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      生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

      2021-06-25 03:03:34楊桂方徐衛(wèi)清宋林玲徐新春
      中國醫(yī)療設(shè)備 2021年6期
      關(guān)鍵詞:體征數(shù)據(jù)庫護理人員

      楊桂方,徐衛(wèi)清,宋林玲,徐新春

      湖州市中心醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科,浙江 湖州 313000

      引言

      病人的生命體征數(shù)據(jù)反映的是病人的病情發(fā)展,影響著醫(yī)生治療手段的實施,所以生命體征數(shù)據(jù)的準確性具有重要的臨床意義,生命體征數(shù)據(jù)的采集工作也是病房護理人員的日常工作之一。在電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用之前,生命體征數(shù)據(jù)的測量大都使用機械設(shè)備,測量所得的各種數(shù)據(jù)還需要記錄在本子上,并通過手工描繪制成各種生命體征數(shù)據(jù)的變化曲線。隨著醫(yī)院信息化的日益發(fā)展,在護理系統(tǒng)中進行病人生命體征數(shù)據(jù)的檢索和統(tǒng)計變得更加方便,所以護理人員還需要將記錄在本子上的生命體征數(shù)據(jù)全部輸入到系統(tǒng)里。雖然生命體征數(shù)據(jù)的采集設(shè)備已經(jīng)從機械設(shè)備更新到電子設(shè)備,但是病人的各種生命體征數(shù)據(jù)的抄寫和錄入工作還是沒有減少,每隔4 h的病人生命體征數(shù)據(jù)采集工作給護理人員帶來了很大的工作量,而且在抄寫和錄入的過程中還容易出現(xiàn)錯誤,從而造成數(shù)據(jù)的真實性和實效性不太理想,還有治療的安全隱患。

      目前生命體征數(shù)據(jù)輸入護理系統(tǒng)的方法多種多樣,主要有以下幾種:使用記錄本抄寫并在臺式電腦上錄入、從臺式電腦發(fā)展到移動護理工作站在床邊進行錄入[1]、把原來在電腦上的錄入改進為使用智能終端在床邊進行錄入[2]、在測量設(shè)備上輸入病人信息[3],以上這些方法還是沒有省去人工輸入的步驟。還有通過監(jiān)護系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),從監(jiān)護系統(tǒng)中獲取病人的生命體征數(shù)據(jù)的方法[4-6],該方法只能在配備中央監(jiān)護系統(tǒng)的病區(qū)適用。還有將測量設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送至云平臺的研究[7-8],只是可以通過手機查看,但是與醫(yī)院使用的信息系統(tǒng)并無連接,臨床上并不實用。所以設(shè)計一套生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)全程信息化的采集具有重要的意義,不僅可以提高數(shù)據(jù)的采集效率,而且還能避免人為抄錄造成的出錯。

      1 系統(tǒng)的設(shè)計

      我院現(xiàn)有醫(yī)惠護理系統(tǒng)正在使用,各類電子測量設(shè)備也已運用多年,比如電子耳溫儀、便攜式血氧儀、電子血壓計和便攜式血糖儀等,如何將他們與護理系統(tǒng)通過信息化相連,使病人的生命體征數(shù)據(jù)通過無紙化傳輸至系統(tǒng)中是設(shè)計的關(guān)鍵。

      生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有生命體征數(shù)據(jù)測量設(shè)備、護理PDA和數(shù)據(jù)庫組成,系統(tǒng)的主要功能有:使用PDA掃描病人腕帶讀入病人信息;PDA連接生命體征測量設(shè)備,并接收測量設(shè)備所測得的生命體征數(shù)據(jù);將帶有病人信息的生命體征數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器;數(shù)據(jù)在護理系統(tǒng)中顯示和分析。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

      圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

      1.1 APP的設(shè)計

      護理PDA的操作系統(tǒng)為Android 5.1,具備二維碼掃描、藍牙連接、WI-FI連接等功能。設(shè)計一款適用于護理PDA的APP,使用Android Studio[9]軟件進行APP的編程。該APP實現(xiàn)以下功能:

      護理PDA掃描病人腕帶,讀取HIS中病人的基本信息,包括病人的姓名、年齡、性別、住院號、護理級別等信息。

      生命體征測量設(shè)備與護理PDA通過藍牙連接[10-11],連接后將測量所得的生命體征數(shù)據(jù)通過藍牙發(fā)送至護理PDA。

      護理PDA將獲取到的帶有病人信息的生命體征數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫。

      1.1.1 APP項目配置文件

      PDA程序配置文件,包含了程序中定義的所有組件的注冊,并添加了PDA程序需要權(quán)限的聲明,各個活動定義如下:

