基于信息互聯(lián)互通的重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

韋 鑫，李 兵

（柳州市工人醫(yī)院，廣西柳州 545000）

重癥監(jiān)護(hù)室收治的患者大多病情相當(dāng)危重且狀態(tài)非常不穩(wěn)定[1-2]，緊張繁重的醫(yī)療救治下，醫(yī)護(hù)人員在醫(yī)療信息處理上所花費(fèi)的時間經(jīng)常不足，若沒有一套健全、規(guī)范、自動化、信息互通的重癥信息系統(tǒng)作為支撐，臨床的診斷、治療和護(hù)理工作效率會越發(fā)低下[3]，輕則會對信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的記錄有差錯，重則可能因?qū)颊卟∏楫惓０l(fā)現(xiàn)不及時而耽誤最佳治療時間，需要付出更大的代價去治療，造成更多的醫(yī)患矛盾[4-5]。國家衛(wèi)健委明確要求：三級醫(yī)院要實(shí)現(xiàn)院內(nèi)各診療環(huán)節(jié)信息互聯(lián)互通，打通醫(yī)院內(nèi)部和外部的信息孤島[6]。鑒于此，根據(jù)臨床的實(shí)際需求，該文對基于信息互聯(lián)互通的重癥信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 需求分析

重癥醫(yī)學(xué)科作為醫(yī)院醫(yī)療工作最苦、最累、最繁重的科室之一，肩負(fù)著把病危患者從死亡邊緣拯救回來的重?fù)?dān)，因此對醫(yī)療信息準(zhǔn)確性、完整性、及時性的要求很高，而且在記錄這些信息的同時要能夠處理好臨床救治中的各項(xiàng)工作，應(yīng)從護(hù)士、醫(yī)生和管理人員不同維度提出以下核心需求：

1）護(hù)士的核心需求?；颊叩母黜?xiàng)體征數(shù)據(jù)能夠自動采集并規(guī)范記錄在電子護(hù)理文書中；監(jiān)護(hù)設(shè)備能夠通過無線設(shè)備不受空間限制地發(fā)送數(shù)據(jù)；在重癥信息系統(tǒng)中記錄的醫(yī)療數(shù)據(jù)可以在電子病歷中查看并引用；患者體征狀態(tài)異常值能夠通過系統(tǒng)做出明顯提醒并給出處理建議；藥品醫(yī)囑執(zhí)行時微泵用藥能夠自動換算流速單位并計(jì)算藥用量。

2）醫(yī)生的核心需求。在重癥信息系統(tǒng)中可以查看患者的檢驗(yàn)檢查、用藥和手術(shù)等醫(yī)療信息；根據(jù)系統(tǒng)已有的體征、護(hù)理、感染數(shù)據(jù)自動計(jì)算出評估評分；并對患者的醫(yī)囑執(zhí)行、體征狀態(tài)、導(dǎo)管狀態(tài)、感染狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

3）管理者的核心需求?？剖沂罩尾》N的情況統(tǒng)計(jì)；監(jiān)護(hù)設(shè)備使用情況統(tǒng)計(jì)；重癥質(zhì)控指標(biāo)統(tǒng)計(jì)；醫(yī)學(xué)知識庫的更新與配置；人員權(quán)限的配置；系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)使用B/S 架構(gòu)[7]，醫(yī)護(hù)人員打開瀏覽器就能夠使用系統(tǒng)，系統(tǒng)在醫(yī)院早期配置低的電腦上也能順暢運(yùn)行，并且在服務(wù)器端升級功能后，只需重新打開瀏覽器就能夠獲得最新版本的軟件。重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)通過醫(yī)院信息集成平臺HIP（Hospital Information Platform）[8]，與ESB（Enterprise Service Bus）服務(wù)總線進(jìn)行交互[9]，根據(jù)患者主索引，將患者體征、護(hù)理和評估評分等數(shù)據(jù)存入CDR（Clinical Data Resposiry）數(shù)據(jù)中心[10]，當(dāng)患者轉(zhuǎn)科后，其他科室的醫(yī)護(hù)人員可在電子病歷或醫(yī)生、護(hù)士工作站查看或引用這些數(shù)據(jù)。當(dāng)重癥醫(yī)護(hù)人員需要查看患者的檢驗(yàn)、檢查、治療、醫(yī)囑等醫(yī)療信息時，系統(tǒng)通過Webservice方式跟集成平臺進(jìn)行消息交互（遵循HL7 V3 標(biāo)準(zhǔn)），將獲得CDR 的數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫[11]，再由Web 頁面展示出來。重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)整體的互聯(lián)互通架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)互聯(lián)互通架構(gòu)圖

