智慧病房無線呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：現(xiàn)有的病房呼叫系統(tǒng)大多采用有線網(wǎng)絡(luò)，布線成本高，護(hù)士只能采用固定終端接聽，移動性較差。為此，基于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)并搭建一套智慧病房無線呼叫系統(tǒng)，系統(tǒng)組件包括床頭屏、門口屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)，系統(tǒng)中創(chuàng)新性地引入了手持式移動護(hù)理終端（PDA）以實(shí)現(xiàn)移動接聽。該呼叫系統(tǒng)在某院試點(diǎn)病區(qū)已穩(wěn)定運(yùn)行一年以上，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明引入該無線呼叫系統(tǒng)后，護(hù)士接聽患者呼叫的響應(yīng)率高達(dá)89.41%，大多護(hù)士反饋PDA的移動接聽功能提高了接聽效率。滿意度調(diào)查結(jié)果顯示，護(hù)士對系統(tǒng)的總體滿意度為4.28分（滿分5），推薦給其他病區(qū)的意愿度為4.38分（滿分5）。因此，該無線呼叫系統(tǒng)具有低布線成本和高移動性的優(yōu)點(diǎn)，有較高的應(yīng)用和推廣價值。

關(guān)鍵詞：無線呼叫；移動呼叫；智慧病房；PDA

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2024）08-0028-04

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.08.007

0 引 言

醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)即醫(yī)院護(hù)理對講系統(tǒng)，用于醫(yī)院病房患者與護(hù)士之間的相互呼叫和對講[1]，減少了醫(yī)護(hù)患者的頻繁走動，減輕醫(yī)護(hù)人員的工作量，降低醫(yī)療安全事故發(fā)生的可能性[2，3]。

傳統(tǒng)的病房呼叫系統(tǒng)多數(shù)采用有線通信和模擬信號，通過聲光報(bào)警和LED屏顯示呼叫的床號，一般由有線的床頭分機(jī)、走廊顯示屏和護(hù)士站主機(jī)組成[4，5]。這種系統(tǒng)病人呼叫求援方式單一，護(hù)士只能在護(hù)士站才能聽到患者的呼叫，容易漏接呼叫。此外，該系統(tǒng)一般采用總線制，可承載的數(shù)據(jù)量小。

隨著信息化的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的病房呼叫系統(tǒng)逐步走向數(shù)字化，一般由床頭分機(jī)、衛(wèi)生間呼叫器、門口機(jī)、走廊屏和護(hù)士站主機(jī)構(gòu)成，基于院內(nèi)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)建立呼叫對講系統(tǒng)?；颊咄ㄟ^床頭分機(jī)或衛(wèi)生間呼叫器呼叫后，護(hù)士站主機(jī)、走廊屏和門口機(jī)將會響鈴，護(hù)士通過護(hù)士站主機(jī)和門口機(jī)接聽并與患者對講，還可以主動呼叫床頭分機(jī)，相比傳統(tǒng)呼叫系統(tǒng)這種多種終端接聽方式降低了護(hù)士錯過患者呼叫的概率。而且該系統(tǒng)接入醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)可與醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System， HIS）對接，實(shí)現(xiàn)病房信息交互，提高醫(yī)護(hù)移動查房和護(hù)理的效率?，F(xiàn)有的病房呼叫對講系統(tǒng)雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但往往采用有線通信[6-8]，布線成本高，更適于病房建設(shè)初期[6，9-10]。而且護(hù)士只能用護(hù)士站主機(jī)等固定終端接聽，當(dāng)夜班只有一名護(hù)士在病房給患者治療時則可能漏接呼叫，依舊存在醫(yī)療事故發(fā)生的可能性[11]。

為了解決現(xiàn)有的病房呼叫對講系統(tǒng)的弊端，本文提出了一種智慧病房無線呼叫系統(tǒng)。基于現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一套無線呼叫系統(tǒng)，無須部署有線網(wǎng)絡(luò)，施工量小，造價成本低[12-14]，適用于我院1號樓建筑比較陳舊的病房。并且復(fù)用現(xiàn)有的手持式移動護(hù)理終端（Personal Digital Assistant， PDA），創(chuàng)新性地在PDA部署呼叫軟件實(shí)現(xiàn)與床頭屏聯(lián)動，護(hù)士在病區(qū)任何地方通過隨身攜帶的PDA都能接聽患者呼叫。本系統(tǒng)相比現(xiàn)有的有線呼叫系統(tǒng)，進(jìn)一步提高護(hù)士的接聽效率，降低系統(tǒng)實(shí)施的工程量和成本。

1 硬件系統(tǒng)