      主活動(Main Activity):處理用戶憑代碼和密碼登錄,搜索藍牙生命體征檢測設(shè)備,處理掃描病人腕帶,使用功能選擇。

      體溫測量活動(Irt Activity):處理連接藍牙電子耳溫儀和血氧儀,獲取體溫、血氧和脈搏,輸入病人的大便次數(shù)。

      血壓測量活動(Nibp Activity):處理連接藍牙電子血壓計,獲取病人收縮壓/舒張壓和脈搏,輸入病人的疼痛等級。

      血糖測量活動(Bgm Activity):處理連接血糖檢測設(shè)備,獲取血糖值,選擇審核護士和血糖測量條件,可選擇隨機血糖、空腹血糖、餐前血糖、餐后2 h血糖、睡前血糖和質(zhì)控。

      體重測量活動(Bmi Activity):處理連接藍牙電子身高、體重測量設(shè)備,獲取病人的身高和體重。

      生命體征測量時段設(shè)定活動(Qtsd Activity):護理人員用于選擇設(shè)置測量病人生命體征數(shù)據(jù)的固定時段,具體在2點、6點、10點、14點、18點、22點的時間段和任何其他測量時間。

      測溫方式選擇活動(Tw Activity):護理人員用于選擇測溫的方式:耳溫、口溫、腋溫、肛溫。

      大便方式選擇活動(Db Activity):護理人員用于大便次數(shù)錄入和選擇大便方式:灌腸、失禁、人工肛門、人工肛門失禁。

      血糖審核人員維護活動(Shz Activity):護理人員用于血糖審核人員的添加和刪除操作。

      各個活動Activity的關(guān)系如圖2所示。

      圖2 各個活動的關(guān)系圖

      1.1.2 APP項目生命周期

      每一個Android項目都有一個完整的生命周期,由7個回調(diào)方法(onCreate()、onStart()、onResume()、onPause()、onStop()、onDestroy()、onRestart())生成4種狀態(tài):運行狀態(tài)、暫停狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)和銷毀狀態(tài),完成項目活動的3個周期:創(chuàng)完整生存期、可見生存期和前臺生存期。

      以onCreate()方法為例,這個方法在項目第一次運行時被調(diào)用,完成初始化操作。

      @Override

      protected void on Create(Bundle savedInstanceState) {

      super.onCreate(savedInstanceState);

      setContentView(R.layout.activity_main);

      }

      1.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

      護理PDA的APP中采用SQLite數(shù)據(jù)庫[12-17]進行病人生命體征數(shù)據(jù)的存儲。采用數(shù)據(jù)庫編程軟件IntelliJ IDEA[18-19]來進行Web Service服務(wù)器的搭建,使用Maven工具[20-24]開發(fā)數(shù)據(jù)庫讀寫服務(wù)的中間件。

      生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò)連接到中間件服務(wù)器,中間件服務(wù)器連接各個應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,包括醫(yī)院HIS數(shù)據(jù)庫、護理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和本系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫。生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將獲取到的數(shù)據(jù)通過中間件服務(wù)器發(fā)送到中心數(shù)據(jù)庫并進行存儲,同時生命體征數(shù)據(jù)能在護理系統(tǒng)中對應(yīng)的病人名字下顯示,數(shù)據(jù)關(guān)系圖如圖3所示。使用Maven工具開發(fā)數(shù)據(jù)庫讀寫服務(wù)的中間件,信息數(shù)據(jù)的獲取如圖4所示。

      圖3 數(shù)據(jù)關(guān)系圖

      圖4 信息數(shù)據(jù)的獲取

      1.2.1 操作人員登錄服務(wù)

      傳入操作員代碼和密碼,傳出:① 網(wǎng)絡(luò)出錯;② 操作員代碼和密碼不匹配;③ 如果操作員代碼和密碼正確輸出操作員名稱。操作人員登錄服務(wù)如圖5所示。

      圖5 操作人員登錄服務(wù)

      1.2.2 獲取病人信息服務(wù)

      傳入病人住院號、操作護士代碼、操作護士姓名、計劃測量時間、測量儀器藍牙的MAC地址、與測量有關(guān)的參數(shù)1、參數(shù)2、參數(shù)3、參數(shù)4、參數(shù)5、測量參數(shù)類型,測量參數(shù)類型分為體溫、大便、脈搏、呼吸、血壓、體重、身高、血糖。傳出參數(shù)有:住院唯一號、住院號碼、病案號、病人姓名、性別、年齡、病區(qū)、科室、床號、護理級別、記錄的唯一號。本服務(wù)的功能是獲取病人信息的同時,將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至中心數(shù)據(jù)庫和護理管理系統(tǒng)。獲取病人信息服務(wù)如圖6所示。

      圖6 獲取病人信息服務(wù)

      1.2.3 更新測量數(shù)據(jù)服務(wù)

      如果在PDA端對同一病人連測多次,服務(wù)端就用這個函數(shù)更新數(shù)據(jù)。更新測量數(shù)據(jù)服務(wù)如圖7所示。

      圖7 更新測量數(shù)據(jù)服務(wù)

