實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在護(hù)理領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展

王 菲，張 欣

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，北京 100144

隨著無(wú)線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（real-time locating systems，RTLS）在醫(yī)療保健行業(yè)的應(yīng)用受到越來(lái)越多的關(guān)注。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)是在讀寫器覆蓋的區(qū)域內(nèi)利用無(wú)線通信技術(shù)對(duì)目標(biāo)以最小延遲[1]進(jìn)行定位的系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)中最有推動(dòng)力的重要技術(shù)之一[1-3]。在現(xiàn)代醫(yī)療保健的復(fù)雜環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)病人、護(hù)理人員和設(shè)備等多個(gè)物理位置有目的移動(dòng)和提供安全保障是提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵[2]。近年來(lái)，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)經(jīng)研究證明能夠改進(jìn)工作流程、提高安全性和促進(jìn)以病人為中心的護(hù)理[4-5]。目前，我國(guó)已經(jīng)開展了關(guān)于實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在醫(yī)院層面的研究設(shè)計(jì)[6]、智 能 化 分 診 系 統(tǒng)[7]、設(shè) 備 管 理[8-9]、病 人 跌 倒[10]、居家老人監(jiān)測(cè)[11-12]和智慧管理[13]等方面的研究。隨著數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的普及，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的應(yīng)用前景不可估量[2]，其在護(hù)理中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。本研究對(duì)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在護(hù)理中的應(yīng)用及存在的問題進(jìn)行綜述，以期為護(hù)理工作者及科研人員更好地對(duì)其應(yīng)用提供參考。

1 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)概述

實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的應(yīng)用由工業(yè)領(lǐng)域引入到醫(yī)療保健領(lǐng)域[14]，該系統(tǒng)融合了無(wú)線通信技術(shù)和定位算法技術(shù)，由標(biāo)簽、讀寫器、服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng)組成[15]。標(biāo)簽?zāi)軌蛞砸欢ǖ臅r(shí)間間隔發(fā)送特定頻率的無(wú)線信號(hào)，讀寫器接收該信號(hào)并傳送給服務(wù)器，服務(wù)器將計(jì)算出目標(biāo)的物理位置發(fā)送給應(yīng)用系統(tǒng)使用[15]。護(hù)士使用移動(dòng)設(shè)備[16]登錄系統(tǒng)應(yīng)用程序，能夠直觀地定位和追蹤佩戴標(biāo)簽的人或物。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)包括多種性能不同的技術(shù)，如射頻識(shí)別、無(wú)線區(qū)域網(wǎng)、超寬帶、藍(lán)牙低能耗和超聲波等[14]。見表1。

表1 主要定位技術(shù)與對(duì)比[17]

有學(xué)者將實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)與電子病歷[18]和攝像機(jī)[19]進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性。Moein等[18]同時(shí)運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)與電子病歷收集急診病人的住院時(shí)間，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)兩種測(cè)量方法收集的數(shù)據(jù)具有相似性，并且實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定。Boudjema等[19]對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)收集的數(shù)據(jù)與攝像機(jī)記錄的視頻進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性為99.02%，說(shuō)明實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)自動(dòng)收集的連續(xù)記錄數(shù)據(jù)能夠取代直接觀察性監(jiān)測(cè)，提供了一種有效的、標(biāo)準(zhǔn)化的手段。