無線呼叫系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。如圖1所示，無線呼叫對講硬件系統(tǒng)包括呼叫終端、PDA和服務(wù)器。呼叫終端包括床頭屏、衛(wèi)生間呼叫器、門口屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)。終端部署方面，每張病床的設(shè)備帶上部署1個床頭屏，每個房間的衛(wèi)生間里安裝1個呼叫器，病區(qū)每條走廊的病房門口安裝2個門口屏，在護(hù)士站部署1個呼叫主機(jī)，每名值班護(hù)士配1臺PDA。

1.1 呼叫終端

床頭屏、門口屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)均采用基于安卓操作系統(tǒng)的觸摸屏，均利用12 V直流兩芯線供電，硬件配置都包括CPU、內(nèi)存、存儲、攝像頭和喇叭，三者的配置大小有所不同。此外，床頭屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)配有呼叫手柄，提高通話質(zhì)量。床頭屏、門口屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)都基于802.1x的認(rèn)證方式接入5 GHz頻段的醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)隱藏Wi-Fi。衛(wèi)生間的呼叫器與床頭屏采用0.75平方兩芯線連接，當(dāng)衛(wèi)生間呼叫器按鈕被按下后，可以聯(lián)動床頭屏實(shí)現(xiàn)呼叫，從而保障患者在衛(wèi)生間的人身安全。

以上呼叫終端的實(shí)施，只需要12 V的直流電源，網(wǎng)絡(luò)方面復(fù)用醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò)，省去了布線成本和交換機(jī)硬件成本。隱藏網(wǎng)絡(luò)提高了醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的私密性，802.1x認(rèn)證可以限制未經(jīng)授權(quán)的終端訪問內(nèi)網(wǎng)，這兩者途徑極大地提高了醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的安全性。相比2.4 GHz、

5 GHz頻段的設(shè)置提高了內(nèi)網(wǎng)的傳播速度和抗干擾性。

1.2 PDA

PDA采用病區(qū)現(xiàn)有的手持式移動護(hù)理終端，基于與床頭屏相同的Wi-Fi接入方式連接醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，利用呼叫軟件與床頭屏實(shí)現(xiàn)呼叫對講聯(lián)動。根據(jù)我院護(hù)士關(guān)于PDA的抽樣調(diào)查結(jié)果，護(hù)士希望PDA啟用呼叫功能。因此，PDA的引入將有利于提高護(hù)士與患者的溝通效率。

1.3 服務(wù)器

服務(wù)器是部署在醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的虛擬機(jī)，基于Windows 2012的操作系統(tǒng)，配置為4核CPU，8 GB內(nèi)存和500 GB存儲，用于部署呼叫對講的應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫。

2 軟件系統(tǒng)

無線呼叫對講軟件系統(tǒng)包括呼叫對講軟件、消息交互軟件和后臺管理軟件，其中呼叫對講和消息交互軟件的相關(guān)設(shè)置均在后臺管理軟件實(shí)現(xiàn)。

2.1 呼叫對講軟件

當(dāng)床頭屏發(fā)起呼叫時，PDA、門口屏和護(hù)士站主機(jī)都能實(shí)現(xiàn)響鈴、接聽和對講功能。PDA、門口屏和護(hù)士站呼叫主機(jī)還可以主動呼叫任意一個床頭屏，從而實(shí)現(xiàn)患者與護(hù)士的雙向呼叫。這種多樣接聽終端的方式有利于提高護(hù)士的接聽效率。此外，PDA作為移動終端，有效避免只有一名夜班護(hù)士在病房治療時忽略了其他病房的呼叫。

呼叫系統(tǒng)支持三種呼叫模式，包括全呼模式、責(zé)護(hù)模式和自定義模式。在所有呼叫模式下，床頭屏的呼叫信息都會推送到護(hù)士站主機(jī)和門口屏。在全呼模式下，任意一個床頭屏的呼叫信息都會推送到所有的PDA；在責(zé)護(hù)模式下，床頭屏呼叫時只推送到對應(yīng)的責(zé)任護(hù)士PDA，其他PDA則不會收到呼叫信息，患者的責(zé)任護(hù)士通過HIS接口獲取；自定義模式下，可以設(shè)置各個床頭屏推送到指定的PDA上。

呼叫對講軟件除了呼叫和對講功能，還有語音廣播和群發(fā)消息功能。護(hù)士可以通過護(hù)士站呼叫主機(jī)向病區(qū)所有床頭屏廣播語音信號或者群發(fā)文字消息，提高護(hù)理消息通知的效率。

