn)一步推進(jìn)智慧醫(yī)院的建設(shè)，更好地為患者帶來便捷、舒適、安全、優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)[11-12]。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】