基于移動式的病房智能采血管理系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用

陳柏茹，陳貴華，李琴，劉曉雙

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 a. 呼吸科；b. 護理部，重慶 400010

引言

靜脈血液標本是判斷患者疾病治療效果、病情進展等的重要依據(jù)之一。實驗室前階段出錯被認為是導(dǎo)致標本實驗室分析診斷錯誤的主要原因，也是標本質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)[1]。在不合格靜脈血標本中約有70%發(fā)生在實驗室前階段，包括樣本標識錯誤、標本容器類型錯誤、患者身份識別錯誤等[2]，對患者的潛在后果是：延遲診斷和治療、需要重復(fù)采血、增加醫(yī)療費用、延長住院時間甚至導(dǎo)致患者死亡[3-4]，因此加強分析前階段的管理也就至關(guān)重要。隨著醫(yī)院信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，門診自動化智能采血系統(tǒng)的應(yīng)用加強了標本采集階段的信息化管理，大大提升了門診靜脈血標本的質(zhì)量，但病區(qū)血液標本的采集仍存在著設(shè)備和技術(shù)支持不足的問題[5-7]。目前病房采血經(jīng)歷了從全手工操作到條形碼技術(shù)應(yīng)用的進步，使不合格標本數(shù)量較之前下降[8]，但仍然存在許多問題，如條形碼粘貼不符合要求、條形碼褶皺、遺漏抽血、治療車上裝有多個患者血標本致錯誤采血、標本遺失等[9]。因此，尋求一種關(guān)于病區(qū)采血的智能化管理系統(tǒng)至關(guān)重要。

本研究針對臨床采血中的多個采血前環(huán)節(jié)和安全管理，構(gòu)建基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)，可解決目前病房采血存在的以上問題，提升靜脈采血的效率和安全，進一步提升優(yōu)質(zhì)護理，為其他醫(yī)院建立病區(qū)智能化采血管理平臺系統(tǒng)提供參考。

1 基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)的研發(fā)

1.1 建設(shè)目標

我院積極進行智慧醫(yī)院建設(shè)工作，故如何有效地利用信息化技術(shù)，最大限度地降低對患者的傷害，保障患者安全，是信息系統(tǒng)設(shè)計使用過程中考慮的核心問題[10-11]。該智能采血管理系統(tǒng)從多維度上采用自動化設(shè)計思想，在滿足病區(qū)標本采集準則以及標本檢驗前管理規(guī)范的前提下，利用信息化技術(shù)，大量節(jié)省護士操作步驟，縮短標本檢驗周期，降低標本檢驗前錯誤率，保障檢驗結(jié)果的有效性，在改善病區(qū)醫(yī)療服務(wù)和促進患者安全方面起重大作用，不斷促進智慧化醫(yī)院的建設(shè)與管理，提升醫(yī)院的質(zhì)量。

1.2 人員及責(zé)任

醫(yī)院成立由護理部主任、信息管理處主任組成的領(lǐng)導(dǎo)小組，負責(zé)系統(tǒng)建設(shè)的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)工作；由呼吸科護士長、系統(tǒng)軟件研發(fā)工程師、檢驗科信息負責(zé)人組成系統(tǒng)建設(shè)的執(zhí)行小組，由檢驗科信息負責(zé)人提出采血標本的質(zhì)量與時間要求，護士長根據(jù)臨床采血實際情況提出功能改進需求，由工程師進行系統(tǒng)軟件和硬件的設(shè)計與開發(fā)。

1.3 智能采血管理系統(tǒng)的設(shè)計

1.3.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)框架

智能采血管理系統(tǒng)框架主要是由醫(yī)院實驗室信息系統(tǒng)（Laboratory Information System，LIS）、醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS）服務(wù)器將患者相關(guān)采血信息傳達到自主研發(fā)的系統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)器，再下傳到操作終端，整個采血系統(tǒng)以移動式的采血小車作為工具來實現(xiàn)操作。其整體框架圖如圖1 所示，移動智能采血小車實物圖如圖2 所示。LIS、HIS 服務(wù)器主要進行數(shù)據(jù)的交換、通信以及提供獲取醫(yī)囑、計費的功能。醫(yī)療服務(wù)器與HIS、LIS 進行銜接，作為整個系統(tǒng)的中樞，不僅是整個醫(yī)院病區(qū)采血小車的控制中心，也是護士管理、查詢患者試管信息的主要工具。操作終端（電腦端）主要是同護士的交互頁面，可以完成試管條碼查詢、綁定、打印、交接等操作。