2.2 信息交互軟件

無線呼叫服務(wù)器接入醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)后，實(shí)現(xiàn)與院內(nèi)的HIS等系統(tǒng)做數(shù)據(jù)對接，通過視圖或Web Service方式獲取患者的基本信息、檢查化驗(yàn)報(bào)告和檢查預(yù)約等信息[15]，無線呼叫終端再從服務(wù)器獲取以上信息。醫(yī)生和護(hù)士可以通過點(diǎn)擊呼叫終端的觸摸屏查閱對應(yīng)的信息，從而實(shí)現(xiàn)信息交互功能。如圖2所示，床頭屏可展示患者基本信息，包括姓名、性別、年齡、病歷號、入院時間、床號、主管醫(yī)生、主診教授、護(hù)士長、護(hù)理組長、護(hù)理等級、飲食類型以及藥敏、血栓和營養(yǎng)等風(fēng)險評估。

檢查化驗(yàn)報(bào)告包括影像、內(nèi)窺鏡、心電超聲、肺功能和血常規(guī)等，圖3展示的是某位患者的血常規(guī)結(jié)果。床頭屏展示的檢查化驗(yàn)報(bào)告，有助于醫(yī)生和護(hù)士快速了解患者的身體狀態(tài)，極大地提高醫(yī)生查房和護(hù)士護(hù)理的效率。

除了檢查化驗(yàn)，呼叫對講系統(tǒng)獲取到的檢查預(yù)約信息如檢查項(xiàng)目名稱、預(yù)約時間和檢查指引單，可用于提醒患者做好檢查前的注意事項(xiàng)，保證患者的檢查質(zhì)量，如圖4所示。

2.3 后臺管理軟件

后臺管理軟件主要用于賬號管理、呼叫設(shè)置、終端管理和統(tǒng)計(jì)分析等。

賬號管理，包括后臺管理系統(tǒng)用戶和PDA呼叫用戶的賬號管理（一般采用護(hù)士的工號）和密碼管理。具體包括賬號的新建、修改、刪除以及密碼的修改。

呼叫設(shè)置，包括呼叫模式的設(shè)置以及在自定義呼叫模式下各個PDA用戶負(fù)責(zé)的患者管理。呼叫基本設(shè)置，如調(diào)節(jié)床頭屏等呼叫終端的呼叫鈴聲和對講聲音的大小，呼叫的最長響鈴時間等。

終端管理，包括查看各個呼叫終端的在線狀態(tài)，遠(yuǎn)程修復(fù)或重啟指定的終端，調(diào)節(jié)各個終端的亮度，夜間定時息屏等。

統(tǒng)計(jì)分析，含某一時間段的呼叫記錄、呼叫總數(shù)、響應(yīng)總數(shù)、日均呼叫總數(shù)、接聽率、處置率、超時率以及各個接聽終端的接聽比例。

3 系統(tǒng)使用情況

該無線呼叫系統(tǒng)于2022年5月在我院智慧病房試點(diǎn)病區(qū)正式上線，目前已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行一年以上。其中試點(diǎn)病區(qū)為結(jié)直腸科一區(qū)，該病區(qū)一共17個病房和35張床位。為了分析該呼叫系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，在后臺管理平臺上調(diào)取了該試點(diǎn)病區(qū)在2023年4月份呼叫對講系統(tǒng)使用的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

表1展示了該月份呼叫和響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中患者呼叫總數(shù)為2 653次，遠(yuǎn)高于護(hù)士呼叫總數(shù)的227次；患者呼叫方面，日均患者呼叫總數(shù)為88.43次，單日最高呼叫總數(shù)為162次；日均每床呼叫數(shù)為2.53次，單日單床最高呼叫數(shù)遠(yuǎn)高于平均數(shù)，為19次；護(hù)士的響應(yīng)總數(shù)為2 372次，響應(yīng)率高達(dá)89.41%，平均響應(yīng)時長9秒。

表2列出了各個響應(yīng)方式的次數(shù)和占比。在患者呼叫的2 653次中，護(hù)士接聽次數(shù)為1 408次，占比為53.07%，處置次數(shù)為934，占比36.34%，在最長響鈴時間內(nèi)患者取消呼叫219次，占比8.25%，呼叫超時次數(shù)62，占比最小為2.34%。

圖5展示了各個響應(yīng)終端的占比，其中護(hù)士站主機(jī)接聽2 235次，占據(jù)絕大比例，高達(dá)94.22%，用門口屏和PDA接聽分別為77次和60次，分別占3.25%和2.53%。根據(jù)護(hù)士反饋，白天值班護(hù)士較多，一般在護(hù)士站用主機(jī)響應(yīng)，或者在走廊的護(hù)士順手用門口屏響應(yīng)，夜班一般只有一名護(hù)士，使用PDA接聽較多，因?yàn)榧词乖诓》恐委煏r也能用PDA接聽呼叫?？梢姴捎米o(hù)士主機(jī)、門口屏和PDA這種多樣接聽終端的方式，護(hù)士的響應(yīng)率和響應(yīng)速度在較高的水平。

