基于云平臺的智能輸液管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

徐浩 周萬里

摘要：目的：探索基于云平臺的智能輸液管理系統(tǒng)的臨床應(yīng)用效果。方法：通過SaaS服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)和高精度測算設(shè)備，在關(guān)鍵醫(yī)療安全環(huán)節(jié)，實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理所有患者的輸液信息，由智能系統(tǒng)替代了人工。結(jié)果：該平臺系統(tǒng)具有較好的安全性、有效性和可靠性，有助于提高醫(yī)護工作效率和質(zhì)量。結(jié)論：基于云平臺的智能輸液管理系統(tǒng)可以更高效、實時地監(jiān)測，降低安全隱患，值得推廣。

關(guān)鍵詞：云平臺;智能輸液管理系統(tǒng);Saas;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TP301? 文獻標識碼：B

文章編號：1009-3044（2022）17-0056-02

眾所周知，患者安全事件不僅會對醫(yī)療系統(tǒng)造成額外的負擔，更會嚴重影響醫(yī)患關(guān)系[1-2]。通過國外的文獻了解，美國等發(fā)達國家從各個層面積極組織開展患者安全的工作，為了有效解決患者安全管理問題而采取提高患者參與患者安全管理的認知[3-4]。因此可見采取必要的措施保障患者安全在各國都備受關(guān)注，有效的干預(yù)措施應(yīng)建立在對影響患者安全的相關(guān)行為有深刻理解的基礎(chǔ)上。

當前的呼叫設(shè)備往往不能準確了解患者的實際需求，比如患者呼叫是因為其他事務(wù)還是需要換輸液藥品，從而無法客觀地反映輸液的真實情況，導致護理人員來回奔波。為了充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”的優(yōu)勢作用，國家衛(wèi)生健康委發(fā)布通知明確各級衛(wèi)生健康行政部門推動互聯(lián)網(wǎng)診療咨詢服務(wù)在醫(yī)院實際診療中發(fā)揮更為重要的作用。

引入智能輸液管理系統(tǒng)，用更精密的儀器監(jiān)控輸液的進度，同時數(shù)據(jù)云端化與可視化，做到信息集中、統(tǒng)一分配和管理，掌握患者輸液實時情況，提前做好輸液護理的工作，不僅較大程度地提高護理診療工作的效率和節(jié)約時間成本，同時也提高了患者的滿意度，故基于云平臺的智能輸液管理系統(tǒng)是病患期間更有意義的實踐性應(yīng)用。

1現(xiàn)狀分析

目前傳統(tǒng)的輸液過程，往往占用了護理工作人員大部分的工作量。當患者的輸液已完成或者需要換瓶或者堵針時，需要通過患者或者患者家屬按鈴?fù)ㄖ?，護理人員接收到通知，然后去患者的床旁才能夠明確具體的問題，有時候甚至可能會出現(xiàn)糾紛。側(cè)面也反映出了靜脈輸液的安全性和及時性，會直接影響護理工作質(zhì)量和患者滿意度[5]。

在如今云計算、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)成熟的情況下，基于云平臺的智能輸液管理系統(tǒng)可以更好地應(yīng)對當前的現(xiàn)狀。該平臺系統(tǒng)在很多環(huán)節(jié)上變化成了“智能提示”，讓計算機代替人員跑動，當輸液過程中出現(xiàn)了特殊情況時，比如堵針或者輸液完成等，系統(tǒng)將自動判斷并提示護士，保障患者安全。護士可以更合理地安排工作計劃，提高護士工作效率，減輕護士工作壓力，同時病患期間，在患者沒有陪人的前提下，護士也可以及時知道病人輸液的情況，做好相關(guān)的護理措施。

2系統(tǒng)架構(gòu)以及相關(guān)技術(shù)

該系統(tǒng)采用了云運營商的ECS（Eastic Compute Service，云服務(wù)器）、RDS（Relational Database Service，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）、SLB（Server Load Balancing，服務(wù)器負載均衡）。在云平臺上，計算機資源得以共享，從而提供強大的計算存儲、計算功能。在云服務(wù)器搭建SaaS平臺，然后采用RabbitMQ消息隊列作為消息交互的中間件，采用B/S結(jié)構(gòu)，基本可以支持各類終端，通過基于Restful風格的webapi作為應(yīng)用服務(wù)，采用ELK做日志記錄分析，使用Zabbix開源解決方案來監(jiān)控云平臺系統(tǒng)的性能和網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中，無線設(shè)備裝置將數(shù)據(jù)匯總到輸液管理器，再由輸液管理器將匯聚的數(shù)據(jù)上傳至云平臺。本系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。