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

重癥監(jiān)護(hù)室每張病床旁邊都會配備吊臂，上面有豐富的接口，如市電插座、網(wǎng)口、氧氣輸出口等。傳統(tǒng)的監(jiān)護(hù)設(shè)備采集方式是通過有線傳輸模式將數(shù)據(jù)由局域網(wǎng)傳給服務(wù)器進(jìn)行解析并存儲，但當(dāng)監(jiān)護(hù)設(shè)備隨著病床遷移時，數(shù)據(jù)將會出現(xiàn)斷聯(lián)，監(jiān)護(hù)過程中斷常會導(dǎo)致患者病情變化得不到記錄，遺漏患者重要的病情變化，錯失治療患者的最佳時機(jī)。反復(fù)拔插數(shù)據(jù)線或網(wǎng)線，長久會致使接口處接觸不良而發(fā)生監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)斷聯(lián)，進(jìn)而導(dǎo)致回到護(hù)士手工記錄的狀態(tài)，嚴(yán)重降低工作效率。因此，從以下幾個方面對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示）：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

1）在醫(yī)院已完成無線局域網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，各監(jiān)護(hù)設(shè)備通過數(shù)據(jù)通信接口（RJ45 網(wǎng)口、RS232 和RS422串口等）接入無線收發(fā)器，再與無線AP（Access Point）接入點(diǎn)連接[12]，為了保證數(shù)據(jù)安全，防止外來非認(rèn)證設(shè)備接入無線內(nèi)網(wǎng)，需要在無線控制后臺對所有接入設(shè)備進(jìn)行注冊與綁定。監(jiān)護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)通過無線方式經(jīng)過多層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)和防火墻的過濾傳輸?shù)缴a(chǎn)服務(wù)器，不用擔(dān)心斷聯(lián)，也可在科室間“漫游”。

2）數(shù)據(jù)的冗余性能夠保證主業(yè)務(wù)生產(chǎn)環(huán)境不可用時，通過備份進(jìn)行恢復(fù)。該系統(tǒng)通過光纖連接異地機(jī)房進(jìn)行備份，由備份一體機(jī)每天0～2 點(diǎn)在重癥業(yè)務(wù)最少的時候進(jìn)行自動備份數(shù)據(jù)庫，由于備份時需要開啟數(shù)據(jù)庫歸檔日志功能，須定時清理每日增長的日志，否則會引起服務(wù)器磁盤空間不足導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，影響臨床工作的正常開展。

3）醫(yī)療數(shù)據(jù)屬于保密信息，尤其對于重癥監(jiān)護(hù)患者的各項(xiàng)信息，如果遭受外來入侵惡意修改和泄露，不僅會引發(fā)很大的醫(yī)患矛盾，而且會給患者親屬造成不可估量的傷害，并對醫(yī)院造成巨大損失，所以在重癥業(yè)務(wù)生產(chǎn)端和備份端的出口部署邊界防火墻、數(shù)據(jù)庫審計(jì)系統(tǒng)、態(tài)勢感知系統(tǒng)、防泄密系統(tǒng)、IPS 系統(tǒng)、運(yùn)維審計(jì)系統(tǒng)等一系列安全設(shè)備[13]，防護(hù)網(wǎng)絡(luò)邊界整體安全的同時能夠保證網(wǎng)絡(luò)邊界雙向流量安全，符合三級等保2.0 的要求。