此外，我們針對護(hù)士的使用滿意度做了問卷調(diào)查，一共收到8份有效答卷，其中關(guān)于通話質(zhì)量的滿意度為3.38分（滿分5），系統(tǒng)交互界面效果的滿意度為4.38分（滿分5），系統(tǒng)總體功能的滿意度為4.25分（滿分5），推薦其他病區(qū)使用該呼叫系統(tǒng)的程度為4.38分（滿分5），大部分用戶反饋希望通話質(zhì)量得以提升。滿意度調(diào)查結(jié)果如表3所示。

綜上，本文建設(shè)的智慧病房無線呼叫系統(tǒng)一方面省去了布線的煩瑣，另一方面PDA的引入極大提高了護(hù)士的接聽呼叫效率。然而該系統(tǒng)仍存在不足，例如滿意度結(jié)果中的通話質(zhì)量仍有待提升。原因之一是Wi-Fi信號固有的不夠穩(wěn)定的特性，另外軟件層面有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。而且PDA的使用率不高，護(hù)士基本上只有在夜班時使用，可能是因?yàn)镻DA上的呼叫軟件與護(hù)理軟件是兩個獨(dú)立的應(yīng)用，護(hù)士在使用護(hù)理軟件的同時再打開呼叫軟件的意愿較低。未來工作將對病區(qū)Wi-Fi信號較弱的地方增加無線接入點(diǎn)，掃除Wi-Fi覆蓋盲區(qū)，并對呼叫軟件技術(shù)方面做優(yōu)化，降低通話延遲和提高通話質(zhì)量。另外，將PDA的呼叫軟件整合到護(hù)理軟件，提高PDA的呼叫對講使用率。

4 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)和部署了一套智慧病房無線呼叫系統(tǒng)，利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)資源，無須部署有線網(wǎng)絡(luò)，成本較低，施工量較小；并且創(chuàng)新性地在現(xiàn)有的PDA上開發(fā)呼叫軟件從而實(shí)現(xiàn)與床頭屏呼叫聯(lián)動，滿足護(hù)士在病區(qū)移動呼叫對講的需求。該系統(tǒng)應(yīng)用于我院的試點(diǎn)病區(qū)并已穩(wěn)定運(yùn)行一年以上。根據(jù)后臺管理軟件的呼叫和響應(yīng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這種多響應(yīng)終端的無線呼叫系統(tǒng)保障了護(hù)士的高響應(yīng)率和低響應(yīng)時長，而且呼叫PDA創(chuàng)新性地引入給夜班護(hù)士的呼叫接聽帶來極大的便利。此外，滿意度調(diào)查結(jié)果顯示護(hù)士對系統(tǒng)的總體滿意度較高，尤其是對信息交互界面方面，有助于護(hù)士日常的護(hù)理，并且大部分護(hù)士愿意推薦給其他病區(qū)。因此，該系統(tǒng)具有一定的應(yīng)用推廣性。

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作者簡介：申志航（1994.02—），男，漢族，廣東梅

州人，工程師，碩士研究生，研究方向：醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與運(yùn)維和電子醫(yī)療設(shè)備。

收稿日期：2023-08-28

Design and Implementation of Wireless Call System for Smart Wards

SHEN Zhihang， SU Yuehong， XING Hongwei， LI Bin

（Sun Yat-sen University Cancer Center， Guangzhou 510060， China）

Abstract： Most existing ward call systems use wired networks， which have high wiring costs. Nurses can only use fixed terminals to answer， resulting in poor mobility. To this end， a smart ward wireless call system is designed and built based on wireless networks. The system components include a bedside screen， a doorstep screen， and a nurse station call host. The system innovatively introduces a Personal Digital Assistant （PDA） to achieve mobile answering. The call system has been running stably in a pilot ward of a certain hospital for more than a year. Statistics show that after the introduction of the wireless call system， the response rate of nurses answering patient's calls is as high as 89.41%. Most nurses have reported that the mobile answering function of PDA has improved the efficiency of answering. The satisfaction survey results show that the overall satisfaction of nurses with the system is 4.28 out of 5， and the willingness to recommend to other wards is 4.38 out of 5. Therefore， the wireless call system has the advantages of low wiring cost and high mobility， and has high application and promotion value.

Keywords： wireless call; mobile call; smart ward; PDA