圖1 系統(tǒng)整體框架

圖2 移動式多功能智能采血小車

1.3.2 系統(tǒng)模塊構(gòu)成

智能采血管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，該系統(tǒng)主要由身份認證、自動貼標模塊、自動分揀模塊、標本狀態(tài)追溯管理平臺等部分組成。其軟件功能架構(gòu)圖如圖3 所示。

圖3 軟件功能架構(gòu)圖

1.3.2.1 身份認證

護士全程通過采血小車上的電腦端進行操作，首先通過人臉識別技術(shù)或工號進行登錄（圖4），點擊電腦端屏幕進行選調(diào)頁面查看，電腦已通過HIS、LIS 獲取病區(qū)所有待采血患者信息和試管信息（圖5）。由該名護士采集的血樣信息皆可通過工號登錄進行查看，同時大數(shù)據(jù)后臺可對所有護士的采血工作量進行月度、年度統(tǒng)計分析，利于護士長合理進行人員分配管理或績效考核（圖6）。

圖4 登錄界面

圖5 主功能界面

圖6 后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析界面

1.3.2.2 自動貼標模塊

護士將采血小車推至患者床旁，用小車上的無線掃描器讀取患者手環(huán)信息，應(yīng)用層軟件自動接收信息并查詢該患者采血相關(guān)信息，同時控制自動貼標模塊進行備管。主控軟件自動下發(fā)命令打印采血信息標簽并貼到真空采血管上，并一次性將該患者的所有采血試管傳輸?shù)匠龉芸冢o士只需取管采血，將該患者的所有血液標本采集完成后再用無線掃描器進行掃描核對。同時護士也可操作電腦端打印非血樣標本信息的電子標簽，然后手動貼非血樣標本容器，其余操作同血液標本操作。

自動貼標模塊通信接口采用RS232，工作電壓為直流電壓24 V，具有2 臺熱敏打印機，兼容常用試管自動貼標和特殊試管標簽打印，可用條碼格式有Code39、Code128、JAN和UPCA/E 等，適用標簽大小為30 mm×50 mm 或進行定制。可一次性裝置160 支試管，支持1～8 種采血管同時上機，適配試管尺寸為13 mm/75 mm，13 mm/100 mm。能夠自檢貼標機是否缺紙、卡管等故障，并進行異常指示燈或軟件界面報警，當醫(yī)院現(xiàn)場配置混亂或者出現(xiàn)故障時可一鍵還原到出廠狀態(tài)，消除故障。自動貼標機模塊具體硬件框圖如圖7 所示。

圖7 自動貼標模塊硬件框圖

1.3.2.3 自動分揀模塊

護士采集完一個患者的血液標本后，將標本投入到小車的標本回收口，標本自動進入標本收納倉，標本收納倉里的條碼識別器可通過射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)識別患者條碼信息進行標本的自動分揀?？筛鶕?jù)標本送往不同檢驗科室而進行分類程序設(shè)置，護工來科室取標本則可以直接取格子里的標本到對應(yīng)檢驗科室，不再需要手工分類；或根據(jù)標本送檢加急程度分為普通送檢和加急送檢，可滿足不同醫(yī)院的需求進行自動分揀的設(shè)置。

試管分揀模塊主要是實現(xiàn)采血后試管的收納整理，通過檢測試管是否落到指定位置，然后控制電機轉(zhuǎn)動采血試管和控制電機移動卡位防止多管落下，RFID 讀取器或者條碼識別器讀取到試管的信息后控制電機移動試管進入收納倉，從而實現(xiàn)收納功能。當傳感器檢測到試管進入收納倉，自動分揀模塊能夠在1 min 內(nèi)進行處理，同時對試管的條碼識別情況進行軟件記錄，并評價批次標簽質(zhì)量。通過紅外對管和光柵傳感器自檢標本艙標本數(shù)量，是否有遺留標本、異?？ü堋愇锏?，并進行異常指示燈或軟件界面報警。其次，分揀過程中能手動暫停，打開收納倉或者倉滿時分揀自動暫停并發(fā)出提示。包含復(fù)位鍵用于分揀機機構(gòu)校準使用，可一鍵復(fù)位到初始狀態(tài)。自動分揀模塊硬件框架圖如圖8 所示。

圖8 自動分揀模塊硬件框圖

1.3.2.4 標本狀態(tài)追溯管理平臺

標本追溯可視化管理，能追蹤每例患者、每支標本的詳細狀態(tài)。未采血未送至檢驗科入庫的血標本可通過小車電腦端患者列表欄目中查看，若標本處于已采集但在設(shè)定時間內(nèi)未送達檢驗科核收，則會提示護士標本是否遺失，順利完成檢驗科入庫的血標本信息電腦端會顯示為已完成。同時通過系統(tǒng)主控機記錄每支標本的離體采血時間，將相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲在本地和打包上傳到LIS。