2 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 手衛(wèi)生監(jiān)測(cè) 手衛(wèi)生是減少醫(yī)源性感染最有效的方法之一[20-22]，然而在臨床實(shí)踐中，醫(yī)護(hù)人員手衛(wèi)生的依從性不足40%[23]。由檢查員進(jìn)行直接觀察被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)手衛(wèi)生依從性的金標(biāo)準(zhǔn)[21,24]，但直接觀察缺乏實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，耗費(fèi)人力、財(cái)力，同時(shí)直接觀察可能存在霍桑效應(yīng)[25-26]；此外，醫(yī)護(hù)人員往往高估他們的手衛(wèi)生依從性水平，且手衛(wèi)生用品的消耗量不能夠準(zhǔn)確評(píng)估醫(yī)護(hù)人員的手衛(wèi)生時(shí)間和質(zhì)量[25]。目前，一些國(guó)家的地區(qū)醫(yī)院[27-29]運(yùn)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)開發(fā)手衛(wèi)生自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)手衛(wèi)生的依從性進(jìn)行研究。我國(guó)香港瑪麗醫(yī)院的神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室[27]運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)通過(guò)病床、肥皂和手消毒液附近的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)手衛(wèi)生依從性行為。結(jié)果顯示，佩戴個(gè)人標(biāo)簽的手衛(wèi)生合規(guī)性明顯高于佩戴共享標(biāo)簽的手衛(wèi)生表現(xiàn)；單人病房中床旁手衛(wèi)生的依從性高于多人病房的手衛(wèi)生依從性。美國(guó)約翰霍普金斯醫(yī)院的中間護(hù)理病房[28]在病房入口、洗手池、水龍頭、洗手液處安裝傳感器，通過(guò)自動(dòng)收集的信號(hào)監(jiān)測(cè)醫(yī)護(hù)人員是否進(jìn)行手衛(wèi)生。與初始期相比，第三階段手衛(wèi)生依從性改善了41%，醫(yī)院感染減少了48%。美國(guó)的芝加哥學(xué)術(shù)醫(yī)療中心[28]也進(jìn)行了類似的手衛(wèi)生監(jiān)測(cè)方法，依從性從基線36.3%提高至70.1%。

2.2 工作效率 在人口數(shù)量不斷上升和醫(yī)療成本增加的背景下，醫(yī)院的目標(biāo)是提高護(hù)理人員工作效率的同時(shí)簡(jiǎn)化工作流程[30]。實(shí)時(shí)定位在改善醫(yī)療服務(wù)和提高工作效率方面已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可[31]，在急診、門診和手術(shù)室等運(yùn)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)病人人流量變化，減少護(hù)士尋找設(shè)備的時(shí)間，從而提高護(hù)士的工作效率[32-34]。Mann[32]在加拿大一個(gè)保健中心的急診部署實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)將診室房間狀態(tài)、病人的姓名、員工位置和病人分配等數(shù)據(jù)公布在顯示屏上，當(dāng)接近預(yù)設(shè)的病人等待時(shí)間時(shí)，顯示屏上會(huì)標(biāo)注彩色旗幟提示。結(jié)果顯示，病人就診排隊(duì)時(shí)間下降了85%，急診病人的年就診量增長(zhǎng)了35%，說(shuō)明實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)可以提高急診工作效率和績(jī)效指標(biāo)[32]。德國(guó)漢諾威醫(yī)學(xué)院創(chuàng)傷中心[33]在門診通過(guò)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)將病人進(jìn)行優(yōu)先順序處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)使病人的等待時(shí)間縮短了23.7%，實(shí)現(xiàn)了整體工作效率的提高。韓國(guó)一家三級(jí)綜合大學(xué)醫(yī)院[35]選擇了5項(xiàng)科室間流動(dòng)性較高的器械進(jìn)行追蹤管理，在最終的反饋調(diào)查中顯示，護(hù)理人員的滿意度得分高于平均水平，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在查找、轉(zhuǎn)移和管理設(shè)備方面比人工管理更加有幫助。美國(guó)約翰霍普金斯醫(yī)院通過(guò)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)將醫(yī)院內(nèi)3 832臺(tái)輸液泵實(shí)行各科室間共享，使得輸液泵的利用量高于能夠滿足科室日常輸液需求的最低庫(kù)存量，從而提高輸液泵的及時(shí)可用性，平衡醫(yī)院內(nèi)輸液泵的庫(kù)存[36]。

2.3 步行監(jiān)測(cè) 清醒狀態(tài)的住院病人80%以上的時(shí)間處于坐位或臥位狀態(tài)[37]，很少有長(zhǎng)期護(hù)理的病人能夠達(dá)到推薦的每日30 min的適度活動(dòng)[38]，且術(shù)后康復(fù)期的活動(dòng)是促進(jìn)病人恢復(fù)的關(guān)鍵[39]?？陀^、持續(xù)的監(jiān)測(cè)能夠量化病人的活動(dòng)量，改善住院病人的健康狀態(tài)。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)病人步行運(yùn)動(dòng)，并為促進(jìn)術(shù)后康復(fù)期病人的早期活動(dòng)提供幫助[38]。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院[10]在實(shí)驗(yàn)室走廊內(nèi)利用超寬帶技術(shù)對(duì)共濟(jì)失調(diào)病人的步行運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示，超寬帶技術(shù)收集的定位數(shù)據(jù)能夠?qū)Σ叫新窂竭M(jìn)行分類和預(yù)測(cè)，且準(zhǔn)確率在95%以上[10]。美國(guó)的一家長(zhǎng)期護(hù)理機(jī)構(gòu)[37]使用超寬帶技術(shù)對(duì)住院老年人的步行活動(dòng)（總步行距離和持續(xù)60 s以上步行的距離）、步態(tài)能力和平衡質(zhì)量進(jìn)行活動(dòng)監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)與直接觀察測(cè)量的步行總距離和持續(xù)步行距離的符合率為95%，并且實(shí)時(shí)定位能夠通過(guò)測(cè)量偏離直線的路徑與步幅時(shí)間變異性來(lái)區(qū)分老年人是否存在認(rèn)知障礙[37]。

