智慧病房在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用實踐研究*

譚健，孫保峰，李郁鴻，馬巧玲，程銘

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 ， 河南 鄭州 450000)

1 前言

近年來，醫(yī)療領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程不斷向縱深方向推進(jìn)，并逐漸邁進(jìn)智慧醫(yī)療階段。智慧醫(yī)療是以人工智能(AI)技術(shù)為工具，提供基于大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化精準(zhǔn)化醫(yī)療服務(wù)。2017年，國務(wù)院出臺《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，鼓勵運用和發(fā)展好人工智能技術(shù)，探索智慧醫(yī)院建設(shè)。近年來政策大開閘，在相繼出臺的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》國辦發(fā)〔2018〕26號、《國家衛(wèi)生健康委辦公廳關(guān)于印發(fā)醫(yī)院智慧服務(wù)分級評估標(biāo)準(zhǔn)體系(試行)的通知》國衛(wèi)辦醫(yī)函〔2019〕236號、《國家衛(wèi)生健康委辦公廳關(guān)于進(jìn)一步完善預(yù)約診療制度加強(qiáng)智慧醫(yī)院建設(shè)的通知》國衛(wèi)辦醫(yī)函〔2020〕405號等文件中皆對智慧醫(yī)院提出要求。智慧醫(yī)院建設(shè)在當(dāng)前數(shù)字化和信息化技術(shù)迅猛發(fā)展的時代成為客觀需要，對其研究更是勢在必行[1]。

在建設(shè)智慧醫(yī)院的過程中，智慧病房的建設(shè)是重要的組成部分[2]。鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2019年在鄭東院區(qū)內(nèi)分泌代謝病區(qū)上線智慧病房項目，打造出獨特的病區(qū)智能化生態(tài)環(huán)境[3]，取得了突出的成效。

2 研究背景

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝科(鄭東)目前核定床位47張，隨著門診和住院病人的增加，加床較多，病區(qū)內(nèi)人滿為“患”，醫(yī)護(hù)人員均處于高負(fù)荷工作狀態(tài)。傳統(tǒng)的病房管理模式已無法滿足患者的治療需求與滿意度，在醫(yī)療過程中存在以下幾種問題。(1)輸液、用藥、手術(shù)、治療等醫(yī)療環(huán)節(jié)的身份識別均采用傳統(tǒng)的人工口頭核對方式，存在打錯針、輸錯藥的風(fēng)險。(2)護(hù)理過程中的記錄單錄入、護(hù)理計劃統(tǒng)計等大量重復(fù)性工作由護(hù)士手工完成，存在“漏”與“疏忽”的風(fēng)險。(3)查房過程中，醫(yī)生需要攜帶紙質(zhì)病歷，記錄大量信息，無法實時開立遺囑、處理病情。(4)在床護(hù)比不足的情況下，護(hù)士仍需在病房和工作站之間往復(fù)奔波響應(yīng)患者頻繁的護(hù)理需求和日常工作，效率較低。(5)患者病情惡化風(fēng)險大部分只能做到事后處理，難以第一時間有效掌握急危重癥病人的體征惡化，避免風(fēng)險的發(fā)生。

基于上述問題，利用信息化技術(shù)建設(shè)了智慧病房項目，將傳統(tǒng)的病房改造為現(xiàn)代化智慧病房，為醫(yī)護(hù)人員提供智能化的應(yīng)用，為患者提供優(yōu)質(zhì)高、效的醫(yī)療健康服務(wù)，為病區(qū)管理者提供基于數(shù)據(jù)的信息分析和決策方案。

3 平臺設(shè)計與應(yīng)用

智慧病房項目及立足于醫(yī)院臨床業(yè)務(wù)工作流需求，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微服務(wù)技術(shù)、數(shù)據(jù)集成提取技術(shù)，采用REST、HL7通訊協(xié)議，搭建交互平臺。整個架構(gòu)主要分為：用戶應(yīng)用層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)接口層和業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源層。架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧病房項目架構(gòu)