2.3 功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)的功能模塊有醫(yī)生管理、護(hù)士管理、統(tǒng)計(jì)中心和系統(tǒng)管理，如圖3 所示。醫(yī)生管理包含每日核查、感染監(jiān)控、患者評估、醫(yī)囑監(jiān)控、導(dǎo)管監(jiān)控、自動質(zhì)控評分、醫(yī)療信息查看、體征數(shù)據(jù)查看；護(hù)士管理模塊包含入科管理、設(shè)備管理、護(hù)理記錄、醫(yī)囑執(zhí)行、異常提醒及處理、導(dǎo)管記錄、文書歸檔和體征監(jiān)測管理；患者統(tǒng)計(jì)中心包含收治病種統(tǒng)計(jì)、工作量統(tǒng)計(jì)、監(jiān)護(hù)設(shè)備使用統(tǒng)計(jì)、臨床醫(yī)療質(zhì)量、個性化高級統(tǒng)計(jì)和國家質(zhì)控上報指標(biāo)統(tǒng)計(jì)；系統(tǒng)管理包含角色權(quán)限、登錄認(rèn)證、醫(yī)護(hù)相關(guān)配置、接口開關(guān)、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和知識規(guī)則設(shè)置。

圖3 系統(tǒng)功能架構(gòu)

3 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)采用B/S 前后端分離設(shè)計(jì)的架構(gòu)，前端技術(shù)使用HTML5+CSS+JavaScript 對交互頁面進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，后端技術(shù)采用.net 框架C#語言進(jìn)行開發(fā)，在Windows server 2012 R2 服務(wù)器IIS 環(huán)境上部署Web項(xiàng)目[14]。數(shù)據(jù)庫采用異構(gòu)類型的Oracle+MongoDb 模式，由于MongoDB 非常適合大量數(shù)據(jù)實(shí)時插入、更新與查詢，緩存性能高，適合“低價值”數(shù)據(jù)的批量存儲，所以在多監(jiān)護(hù)設(shè)備高并發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)時存儲時能夠有很高的寫入速度。利用Kettle 抽取工具將抽取MongoDB 的JSON 格式監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)同步到Oracle 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫[15]，供前端隨時調(diào)用。因此，需要對護(hù)士、醫(yī)生、統(tǒng)計(jì)中心和系統(tǒng)管理功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。

3.1 護(hù)士功能實(shí)現(xiàn)

護(hù)士將患者收入科室后，在系統(tǒng)里錄入患者相關(guān)信息，綁定相關(guān)監(jiān)護(hù)設(shè)備，執(zhí)行醫(yī)生開的相關(guān)醫(yī)囑，對于微泵注射的血管活性藥品能夠自動換算成μg/kg/min 流速單位并計(jì)算每小時用藥量，能夠根據(jù)患者體征、用藥、監(jiān)護(hù)異常值等相關(guān)信息進(jìn)行護(hù)理措施干預(yù)，最后形成一系列的電子護(hù)理文書。重癥信息系統(tǒng)自動獲取監(jiān)護(hù)設(shè)備體征數(shù)據(jù)或錄入血糖、氧流量等數(shù)據(jù)后，由護(hù)士復(fù)核數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和邏輯性，正確無誤后點(diǎn)擊“保存”，由系統(tǒng)自動向HIP 調(diào)用服務(wù)推送數(shù)據(jù)到CDR，護(hù)士在書寫電子病歷時就可以調(diào)用CDR 的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行查看和引用，監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通傳輸流程如圖4 所示。

圖4 監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通傳輸流程

護(hù)士每隔一個小時在重癥信息系統(tǒng)中為患者采集隨機(jī)血糖值，并在電子病歷系統(tǒng)自動從CDR 中獲取重癥信息系統(tǒng)血糖值，操作界面如圖5 所示。作為護(hù)理記錄的一部分，護(hù)士在此節(jié)省了一半的工作量，并且護(hù)理部進(jìn)行每月護(hù)理質(zhì)控時，不用在兩個系統(tǒng)之間比對是否記錄有遺漏和不一致，有效提高了醫(yī)療質(zhì)量控制環(huán)節(jié)的效率。

圖5 獲取重癥系統(tǒng)血糖值的操作界面

3.2 醫(yī)生功能實(shí)現(xiàn)