2.4 居家護(hù)理 89%的老年人出于舒適的原因更喜歡待在自己家里[40]。為了克服照顧者短缺問題，促使老年人健康、獨(dú)立地生活在自己家中，許多學(xué)者提出了各種使用信息通信技術(shù)建立老年人護(hù)理系統(tǒng)，從而保障他們生活環(huán)境的安全[41]。為了避免侵犯老年人的隱私，同時(shí)間接地監(jiān)測(cè)老年人的日常生活，有研究者將實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)在老年人的室內(nèi)監(jiān)測(cè)方面開展了研究。Graham[42]運(yùn)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)老年居民是否在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)離開房間去上廁所。美國(guó)賓夕法尼亞州東部的退伍軍人事務(wù)社區(qū)生活中心[43]運(yùn)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)研究運(yùn)動(dòng)行為的改變與精神錯(cuò)亂、跌倒和尿路感染之間的關(guān)系，研究顯示，客觀監(jiān)測(cè)到的運(yùn)動(dòng)行為的細(xì)微變化可能是跌倒和緊急事件發(fā)生的早期預(yù)警信號(hào)，使護(hù)士能夠及早發(fā)現(xiàn)病人健康狀況的改變、制定護(hù)理計(jì)劃和改善不良的健康狀況[43]。Doshi-Velez等[44]使用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)定位居民的位置信息，并且在居民外出時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)，平均搜索時(shí)間由311.1 s下降到110.9 s，縮短搜尋時(shí)間，從而提高了工作效率，增加了居民的安全性。

3 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)應(yīng)用中存在的挑戰(zhàn)

3.1 部署系統(tǒng)成本及運(yùn)營(yíng) 盡管實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)具有潛在的優(yōu)勢(shì)，但由于實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)需要基礎(chǔ)設(shè)施的部署、醫(yī)療信息化建設(shè)、數(shù)據(jù)收集后的可視化分析和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)，阻礙了許多醫(yī)院應(yīng)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)[4]。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的成本是一個(gè)持續(xù)存在的問題，成本不僅需要考慮開發(fā)和應(yīng)用系統(tǒng)，也包括基礎(chǔ)設(shè)施的改造、安裝、維護(hù)和員工的培訓(xùn)，因此實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的直接成本和間接成本是長(zhǎng)期護(hù)理實(shí)踐應(yīng)用的明顯障礙[45]。盡管實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)有巨大的成本費(fèi)用，但研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)施實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)能夠節(jié)省醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)成本，帶來(lái)潛在的經(jīng)濟(jì)效益[46]。因此，在使用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)前，應(yīng)對(duì)不同供應(yīng)商提供的技術(shù)部署及成本效益進(jìn)行分析，估計(jì)投資回報(bào)時(shí)期的長(zhǎng)短和是否能夠節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本[46]。

3.2 倫理與隱私問題 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)雖日益成熟，但在應(yīng)用中會(huì)涉及很多倫理問題。當(dāng)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)缺乏數(shù)據(jù)安全保障和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)存在病人、護(hù)理人員隱私數(shù)據(jù)泄露的潛在風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于患有癡呆癥的病人，很難取得病人本人的知情同意[14]。當(dāng)癡呆癥病人拒絕使用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)，可能得不到尊重[47-48]。在認(rèn)知障礙病人被認(rèn)為缺乏決策能力的情況下，家屬作為替代決策者[45]出于病人健康和安全考慮通常會(huì)同意對(duì)病人使用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，此時(shí)會(huì)與病人的尊嚴(yán)和隱私權(quán)發(fā)生沖突[49]。盡管護(hù)理實(shí)踐中實(shí)施實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)目的是用來(lái)改善癡呆癥病人或其他類型認(rèn)知障礙病人的生活質(zhì)量同時(shí)提高他們的獨(dú)立性，但是技術(shù)的使用可能會(huì)產(chǎn)生相反的結(jié)果，犧牲病人的隱私來(lái)獲得獨(dú)立性，限制他們?cè)诟采w區(qū)域內(nèi)活動(dòng)[50]。解決倫理問題的關(guān)鍵是避免強(qiáng)制應(yīng)用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和尊重使用者的隱私和自主權(quán)，在保障病人和醫(yī)護(hù)人員隱私的前提下，病人和醫(yī)護(hù)人員具備知情同意權(quán)，并且愿意被追蹤定位[51]。