接口層將數(shù)據(jù)接口、藍(lán)牙中間件、醫(yī)院各醫(yī)療軟件(HIS、EMRS、LIS、PACS等)和智能硬件的數(shù)據(jù)對接到平臺上，通過數(shù)據(jù)整合后搭建四個數(shù)據(jù)庫：藍(lán)橋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、設(shè)備數(shù)據(jù)庫、病歷數(shù)據(jù)庫和病歷分析數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用層通過基礎(chǔ)服務(wù)、臨床數(shù)據(jù)服務(wù)和智能硬件服務(wù)將數(shù)據(jù)應(yīng)用統(tǒng)一封裝后，提供到應(yīng)用層使用。

3.1 交互平臺

交互平臺即病房的信息中心，是軟件子系統(tǒng)的集合，包含全閉環(huán)智能輸液管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)管理系統(tǒng)、非接觸式體征監(jiān)測系統(tǒng)、生命體征智能采集系統(tǒng)、病情早期評估系統(tǒng)等十個系統(tǒng)。平臺對以上系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做出整合，將住院患者的輸液情況、血壓、心率、呼吸頻率、離床、翻身等生命體征和關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)服務(wù)器，實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控并記錄保存[4]。交互平臺實現(xiàn)了患者數(shù)據(jù)實時互聯(lián)互通，并以電子屏幕的形式在病區(qū)直觀呈現(xiàn)。

3.2 病情早期評估系統(tǒng)

病情早期評估系統(tǒng)的核心是MEWS(Modified Early Warning Score)算法。該算法來源于21世紀(jì)初期的英國[5]，由Subbe提出。算法可以根據(jù)患者的心率、血壓、呼吸頻率、體溫等生命體征進(jìn)行綜合評分，檢測到風(fēng)險項發(fā)生時系統(tǒng)會動態(tài)篩選出潛在的急危重癥患者，并在PDA、電腦、平臺上第一時間警示患者的體征詳情和風(fēng)險級別，給出規(guī)范化的措施建議，為醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)潛在危重病人提供有效地幫助。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺

物聯(lián)網(wǎng)管理平臺主要用于管理病房內(nèi)各類硬件醫(yī)療設(shè)備。平臺以藍(lán)橋為硬件核心，將各類小型藍(lán)牙醫(yī)療設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)。如在全閉環(huán)輸液管理系統(tǒng)中，一個藍(lán)橋可連接多個智能輸液監(jiān)測器，輸液監(jiān)測器將實時輸液數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙方式傳給藍(lán)橋，藍(lán)橋再通過WiFi或有線的方式傳送數(shù)據(jù)到服務(wù)器等互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，完成整個數(shù)據(jù)的傳送和共享，用于交互平臺的分析、提示、輔助決策、智能自動響應(yīng)等。

其他系統(tǒng)不再一一列舉。區(qū)別于傳統(tǒng)的數(shù)字化、信息化平臺，智慧病房依托一個平臺和多種硬件設(shè)備實現(xiàn)了多個子系統(tǒng)、頁面的交互聯(lián)動，將原本海量、復(fù)雜、分散的患者數(shù)據(jù)有效整合，保證了信息實時、準(zhǔn)確、對稱，使醫(yī)護(hù)人員不錯過任何一條與患者病情或患者安全相關(guān)的重要信息。通過信息提醒、實時監(jiān)測和隨時查詢，避免了醫(yī)護(hù)人員因信息獲取不及時、信息不全或溝通不良導(dǎo)致的患者安全事件。

4 智慧病房項目運行效果

4.1 高效穩(wěn)定，提高病區(qū)管理能力、醫(yī)療質(zhì)量與服務(wù)水平

智慧病房項目建設(shè)以來始終保持穩(wěn)定的運行，通過智能化的解決方案提升醫(yī)院管理的效率和醫(yī)療服務(wù)的供給水平[6]，醫(yī)療效率、醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療誤差和醫(yī)療事故均有明顯改善。取智慧病房項目未上線前的2019年2月到2019年10月為階段一，上線后的2019年11月至2020年7月為階段二。病區(qū)內(nèi)各醫(yī)療數(shù)據(jù)量化對比如表1所示。