醫(yī)生根據(jù)重癥患者的體征數(shù)據(jù)，從CDR 中獲取檢驗(yàn)、檢查、用藥和手術(shù)等醫(yī)療數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)里進(jìn)行每日的清單核查，包括深靜脈血栓預(yù)防、體征狀態(tài)核查、導(dǎo)管及感染狀態(tài)監(jiān)控、血管活性藥輸注檢查、危重癥程度的評估等。APACHE Ⅱ評分是衡量重癥患者是否處于病情危重的關(guān)鍵指標(biāo)[16]，需要根據(jù)患者的護(hù)理評估、年齡、體征數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行計(jì)算，在系統(tǒng)中點(diǎn)擊“提取”，可一鍵自動提取并計(jì)算評分，解決了醫(yī)生長久以來手工填寫與核算的問題，讓醫(yī)生可以抽出更多時間專注于病人的救治，提取相關(guān)數(shù)據(jù)自動生成APACHE Ⅱ評分的操作界面如圖6所示。

圖6 自動生成APACHE Ⅱ評分的操作界面

3.3 患者統(tǒng)計(jì)中心功能實(shí)現(xiàn)

作為重癥醫(yī)學(xué)科的管理人員，利用信息手段來了解科室每天、每月、每年的患者收治、儀器設(shè)備使用、醫(yī)護(hù)人員的工作等情況是為制定工作計(jì)劃、調(diào)整工作方案、合理分配工作績效提供準(zhǔn)確的支持決策數(shù)據(jù)。科室主任或護(hù)士長進(jìn)入統(tǒng)計(jì)中心模塊，點(diǎn)擊“收治統(tǒng)計(jì)”可以查看默認(rèn)近一個月的收治患者情況，也可通過自定義選擇任意時間范圍統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其中包含住院總病人天數(shù)、平均住院天數(shù)、床位周轉(zhuǎn)率等，對科室出入院量和入院患者來源做了圖形可視化分析，近一個月的科室收治患者情況如圖7 所示。

圖7 近一個月科室收治患者情況

3.4 系統(tǒng)管理功能實(shí)現(xiàn)

重癥信息系統(tǒng)的后臺管理不僅科室管理人員需要，而且管理系統(tǒng)的信息技術(shù)人員也同樣需要。信息技術(shù)人員在管理后臺對各項(xiàng)功能模塊的參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行狀態(tài)、各類接口和系統(tǒng)日志等情況進(jìn)行日常巡檢；科室管理人員可以對使用該系統(tǒng)的醫(yī)護(hù)人員和職能科室人員進(jìn)行不同權(quán)限的控制，監(jiān)測表單的修改、護(hù)理措施的設(shè)定以及護(hù)理計(jì)劃的維護(hù)，對護(hù)理計(jì)劃模板進(jìn)行維護(hù)的情況如圖8 所示。對于剛?cè)肟频牡湍曩Y護(hù)士在遇到患者發(fā)生異常時，可以利用已維護(hù)好的知識決策規(guī)則為自己提供處理建議。

4 應(yīng)用效果

重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)從2018 年8 月上線以來，從護(hù)士、醫(yī)生和科室管理者三個維度不斷地根據(jù)臨床實(shí)際情況提出大量需求，經(jīng)過數(shù)次大版本更新迭代，形成一個能夠提高醫(yī)護(hù)人員工作效率、節(jié)省記錄醫(yī)療數(shù)據(jù)花費(fèi)時間、減少不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄而發(fā)生的差錯、提升科室精細(xì)化管理水平的管理系統(tǒng)。表1為該系統(tǒng)上線前后護(hù)士、醫(yī)生和科室管理者的應(yīng)用效果對比。

表1 系統(tǒng)上線前后各角色的應(yīng)用效果對比

5 結(jié)束語

綜上所述，基于信息互聯(lián)互通的重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)，能夠以無線傳輸?shù)姆绞讲杉O(jiān)護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)，并自動寫入患者的電子醫(yī)療文書中，與HIP 交互將數(shù)據(jù)存入CDR，供院內(nèi)其他系統(tǒng)查看和引用，同時該系統(tǒng)從CDR 獲取檢驗(yàn)、檢查、用藥和手術(shù)等數(shù)據(jù)，醫(yī)護(hù)人員不用多次切換多個系統(tǒng)進(jìn)行查看，節(jié)省了大量時間。系統(tǒng)的互聯(lián)互通和自動化使醫(yī)護(hù)人員能夠方便、快捷地了解病情并及時采取相應(yīng)措施，在很大程度上提高了臨床各環(huán)節(jié)醫(yī)療質(zhì)量控制和規(guī)范性，滿足了國家對三甲醫(yī)院重癥信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的要求，也有助于醫(yī)患滿意度的提高。