3.3 組織文化和態(tài)度 除了擔(dān)心個(gè)人隱私被侵犯之外，病人和護(hù)理人員不愿意接受實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的原因還包括不熟悉新技術(shù)、缺乏對(duì)新技術(shù)的理解、系統(tǒng)使用的復(fù)雜性、標(biāo)簽的不便攜性以及難以察覺新技術(shù)的好處[52-53]。研究顯示，護(hù)士擔(dān)心會(huì)有隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)和缺乏技術(shù)信任，在實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)實(shí)施期間可能會(huì)出現(xiàn)使用新技術(shù)參與度低、不能充分使用新技術(shù)，甚至?xí)霈F(xiàn)對(duì)新技術(shù)的破壞的問題[47,54-55]。因此，在技術(shù)實(shí)施期間，技術(shù)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)定期與護(hù)理人員溝通并向其提供培訓(xùn)，促使實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)能夠被接受、理解和有效使用，確保消極或中立的態(tài)度在技術(shù)實(shí)施前開始向積極轉(zhuǎn)變；同時(shí)應(yīng)對(duì)病人和家屬進(jìn)行溝通和指導(dǎo)，確保新技術(shù)的功能和好處能夠符合其價(jià)值觀和護(hù)理需求[14,45,47,49]。標(biāo)簽的易用性和便攜性是促進(jìn)病人愿意佩戴標(biāo)簽的促進(jìn)因素[53]。當(dāng)護(hù)理人員和病人參與標(biāo)簽設(shè)計(jì)和技術(shù)部署規(guī)劃中時(shí)，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的可接受性和參與度得到提高[14,48]。在未來(lái)，根據(jù)病人和護(hù)理人員的需要和要求對(duì)新技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃，能夠促進(jìn)病人和護(hù)理人員參與到新技術(shù)的臨床實(shí)踐中。

4 展望

2017年起，國(guó)務(wù)院辦公廳[56]和國(guó)家衛(wèi)生健康委辦公廳[57]陸續(xù)印發(fā)《關(guān)于建設(shè)現(xiàn)代醫(yī)院管理制度的指導(dǎo)意見》和《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》，推進(jìn)智慧醫(yī)療、智慧服務(wù)、智慧管理“三位一體”的智慧醫(yī)院建設(shè)。中南大學(xué)湘雅醫(yī)院[13]運(yùn)用藍(lán)牙低能耗技術(shù)的建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和基礎(chǔ)物聯(lián)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療物資閉環(huán)管理、醫(yī)護(hù)人員精準(zhǔn)定位、院前急救、病人物聯(lián)監(jiān)護(hù)和藥品管理，推進(jìn)了醫(yī)院的智慧管理建設(shè)。實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以優(yōu)化護(hù)士的工作流程[33]，還可以保障病人的安全[44]，同時(shí)可以管理醫(yī)院的重要醫(yī)療設(shè)備[58]，能夠?qū)⒆o(hù)士從繁雜的事務(wù)中解放出來(lái)，使其能夠?qū)⒏嗟臅r(shí)間投入到以病人為中心的護(hù)理工作中。今后的研究應(yīng)在保護(hù)病人和護(hù)理人員隱私的基礎(chǔ)上充分運(yùn)用醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，將現(xiàn)有的電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（HIS）與實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以確定在護(hù)理質(zhì)量、病人安全和工作流程、效率等方面需要改進(jìn)的其他領(lǐng)域，以此來(lái)提供更高質(zhì)量的護(hù)理和優(yōu)化護(hù)理工作流程，使實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的應(yīng)用在護(hù)理中發(fā)揮更大的潛能。