表1 啟用智慧病房項目后各醫(yī)療數(shù)據(jù)對比

由表1可見，智慧病房項目啟動之后，病區(qū)內(nèi)醫(yī)療質(zhì)控數(shù)據(jù)均有不同程序提升，其中搶救成功次數(shù)、住院患者好轉(zhuǎn)率和不良事件發(fā)生次數(shù)變化較為顯著，前兩者分別提升了500%和27.9%，后者減少了82.4%；同時醫(yī)護(hù)人員采集患者體征數(shù)據(jù)的效率也提升較多。

4.2 利民惠民，增進(jìn)患者就醫(yī)受益面、滿意度與獲得感

近年來，以人為本、以人民為中心的發(fā)展理念大力踐行。國家衛(wèi)健委醫(yī)政醫(yī)管局于2018年先后出臺《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步改善醫(yī)療服務(wù)行動計劃(2018-2020年)的通知》國衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2017〕73號和《關(guān)于堅持以人民健康為中心推動醫(yī)療服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展的意見》國衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2018〕29號，均對改善患者就醫(yī)體驗做出要求。以智慧病房為核心的智慧化醫(yī)院的建設(shè)，從患者角度出發(fā)，改善了住院期間輸液、病痛、用藥、治療全過程，讓患者體驗更加現(xiàn)代化、智慧化的醫(yī)療設(shè)施，享受更加優(yōu)質(zhì)、舒適、便捷的健康服務(wù)。項目的建設(shè)將使醫(yī)院更好地為市民的身體健康和生命安全服務(wù)，提高市民的健康水平與生活質(zhì)量。根據(jù)病區(qū)隨訪統(tǒng)計，病人的滿意度從2019年的75%提升至91%，增長了16個百分點，職工滿意度也同比增長了10%。

4.3 樹立標(biāo)桿，增強(qiáng)醫(yī)院吸引力、塑造力與影響力

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院立足于河南省醫(yī)療行業(yè)排頭兵本職，輻射“區(qū)域醫(yī)療中心”業(yè)務(wù)，面向全國優(yōu)質(zhì)醫(yī)院事業(yè)，將智慧病房項目作為窗口，可以展示出醫(yī)院的信息化建設(shè)水平、高層次服務(wù)水平和現(xiàn)代化管理水平。通過該項目建設(shè)能夠有助于醫(yī)院擴(kuò)大市場范圍，提升醫(yī)院的品牌形象和社會效益，提高醫(yī)院的核心競爭力和業(yè)內(nèi)影響力，成為智慧醫(yī)院建設(shè)的標(biāo)桿。

5 討論

智慧病房項目以患者安全為中心，覆蓋病房的各個流程環(huán)節(jié)，助力醫(yī)院病區(qū)構(gòu)建安全、及時、有效的醫(yī)療服務(wù)管理體系，達(dá)成“保障醫(yī)療安全，提高醫(yī)療質(zhì)量和效率”的目標(biāo)。通過醫(yī)療效率、醫(yī)療負(fù)荷、醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療資源和醫(yī)療費用5個方面實現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)能力的相互協(xié)同和整體提升[7]。我院智慧病房建設(shè)雖然取得一些成效，但是整體上仍處于探索和發(fā)展過程中，前進(jìn)性和曲折性相統(tǒng)一[8]，因此仍需注意平臺的系統(tǒng)風(fēng)險及漏洞，對系統(tǒng)加以持續(xù)改進(jìn)與完善[9]。

5.1 多方參與，壓實責(zé)任，推進(jìn)落實

智慧病房建設(shè)是一項復(fù)雜工程。醫(yī)院包含眾多醫(yī)療系統(tǒng)，而各數(shù)據(jù)庫之間的共享亦存在較多問題[10]，因此在實施過程中需要多部門協(xié)調(diào)參與，防范化解管控各類問題，對項目進(jìn)行全過程管理。醫(yī)務(wù)、護(hù)理部門負(fù)責(zé)調(diào)研、推進(jìn)和管理項目的落地；信息部門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)醫(yī)療系統(tǒng)接口對接和服務(wù)器部署；病區(qū)管理人員和醫(yī)護(hù)人員需要配合組織學(xué)習(xí)培訓(xùn)，并及時反饋項目運行中出現(xiàn)的問題，以便項目進(jìn)一步改進(jìn)完善。

