翟鳳杰，王欣然，孫雪梅，尉俊錚，梁志剛

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院 a. 信息中心；b. 普通外科，北京 100053

引言

出入液量記錄是護(hù)理日常工作中非常重要的一部分，是反映機(jī)體內(nèi)水、電解質(zhì)、酸堿平衡的重要指標(biāo)，可以作為臨床上了解患者病情、輔助診斷、制定治療方案的重要依據(jù)。輸液量在入量的統(tǒng)計(jì)中占有重要比重，記錄的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到24 h出入量小結(jié)的臨床指導(dǎo)意義。通過對(duì)出入量記錄質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，責(zé)任護(hù)士的主觀差異對(duì)輸液量記錄的準(zhǔn)確性影響較大[1-2]。首先，記錄的及時(shí)性和全面性難以把控，漏記、后補(bǔ)的情況時(shí)有發(fā)生；再者，在做12 h或24 h出入量小結(jié)時(shí)，將標(biāo)稱液量當(dāng)作實(shí)際入量計(jì)算，或者僅憑目測(cè)估算剩余液量，特別是脂肪乳等大劑量營(yíng)養(yǎng)液輸入時(shí)差異性會(huì)更大[3]。

輸液泵、注射泵等精準(zhǔn)輔助儀器在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的廣泛應(yīng)用有效地提高了臨床給藥操作的準(zhǔn)確性、均勻性和安全性[4-5]。輸液流速的穩(wěn)定控制為精確計(jì)算任意時(shí)刻的入量提供了可靠途徑。如何減少非護(hù)理任務(wù)占用的優(yōu)勢(shì)資源，降低護(hù)理人員管理輸注泵的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其能夠?qū)⒂行У木蜁r(shí)間更多地應(yīng)用在患者專業(yè)照護(hù)工作上，就顯得尤為重要和迫切[6-8]。

1 輸注泵參數(shù)采集可行性分析

信息技術(shù)之所以在醫(yī)療行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，正是因?yàn)榭梢越柚鷶?shù)字通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)圖像、文字、數(shù)據(jù)、圖表等醫(yī)學(xué)信息的數(shù)字化采集、存儲(chǔ)、處理、檢索和傳輸。信息技術(shù)相較人工操作的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和自動(dòng)化后處理。而要解決上述問題，就需要信息技術(shù)與臨床工程學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)輸注泵運(yùn)行參數(shù)的數(shù)字化實(shí)時(shí)采集以及自動(dòng)化后處理。

輸注泵通過電子控制裝置作用于輸液導(dǎo)管或注射器達(dá)到精確控制輸注速度的目的。傳統(tǒng)的醫(yī)療服務(wù)模式中，醫(yī)護(hù)人員僅僅關(guān)注輸液開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、輸液量等參數(shù)。由于臨床工程與信息技術(shù)的輔助支持水平較低，很難有足夠的精力詳細(xì)記錄并展示在輸液過程中的輸液速度變化，無法對(duì)醫(yī)療過程進(jìn)行精確地把控。

臨床工程對(duì)于輸注泵的關(guān)注點(diǎn)集中在計(jì)量性能的檢定和質(zhì)量控制上，對(duì)于設(shè)備的信息輸出并未給予足夠的重視[9-12]。基于成本的考慮，在輸注泵的采購(gòu)中，信息輸出接口模塊的配置程度并不高，大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)早期采購(gòu)的輸注泵基本上都沒有配置輸出接口模塊。而隨著臨床工程與信息技術(shù)的深入結(jié)合，醫(yī)療輔助儀器運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集逐步得以實(shí)現(xiàn)，新型輸注泵應(yīng)用臨床時(shí)配置輸出接口模塊的比例也大幅提升[13-14]。輸注泵在工作狀態(tài)時(shí)，能夠通過輸出接口模塊向外輸出設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。基于此，我們開發(fā)了一套模擬輸注系統(tǒng)，輔助護(hù)理人員便捷地管理多個(gè)輸注泵，可以隨時(shí)獲取更加精準(zhǔn)的累積輸液量。

2 輸注系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 輸注泵參數(shù)自動(dòng)采集

對(duì)于配置了信息輸出接口模塊的輸注泵工作單元，可以通過RJ45網(wǎng)口或RS232串口連接具有數(shù)據(jù)采集功能的數(shù)據(jù)采集器，用于獲取各個(gè)輸液泵、注射泵的運(yùn)行參數(shù)信息，包括輸注泵標(biāo)識(shí)（即泵的編號(hào)）、輸注開始時(shí)間、輸注泵速度（包括流速以及流速單位）。數(shù)據(jù)采集器將接收到的參數(shù)信息傳遞給與其相連的處理器，后者將參數(shù)信息以存儲(chǔ)列表的形式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。處理器由判斷單元、建表單元、信息添加單元、計(jì)算器、曲線生成單元和數(shù)據(jù)輸出單元構(gòu)成，依據(jù)參數(shù)信息的內(nèi)容向存儲(chǔ)器發(fā)出建表或插入數(shù)據(jù)等指令（圖1）。數(shù)據(jù)采集器接收到的參數(shù)信息可以是輸注泵剛剛啟動(dòng)時(shí)輸出的初始參數(shù)信息，也可以是在輸注泵工作過程中工作狀態(tài)發(fā)生變化后輸出的參數(shù)信息。將這些參數(shù)信息存儲(chǔ)至與輸注泵標(biāo)識(shí)相匹配的存儲(chǔ)列表中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸注過程中泵的工作狀態(tài)的記錄。