2 系統(tǒng)運用與評價

2.1 試運行

本院于2021 年7 月在呼吸科進行試運行。試運行前通過講課、視頻和實際操作形式對該病區(qū)的所有護士進行培訓(xùn)；試運行期間護士長將每日收集的問題反饋給執(zhí)行小組，以確保和改進系統(tǒng)的正常運行；每月護士長向領(lǐng)導(dǎo)小組匯報系統(tǒng)的運行情況。

2.2 效果評價

2.2.1 應(yīng)用對象

由于早上6:00—7:00 為集中采集靜脈血的時間段，因此選取2021 年4—9 月我院呼吸內(nèi)科6:00—7:00 需采集靜脈血的住院患者作為研究對象。其中4—6 月病區(qū)采用傳統(tǒng)采血方式對住院患者進行采血，7—9 月應(yīng)用基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)進行采血。本研究已通過醫(yī)院倫理委員會倫理審核（2021595）。

2.2.2 采血流程

應(yīng)用基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)前的采血流程：由護士進行打印檢驗單、核對醫(yī)囑、打印試管標簽、選擇試管類型、手工粘貼標簽、按照患者信息將試管分類等工作，再到患者床旁進行核對、采血、核對、分類放置，待完成病區(qū)所有患者血液標本采集后，護士與檢驗科的取血人員進行標本交接，由取血人員將標本送至檢驗科，采血流程圖如圖9 所示。

圖9 應(yīng)用基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)前的采血流程圖

應(yīng)用基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)后的采血流程：護士移動智能采血車至患者床旁，用無線掃描器掃描患者腕帶后取管采血，采集完血液標本后用掃描器掃描血液標本進行信息核對，將標本投入標本回收口，待完成病區(qū)所有患者血液標本采集后，護士與檢驗科的取血人員進行標本交接，由取血人員將標本送至檢驗科，采血流程圖如圖10 所示。

圖10 應(yīng)用基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)后的采血流程圖

2.2.3 觀察指標

（1）患者平均采血用時、平均每個試管備管時間：由專設(shè)人員統(tǒng)一記錄患者采血用時和試管備管時間，其中應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)的備管時間是從護士掃描患者手環(huán)開始計時到從多功能智能采血車出管口取出已貼標試管；傳統(tǒng)采血方式的備管時間是從護士打印檢驗單開始計時到完成試管貼標和分類。采血用時是從開始備管到血液標本完成分類的時間，同時記錄每天6:00—7:00 采靜脈血的患者總數(shù)、備管數(shù)量、采血管數(shù)。

（2）血液標本質(zhì)量不合格率：統(tǒng)計2021 年4—9 月早上6:00—7:00 的檢驗科撤銷簽收呼吸內(nèi)科靜脈血液標本的原因、例數(shù)。

2.2.4 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)收集整理后用SPSS 23.0 軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料首先進行正態(tài)檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料用±s表示，兩組間計量資料比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料用n（%）表示，兩組間采用Pearson檢驗進行比較分析，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 應(yīng)用效果

3.1 系統(tǒng)應(yīng)用前、后的患者平均采血用時、試管的平均備管時間比較

系統(tǒng)應(yīng)用后的患者平均采血用時、試管的平均備管時間顯著低于系統(tǒng)應(yīng)用前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），見表1。

表1 系統(tǒng)應(yīng)用前、后患者平均采血用時、試管的平均備管時間比較分析（±s）

表1 系統(tǒng)應(yīng)用前、后患者平均采血用時、試管的平均備管時間比較分析（±s）

平均備管時間/min系統(tǒng)應(yīng)用前6765.81±1.4725810.55±0.36系統(tǒng)應(yīng)用后9303.42±1.3024900.12±0.22 t值--11.63--11.45 P值-＜0.001-＜0.001組別 患者總數(shù)/例平均采血用時/min總備管數(shù)量/個

3.2 標本不合格率比較

應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)后未發(fā)生錯用采血管、漏采及因醫(yī)囑開重而多采血標本情況，標本不合格率（0.51%）低于應(yīng)用系統(tǒng)前（2.32%），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），見表2。