技術(shù)介紹如下：

（1）SaaS

軟件即服務(wù)（SaaS）是云計算的服務(wù)平臺，主要優(yōu)勢是不需要購買、安裝、維護或更新硬件或軟件，同時其具有可配置的多租戶SaaS平臺概念架構(gòu)[6-7]。

（2）RabbitMQ

RabbitMQ是一個開源實現(xiàn)的消息隊列，支持的客戶端廣泛，在系統(tǒng)中負責存儲轉(zhuǎn)發(fā)消息，它擁有消息持久化的特點，可以更好地處理平臺峰值，解決了高并發(fā)的問題，避免產(chǎn)生性能瓶頸，提高了系統(tǒng)的可靠性與可用性。

（3）ELK

ELK是ElasticSearch、Logstash和Kibana三個開源工具組合，可記錄日志，同時支持實時數(shù)據(jù)存儲、檢索和分析[8]，本平臺系統(tǒng)也引入了ELK技術(shù)，便于后續(xù)日志以及數(shù)據(jù)的分析。

（4）ETL

Extract-Transform-Load的縮寫，即數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、裝載的過程，ETL是將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過抓取、清洗以及轉(zhuǎn)換之后加載到數(shù)據(jù)倉庫的過程，使數(shù)據(jù)達到統(tǒng)一、標準以及結(jié)構(gòu)化，便于后續(xù)做數(shù)據(jù)挖掘利用，為企業(yè)或單位的決策提供分析依據(jù)。

（5）物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，通過傳感器將信號傳輸給控制器，實現(xiàn)對機器智能化的遠程控制[9-10]。

（6）Zabbix

Zabbix是一個基于web界面的開源監(jiān)控系統(tǒng)，具有服務(wù)器的性能、網(wǎng)絡(luò)、磁盤容量、IO等監(jiān)控[11]，還具有預(yù)警提示功能。通過圖形界面可以更加直觀地看到服務(wù)器的性能情況，如圖2所示。

3系統(tǒng)主要功能

（1）多租戶管理

多租戶是SaaS的主要特征，SaaS服務(wù)可以運行在一個實例之上，同一套硬件基礎(chǔ)設(shè)施多個租戶共用，所有租戶共用同一個版本，租戶的數(shù)據(jù)會有隔離。這個平臺服務(wù)也是可以做高度客戶定制化，以滿足特定客戶業(yè)務(wù)需求。多租戶性質(zhì)，也大大降低了客戶的硬件成本和運維成本，也可以快速使用相應(yīng)的功能。同一個軟件或者服務(wù)版本，也便于公司針對平臺做日常運維，不僅如此，如果是集團化的信息建設(shè)，也可以達到共享數(shù)據(jù)，打通數(shù)據(jù)使用，避免信息孤島。

（2）開放式API

根據(jù)客戶業(yè)務(wù)需求，提供相應(yīng)開放式的API接口，便于客戶的對接或者特殊業(yè)務(wù)流程的情況下開發(fā)接入，使平臺的系統(tǒng)定制化更加便捷和靈活。

（3）病人信息維護

可以在平臺上人工維護基本的病人信息，也可以通過開放式API對接上傳病人的基本信息，平臺也支持二維碼的掃碼快速錄入病人信息，形式多樣，根據(jù)不同的客戶采用不同的方案。

（4）用戶管理權(quán)限設(shè)置

每個租戶有相應(yīng)的人員管理權(quán)限設(shè)置，平臺將用戶角色再細分為醫(yī)療和患者，租戶的管理人員根據(jù)人員的角色劃分不同的菜單功能權(quán)限，使用不同的功能，便于平臺數(shù)據(jù)和人員的管理。

（5）預(yù)警機制

不同租戶可以根據(jù)各自的需求進行自定義預(yù)警配置。各類數(shù)據(jù)的閾值根據(jù)不同的情況可以自定義設(shè)置，比如在滴注10分鐘后即將完成時，系統(tǒng)可以做到提示，相關(guān)的信息標識顯示出來，讓護士可以提前安排好相關(guān)的工作。