      2 系統(tǒng)的實現(xiàn)與試用

      2.1 護理PDA端APP功能實現(xiàn)

      PDA程序是采用Android Studio開發(fā)編程的一款A(yù)PP,該APP具備讀取病人基本信息、連接生命體征數(shù)據(jù)采集設(shè)備、生命體征數(shù)據(jù)的獲取和發(fā)送功能。進入APP程序后,登錄界面如圖8所示。護理人員輸入自己的賬號和密碼,點擊按鈕登錄,登錄后會顯示登錄者的姓名。如果顯示“網(wǎng)絡(luò)鏈接錯誤”說明連接網(wǎng)絡(luò)有問題,如果顯示“賬號密碼錯誤”說明用戶名或密碼有錯。每次登錄APP后,程序會自動搜索生命體征檢測設(shè)備并通過藍牙連接,如需手動搜索生命體征檢測設(shè)備,點擊區(qū)域可以刷新列表中的設(shè)備,連接后的測量設(shè)備會顯示在界面的下方,登錄后界面如圖9所示。

      圖8 登錄界面

      圖9 登錄后界面

      程序分為體重、血糖、血壓、體重4個模塊。每次進入其中一個模塊后,程序會提示掃描病人腕帶上的二維碼,以獲取病人姓名、住院號等信息,同時PDA進入接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。護理人員生命體征數(shù)據(jù)的采集流程如圖10所示。

      圖10 生命體征數(shù)據(jù)采集流程

      圖11 掃描腕帶后界面

      圖12 血壓數(shù)據(jù)

      圖13 獲取血壓數(shù)據(jù)

      2.2 發(fā)送生命體征數(shù)據(jù)

      每次測量完畢后,護理PDA將獲取到的數(shù)據(jù)直接發(fā)送至WebService,在護理系統(tǒng)里可實時顯示,并在護理系統(tǒng)的功能下直接描繪出曲線。以病人的體溫趨勢為例,詳見圖14。

      圖14 體溫趨勢圖

      2.3 系統(tǒng)測試與臨床試用

      通過對作者所在單位幾個病區(qū)的臨床試用,生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對病區(qū)病人進行生命體征數(shù)據(jù)的采集,可以提高護理人員的采集效率。原先按照測量、抄寫和錄入的方式,每次完成整個病區(qū)(按30個床位計算)的生命體征數(shù)據(jù)采集工作,采集數(shù)據(jù)包含體溫、脈搏、血壓、大便次數(shù)這幾項,總時間包括測量、記錄和錄入系統(tǒng),大概需要60 min左右,使用本研究設(shè)計的生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后,通過護理PDA掃描病人腕帶、測量設(shè)備進行測量后自動把生命體征數(shù)據(jù)發(fā)送至護理系統(tǒng),每次完成整個病區(qū)(按30個床位計算)的生命體征數(shù)據(jù)采集工作的總時間大概需要40 min左右,比原先縮短了20 min。按每天6遍的采集次數(shù),每天可節(jié)約護理人員2 h的時間,而且還能避免因為抄寫和錄入而引入的人為誤差。生命體征數(shù)據(jù)采集減輕了護理人員的工作量,提高了工作效率,在試用期間獲得了各個病區(qū)的一致好評,有望在其他科室逐步推廣與應(yīng)用,進一步提升醫(yī)療信息化與管理水平。

      3 總結(jié)

      本文設(shè)計和實現(xiàn)了一套生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在電子測量設(shè)備和醫(yī)院信息化系統(tǒng)之間架起了一座橋梁,該系統(tǒng)實現(xiàn)了病人生命體征數(shù)據(jù)從設(shè)備到系統(tǒng)的無紙化傳輸,省去了護理人員抄寫和錄入的步驟,既節(jié)省了時間又避免了抄錄造成的出錯,從而提高了生命體征數(shù)據(jù)采集工作的效率,而且還提高了醫(yī)院的護理管理質(zhì)量。醫(yī)院的病人數(shù)據(jù)是醫(yī)院資源的重要組成部分,從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、采集、傳輸、利用的整個生命周期來看,本研究實現(xiàn)了病人的生命體征數(shù)據(jù)能從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭進行信息化采集,使得病人的生命體征數(shù)據(jù)更加的精準,從而可以更好地管理與利用。

      目前生命體征數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)接入了紅外耳溫儀、便攜式血氧儀、電子血壓計和便攜式血糖儀這四種測量設(shè)備,可以進行體溫、脈搏、血氧、血壓、血糖數(shù)據(jù)的采集。以后還考慮增加更多測量設(shè)備的接入,比如身高體重測量設(shè)備。目前比較先進的穿戴設(shè)備正在興起,關(guān)于穿戴設(shè)備[25-26]的接入也是下一步需要考慮的問題。有了以上完整的生命體征數(shù)據(jù)后,還可以進行大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與分析。

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