表2 應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)前、后標本不合格率比較分析

4 討論

4.1 基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)可有效縮短采血備管時間和采血用時

本研究結(jié)果顯示，應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)后，患者平均采血用時、試管的平均備管時間顯著低于系統(tǒng)應(yīng)用前，說明該系統(tǒng)可有效縮短患者采血過程中的耗時。目前，大部分醫(yī)院病區(qū)采集血液標本通過人工貼標前后多次核對的方案來降低采血錯誤概率，整個標本容器準備階段存在經(jīng)歷周期長、經(jīng)手人數(shù)多、出現(xiàn)問題后無法追責(zé)等現(xiàn)象[12]。除此之外，護士在批量準備標本容器時為手動粘貼，易出現(xiàn)貼標不規(guī)范、容器貼錯等問題[13]?；谝苿邮降闹悄懿裳芾硐到y(tǒng)通過機器智能核對代替人工核對信息步驟，采用床旁掃描電子標簽手環(huán)自動發(fā)放容器并粘貼標簽的方案，有效避免護士貼錯標簽、拿錯標本容器的問題，并替代護士參與繁瑣的備管過程，備管時間大幅度縮短。此外，可視化界面實時對病區(qū)標本采集數(shù)量、患者采集數(shù)量、已采集數(shù)量等信息進行監(jiān)控，避免標本漏采、錯采等情況，從而降低血液標本采集階段出錯的風(fēng)險，在提高采血效率的同時兼顧患者安全，也優(yōu)化了病房采血流程，使其更加符合規(guī)范。

4.2 基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)可有效降低血液標本不合格率

血液標本質(zhì)量是整個實驗室檢測質(zhì)量的支柱[14-15]，直接關(guān)系著檢驗結(jié)果能否真實反映患者病情，因此護理人員是否準確、規(guī)范地獲取血液標本關(guān)系著患者病情的診治。本研究結(jié)果顯示，應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)后標本不合格率顯著低于應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)前。病區(qū)應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)后，采血未發(fā)生血液標本試管容器錯誤，證明多功能智能采血小車比人工貼管的準確率更高；同時應(yīng)用智能采血管理系統(tǒng)后杜絕了漏采試管的情況。分析其原因，可能是應(yīng)用系統(tǒng)前的傳統(tǒng)采血方式，護士使用普通采血小車進行采血操作，所有患者的已采試管和未采試管都在同一桌面，只靠護士劃分區(qū)域放置，因此易將某支空管混淆在已采試管中，出現(xiàn)漏采的情況。而多功能智能采血小車實行與患者“一對一”備管和采血，另專設(shè)有保存血液標本的標本收納倉，因此桌面不會同時出現(xiàn)多個患者的試管或靜脈血標本，從而防止出現(xiàn)最終送檢標本有空管的現(xiàn)象，也降低血液標本受到污染的風(fēng)險。

本研究結(jié)果顯示，智能采血管理系統(tǒng)的應(yīng)用未能改善靜脈血標本量不足和標本凝固的情況。多功能智能采血小車更加規(guī)范化的貼標，可以防止手工貼標常有的重疊或遮蓋試管窗口而導(dǎo)致護士抽血時難以掌握采血量的現(xiàn)象，但針對靜脈血標本容量不足的情況，需要護士掌握每種試管的采血量并做到標準采血。由于缺乏采血流程的監(jiān)督[16]，只能通過對采血護士進行規(guī)范化培訓(xùn)來增強意識。陳玉倩等[17]研究表明，采血順序錯誤、放置保存不當、轉(zhuǎn)運時間過長是導(dǎo)致靜脈血標本凝固的主要因素，其潛在原因是護士、轉(zhuǎn)運人員缺乏檢驗專業(yè)知識和采血相關(guān)知識。因此除建立病房靜脈血標本信息化管理系統(tǒng)外，還需加強對采血人員靜脈采血職責(zé)的教育、訓(xùn)練、以及技能測試，建立規(guī)范化靜脈采血和轉(zhuǎn)運流程[18]。

5 總結(jié)

綜上所述，基于移動式的病區(qū)智能采血管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠縮短備管時間、節(jié)約采血用時，有效降低血液標本質(zhì)量的不合格率，完成病房采血一體化，做到防錯提效、標本追溯。但存在以下方面的不足：① 并不能讓血液標本達到100%的合格；② 該系統(tǒng)若面臨網(wǎng)絡(luò)癱瘓或電池電源很低的情況下，暫時不能使用，只能恢復(fù)傳統(tǒng)的采血模式；③ 只含有8 種常用試管類型的通道，對于某些特殊試管類型，只能通過小車打印標簽手動貼標。但總體上，該系統(tǒng)在試驗過程中運行非常順利，也起到了較好的效果，下一步將推廣至整個醫(yī)院的病房中運行，在運行過程中不斷進行功能優(yōu)化，實現(xiàn)醫(yī)院病房采血管理的數(shù)字化、現(xiàn)代化、科學(xué)化，為智慧型醫(yī)療服務(wù)提供更廣闊的發(fā)展空間。