（6）實時監(jiān)控

將云平臺的網(wǎng)頁地址加入醫(yī)院的白名單，那么院內(nèi)即使只有內(nèi)網(wǎng)也可以直接訪問云平臺。在病區(qū)放置大屏設(shè)備，通過屏幕實時監(jiān)控患者輸液進度，并通過高亮顯示、特殊標志、系統(tǒng)語音播報等，知道相應(yīng)的輸液情況，及時做相應(yīng)的護理治療。患者也可以通過登錄App了解自己的輸液情況，比如輸液的次數(shù)，剩余輸液的數(shù)量，某次輸液的整個過程等，做到數(shù)據(jù)面向患者，數(shù)據(jù)透明。

（7）硬件綁定

將每床固定的輸液精密測量設(shè)備與輸液管理器進行配置，輸液管理器與軟件再進行綁定，軟硬件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，可以準確地將輸液對應(yīng)的進度準確地在軟件中呈現(xiàn)出來。

（8）輸液信息采集

無線裝置設(shè)備采用自動扣重原理，掛在輸液架上，輸液時將藥掛于設(shè)備上，通過傳感器稱重，能自動識別所掛藥的重量規(guī)格及液體藥品余量，還能自動計算流速與時間[12]。各個床位的輸液狀態(tài)信息通過無線終端和物聯(lián)網(wǎng)實時傳送到護士站的管理機，由管理機通過http協(xié)議上傳數(shù)據(jù)至云平臺，再由云平臺經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理，再分發(fā)到護士服務(wù)臺、二級護理站及護士手中的PDA上，同時在病區(qū)的大屏幕顯示相應(yīng)的標識內(nèi)容，護士在服務(wù)臺就能看到每個患者輸液的進度。

（9）報表統(tǒng)計

可查看歷史輸液記錄信息，也可以根據(jù)時間段、藥品信息、輸液異常比例、人群年齡比例等信息進行不同維度的統(tǒng)計分析，將數(shù)據(jù)進行二次有效的利用。

云平臺的優(yōu)勢便在于輸液采集設(shè)備可以根據(jù)各院區(qū)的招投標自行采購，然后將相應(yīng)的輸液數(shù)據(jù)上傳至云平臺，那么其他相應(yīng)的功能也直接可以使用，不需要再次重新開發(fā)構(gòu)建，也減輕了醫(yī)院的軟件成本。平臺的智能輸液管理系統(tǒng)把輸液過程的各個環(huán)節(jié)統(tǒng)計記錄下來，實現(xiàn)了輸液的集中監(jiān)控和量化管理。

4結(jié)論

該平臺系統(tǒng)可以監(jiān)控以及預(yù)警提示，病區(qū)大屏幕可以顯示輸液患者的實時狀況，護士可以化被動為主動，實時了解各輸液患者的情況后，更合理地安排工作計劃并且開展，有條不紊，也為患者提供了安全感，提高患者的滿意度。本平臺系統(tǒng)可以在現(xiàn)有的功能基礎(chǔ)上，不斷完善和擴展平臺的新功能，更加貼近臨床護理的實際業(yè)務(wù)需求。從護理的發(fā)展來看，智能輸液管理系統(tǒng)無疑是一個必然的趨勢，護理行業(yè)的發(fā)展同時也離不開護士相關(guān)輔助設(shè)備的更新及發(fā)展。國家推動信息技術(shù)的大力發(fā)展，必將推動護理工作的精細化及智能化，逐步達到互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療的模式，護理工作中的很多環(huán)節(jié)將會被信息化產(chǎn)品所代替，從而提高護士的工作效率和醫(yī)療的安全水平，醫(yī)療系統(tǒng)也將不斷從傳統(tǒng)的模式中突破，逐步走向云服務(wù)模式。

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收稿日期：2022-01-12

作者簡介：徐浩（1989—），男，浙江溫州人，工程師，碩士，研究方向為軟件工程領(lǐng)域工程;通訊作者：周萬里（1990—），男，浙江溫州人，助理工程師，碩士，研究方向為軟件工程，計算機科學和技術(shù)。