圖1 輸注參數(shù)自動(dòng)采集系統(tǒng)

處理器模塊作為整個(gè)參數(shù)采集流程的核心環(huán)節(jié)，其各個(gè)單元數(shù)據(jù)處理機(jī)制如下：① 判斷單元，用于判斷接收到的參數(shù)信息是否為輸注泵啟動(dòng)時(shí)輸出的初始參數(shù)信息，如果是，向建表單元輸出列表建立信號(hào)；如果不是，向信息添加單元輸出觸發(fā)信號(hào)；② 建表單元，用于當(dāng)獲取到列表建立信號(hào)后，建立與輸注泵標(biāo)識(shí)相匹配的存儲(chǔ)列表；③ 信息添加單元，用于當(dāng)獲取到觸發(fā)信號(hào)后，將參數(shù)信息存儲(chǔ)至與輸注泵標(biāo)識(shí)相匹配的存儲(chǔ)列表中，同時(shí)將輸注開始時(shí)間作為輸注結(jié)束時(shí)間添加至存儲(chǔ)列表中最近一次存儲(chǔ)的參數(shù)信息中，如果數(shù)據(jù)采集器接收到輸注泵停止工作時(shí)輸出的停止信息，信息添加單元獲取到停止信號(hào)后，將停止信號(hào)生成的時(shí)間作為結(jié)束時(shí)間添加至存儲(chǔ)列表中最近一次存儲(chǔ)的參數(shù)信息中；④ 計(jì)算器，用于依據(jù)被加入輸注結(jié)束時(shí)間的參數(shù)信息中的結(jié)束時(shí)間、輸注開始時(shí)間和輸注泵速度計(jì)算由輸注開始時(shí)間至結(jié)束時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)的輸液總量，將所得輸液總量存儲(chǔ)至存儲(chǔ)列表中的參數(shù)信息中；⑤ 曲線生成單元，用于當(dāng)將停止信號(hào)生成的時(shí)間作為結(jié)束時(shí)間添加至存儲(chǔ)列表中最近一次存儲(chǔ)的參數(shù)信息中后，依據(jù)存儲(chǔ)列表中存儲(chǔ)的所有參數(shù)信息，生成用于標(biāo)稱輸注泵在不同的時(shí)間段內(nèi)的輸注速度的變化曲線；⑥ 數(shù)據(jù)輸出單元，用于當(dāng)獲取到輸注泵停止信號(hào)且生成輸注速度變化曲線后，將對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)列表發(fā)送至外部存儲(chǔ)器或計(jì)算機(jī)中，刪除內(nèi)部存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)列表（圖2）。

圖2 輸注參數(shù)處理流程圖

為了方便醫(yī)護(hù)人員對(duì)患者每小時(shí)的藥液注入量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，還可以依據(jù)后處理獲得的參數(shù)信息，自動(dòng)計(jì)算得到患者每小時(shí)的注入量。當(dāng)然，每隔一小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次注入量可以是在患者輸液過程中進(jìn)行的，也可以是在患者輸液完成后自動(dòng)統(tǒng)計(jì)完成的。

2.2 模擬輸注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于沒有配置信息輸出接口模塊的輸注泵，無法通過數(shù)據(jù)采集器自動(dòng)獲取輸注泵的運(yùn)行參數(shù)信息。然而，我們可以設(shè)計(jì)一種模擬輸注系統(tǒng)，人工記錄各個(gè)輸注泵的參數(shù)變化信息，替代數(shù)據(jù)采集器的自動(dòng)采集功能；而處理器模塊的判斷單元、建表單元、信息添加單元、計(jì)算器、曲線生成單元和數(shù)據(jù)輸出單元的功能由模擬輸注系統(tǒng)后處理實(shí)現(xiàn)。該模擬輸注系統(tǒng)可以作為一個(gè)輸注數(shù)據(jù)采集模塊集成到重癥監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，進(jìn)一步豐富監(jiān)護(hù)室內(nèi)數(shù)據(jù)采集的種類，既減輕了護(hù)理人員的重復(fù)工作量，又為臨床輔助決策提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)資源。模擬輸注模塊的開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)與所集成的重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)保持一致，我們基于Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境，采用Client/Server體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。

該模擬輸注系統(tǒng)由兩個(gè)功能模塊組成：輸注泵管理模塊和出入量查詢模塊。輸注泵管理模塊用于設(shè)定輸注泵的數(shù)量、通過掃描輸液標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)泵與藥品醫(yī)囑之間的綁定、調(diào)整輸液速度。而出入量查詢模塊則是依據(jù)各泵的流速變化和調(diào)整時(shí)間自動(dòng)計(jì)算任意時(shí)刻的輸液累積量，連同口服及進(jìn)食液量、尿量及排便量，以多種形式集中展示出入量變化，為醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)掌握危重患者機(jī)體內(nèi)水、電解質(zhì)、酸堿平衡提供便捷的查詢平臺(tái)。