5.2 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全，保護(hù)患者隱私

醫(yī)療過程中涉及數(shù)據(jù)較多，有效保障數(shù)據(jù)安全和患者隱私是醫(yī)院的職責(zé)。網(wǎng)絡(luò)層方面，智慧病房項目部署于醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，數(shù)據(jù)安全有基礎(chǔ)，但仍需加強(qiáng)內(nèi)網(wǎng)安全管理，如部署殺毒軟件，定期升級補(bǔ)丁和補(bǔ)充病毒庫等。應(yīng)用層方面，病房內(nèi)移動工作站、交互大屏幕等信息設(shè)備存在隱私泄露的風(fēng)險。目前已對患者姓名進(jìn)行隱私處理，后續(xù)還要加大重視，更需要相關(guān)監(jiān)管部門出臺政策規(guī)范居民健康數(shù)據(jù)的利用，保護(hù)個人隱私、嚴(yán)防數(shù)據(jù)濫用[11]；同時引入責(zé)任追蹤制度，規(guī)范第三方服務(wù)人員以及臨床醫(yī)護(hù)人員對于患者隱私的保護(hù)行為和意識。

5.3 拓寬設(shè)備渠道，完善系統(tǒng)功能

智慧病房運用新一代物聯(lián)網(wǎng)、移動通信等信息技術(shù)，通過感知化、物聯(lián)化、智能化的方式[12]，實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)信息和資源共享[13]。硬件方面包含輸液監(jiān)測器、電子耳溫槍、電子心率儀、手持PDA、非接觸式體征檢測墊等穿戴式和移動設(shè)備，均通過藍(lán)牙或無線網(wǎng)絡(luò)連入系統(tǒng)。移動醫(yī)療和可穿戴設(shè)備將極大地幫助大數(shù)據(jù)收集高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，提供更優(yōu)的健康決策和更佳的治療效果[14]。然而病房內(nèi)仍有一些傳統(tǒng)設(shè)備未能接入系統(tǒng)，如心電監(jiān)護(hù)儀、輸液泵、心電圖機(jī)等，未來還可以拓展更多的可穿戴設(shè)備和醫(yī)療器械，包括智能機(jī)器人，完善智慧病房。軟件方面，交互平臺雖然信息全面、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但未能實現(xiàn)病房內(nèi)實時質(zhì)量管理，下一步可以將科室質(zhì)控接入醫(yī)院質(zhì)控層，形成閉環(huán)，并建立相應(yīng)的管理制度和服務(wù)評價體系，指導(dǎo)智慧病房系統(tǒng)健康穩(wěn)定地運行和發(fā)展[15]。

5.4 提升人文關(guān)懷，致力醫(yī)患和諧

智慧病房項目涵蓋有先進(jìn)的技術(shù)和理念，是科技和醫(yī)學(xué)融合交叉的現(xiàn)代化產(chǎn)物。然而追根溯源，系統(tǒng)仍是客觀體，服務(wù)對象和服務(wù)主體是人，在服務(wù)能力提升的同時，人文意識和診療態(tài)度也不能淡薄。近年來醫(yī)患矛盾逐漸激化，已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)健康發(fā)展的一個無法繞開的問題[16]。面對此類問題，一方面要發(fā)揮好法律的規(guī)范作用，另一方面也要加強(qiáng)道德的教化作用，促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)精神與人文精神融合[17]。如定期組織培訓(xùn)和加強(qiáng)監(jiān)管力度來規(guī)范醫(yī)療行為，加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)，提升人文關(guān)懷。要防止“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能時代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)至上主義，在實施智慧醫(yī)療、精準(zhǔn)醫(yī)療的過程中，醫(yī)學(xué)人文精神尤其不能缺位[18]。