首先，對(duì)應(yīng)用在同一位患者的一組輸注泵順序進(jìn)行編號(hào)，即分配輸注泵標(biāo)識(shí)：1號(hào)泵、2號(hào)泵……掃描藥品的輸液標(biāo)簽即可實(shí)現(xiàn)藥品醫(yī)囑與所對(duì)應(yīng)的輸注泵之間的綁定。針對(duì)每臺(tái)處于工作狀態(tài)的輸注泵，只要輸注速度發(fā)生改變，責(zé)任護(hù)士對(duì)應(yīng)在系統(tǒng)中“輸液調(diào)速”，模擬系統(tǒng)即可執(zhí)行建表或信息添加操作，將參數(shù)信息存儲(chǔ)至與輸注泵標(biāo)識(shí)相匹配的存儲(chǔ)列表中（圖3）。當(dāng)輸注泵停止工作時(shí)，責(zé)任護(hù)士只要在系統(tǒng)中將該泵的輸注速度調(diào)整為0即可。每一次輸注速度發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)輸注結(jié)束時(shí)間、輸注開始時(shí)間和改變前的輸注泵速度計(jì)算出該輸注速度條件下的輸液量，然后將所得輸液量存儲(chǔ)至存儲(chǔ)列表中的參數(shù)信息中。

圖3 模擬輸注系統(tǒng)“半自動(dòng)”采集輸注參數(shù)

對(duì)于配置了信息輸出接口模塊的輸注泵，模擬輸注系統(tǒng)也可以將自動(dòng)采集器獲取到的輸注泵工作狀態(tài)變化信息存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)輸注泵的存儲(chǔ)列表中。信息輸出接口模塊配置與否，都可以應(yīng)用該模擬系統(tǒng)進(jìn)行輸注過程的全程記錄，區(qū)別在于自動(dòng)采集參數(shù)和護(hù)士手工錄入?yún)?shù)。由于系統(tǒng)對(duì)每一臺(tái)輸注泵工作過程中輸注速度的變化信息都做了記錄，因此可隨時(shí)查看輸注泵在不同時(shí)間段內(nèi)的輸注速度的變化曲線以及輸液量，為醫(yī)護(hù)人員了解患者病情、輔助診斷、制定治療方案提供了便捷、可靠的重要依據(jù)（圖4）。同時(shí)這些參數(shù)信息可以自動(dòng)添加、集成到護(hù)理記錄和交班記錄中，既保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又有效地減輕了護(hù)士的重復(fù)勞動(dòng)。

圖4 輸注泵速度趨勢(shì)圖

3 結(jié)論

重癥患者的診療方案與護(hù)理措施常常需要在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確的判斷以應(yīng)對(duì)緊急而又復(fù)雜的狀況。出入液量作為反映機(jī)體內(nèi)水、電解質(zhì)、酸堿平衡的重要指標(biāo)，及時(shí)準(zhǔn)確的獲取至關(guān)重要。輸注泵在臨床上的廣泛應(yīng)用，為輸注參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和自動(dòng)化后處理提供了可能性。我們開發(fā)的這套模擬輸注系統(tǒng)，既能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)采集配置了信息輸出接口模塊的輸注泵的工作參數(shù)，又能夠兼容沒有信息輸出接口模塊的輸注泵，實(shí)現(xiàn)輸注參數(shù)的“半自動(dòng)”采集。進(jìn)而能夠計(jì)算出任意時(shí)刻的輸液累積入量，結(jié)合出量數(shù)據(jù)共同繪制出可視化出入液量趨勢(shì)圖（圖5），展示任意時(shí)刻的機(jī)體液體平衡數(shù)據(jù)。隨著配置了信息輸出接口模塊的輸注泵的廣泛應(yīng)用，護(hù)理人員只需遵醫(yī)囑關(guān)注輸注泵的醫(yī)療使用，而無須再記錄輸注速度的改變或者累加輸液量，輸注參數(shù)的自動(dòng)采集和智能后處理真正把這部分重復(fù)工作占用的時(shí)間還給了護(hù)士?；诩s和統(tǒng)一管理的考慮，早期投入使用的沒有信息輸出接口模塊的輸注泵也兼容到模擬輸注平臺(tái)上。將既往在手持移動(dòng)終端記錄輸注速度等參數(shù)的模式轉(zhuǎn)換成在模擬輸注平臺(tái)上記錄，在沒有增加工作量的前提下提供了更為直觀、集中的出入量展示方式。

圖5 可視化出入液量趨勢(shì)圖

該系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的靈活性和兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)任何機(jī)型輸注泵無障礙的數(shù)據(jù)采集，并且可以方便地集成到重癥監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)或者輸液管理系統(tǒng)，為患者液體管理決策提供了智能、可靠的輔助手段，具有一定的推廣價(jià)值[15-16]。