一种术中麻醉生命体征密集采集技术的设计与实现

杨旋 王东升

摘要：目的：在手术麻醉系统中设计一种密集采集病人生命体征的技术，让临床麻醉医生可以精确了解病人当时生命体征的状态变化，为临床用药及工作提供了更加准确的依据和参考。方法：通过改造医院在用麻醉监护仪，同时研发配套密集采集程序嵌入麻醉信息系统，实现术中5秒一组的生命体征密集采集率。结果：实现生命体征同步展示同步存储，医生能观察病人术中生命体征短时间内的快速而细微的变化。结论：密集采集技术为临床用药及工作提供了更加准确的参考，为临床后期分析病例和数据提供重要依据，也为临床医生的科研带来了便利。

关键词：麻醉;信息系统;信息技术;数据采集

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0118-03

0 引言

医院里面有一句俗语：“只有小手术，没有小麻醉。”手术是救命的，麻醉是保命的。手术期间，患者的病情瞬息万变，稍有疏忽就会酿成无法挽回的悲剧。因此，麻醉医生的工作重点在于处理各种突发状况，以及对患者生命体征进行全程监护[1-2]。根据国家相关规定，麻醉单需要每隔5分钟就从监护仪上记录一组数据，一组数据至少包括5个参数：心率、呼吸、收缩压、舒张压、血氧饱和度。如果一个手术病人的麻醉时长超过10小时，麻醉医生就要一共记录近千组数据[3]。如此庞大的体征数据就是“熟睡”中病人身体的真实状况，麻醉医生会根据体征数据情况进行用药及其他操作。然而实际上，对于一些危重病人，每一次生命体征的变化都至关重要，常规的5分钟一组的记录远远不能满足临床的要求，甚至30秒一组的记录也无法全面反映出病人在这段时间内体征数据的快速变化，鉴于此，亟需信息系统做到一种能在一定时间内对体征数据进行密集采集和反馈的技术，这样便能让麻醉医生了解到病人术中的生命体征的细微变化，为临床用药及抢救工作提供了更加准确的依据和参考[4]。

1 系统设计与功能

麻醉学是最早引入数字化的学科之一，随着麻醉学的快速发展和越来越多手术室诊疗设备的引入，麻醉学科的信息化发展也急剧加快。目前全国大部分三甲医院已实现了使用麻醉信息系统进行术中麻醉自动记录的技术，医院的麻醉临床信息系统也覆盖了从患者入院，经过术前、术中、术后，直至出院的全过程。通过与相关医疗仪器的设备集成，与医院信息系统的技术整合，实现了术中患者生命体征数据信息（血压、心率、血氧饱和度、呼吸等）的自动采集与共享[5-6]。在临床信息系统建设中，监护设备数据的自动采集、存储和回放是仪器和信息系统交互的的关键的技术，目前普通监护仪仅支持常规的5分钟一组的生命体征输出，数据采集接口也按常规输出数据进行收集与保存，对于监护仪体征数据的密集输出和采集要求，就涉及到了监护仪的改造和采集程序的重新设计。

1.1 监护仪改造

目前国内主流的麻醉监护仪品牌众多，每种监护仪输出端口都有不同，有网口输出，也有串口输出。我院手术间目前基本都是以网口输出为主的监护仪，在原本的数据采集过程中，某监护仪采用了仪器后面MC的网口输出，实际应用过程中发现，经网口无法实现5秒钟一组的密集体征数据的输出，并且网口方式也会有部分特殊的生命体征无法输出，如熵指数、SPI值等，导致麻醉临床信息系统无法进行采集该种类数据，在与该监护仪所属公司取得协商后，由我院信息科牵头，与公司技术人员进行分析和讨论，采用了型号为UC232A的USB-to-Serial转换线，同时为仪器新增一个串口，最后通过麻醉临床信息系统定制数据采集线与计算机相连，将监护仪完整数据传给客户端程序，并实现了5秒一组的密集体征的传输。

1.2 采集程序与麻醉系统改造

在医疗软件中，仪器采集到的信息通常被分装成特定的数据形式提供软件识别和解析，麻醉信息系统通常根据仪器不同的技术说明文档对原始的数据进行处理、解析、保存。通常情况下，麻醉系统自带的采集程序将解析后的体征数据保存在数据库的体征表中，并在前端进行描点展示，但是对于密集体征的输出来说，该表已无法满足实际要求，经过采集解析的软件改造，程序将密集体征与正常体征进行了拆分，保存在两张不同业务表中，这样，在系统前端的输出显示中，既可以满足普通采集（5分钟一组）的显示需求又可以满足密集采集（5秒钟一组）的显示需求。我们将改造后的配置功能放在系统设置中，供麻醉医生自己选择是否进行密集采集，在原有7种采集方式中，新增第8种密集采集保存方式。

2 系统应用

2.1 应用情况和创新点

监护仪和采集程序都实现了5秒一组的生命体征密集输出与采集，并通过信息系统进行了记录。在采集程序中，当配置文件savetohisty=7，则一解析到体征参数，就保存数据到密集数据表中，如图1，这样就实现5秒钟采集一组的功能。采集到的数据实时保存到数据库的体征表中，也可以在麻醉系统程序中被直观的观察到，点击密集体征数据时，即可看到导出密集体征数据的选项，这样就可以将病人的生命体征自动生成excel格式进行导出，供麻醉医生进行数据分析。后期我们进行了系统改进升级，增加了查询统计模块，可以将该特殊病人的体征数据自动生成报表，供医生做统计分析决策。

我们以5分钟采集一组数据的为例，普通模式下30分钟共采集6组数据，而密集体征采集共采集360组数据，如图2，可以更加精确的了解到病人当时的生命体征的细微变化，为医生的麻醉用药调整及工作提供了更加准确的依据和参考。

由于密集采集数据量极大，对于临床后期进行的数据分析并不友好，通过临床调研，系统新增了科研记录电子文书，通过科研文书中的六个时间点更精确的找到术中医师发现并主动标记的手术危急时间点，在前台统计页面把數据进行展示。这样，我们就可以根据科研记录电子文书中六个时间点进行判断任意一个记录点前后两分钟内的所有生命体征，5秒钟一组，即一个时间点可找到48组数据。同时针对麻醉医生记录的多个病人，我们也增加了不同检索条件的查询模块，让功能使用变得更方便快捷[7]。

2.2 系统不足之处

5秒一组生命体征的采集技术，可以更好的服务医生与手术病人，但是对于现有的麻醉信息系统配置来说，数据库的限制无法支撑所有病人都进行该操作。目前医院每天的手术量为110台左右，高峰会有27个房间同时进行手术，如此体量的手术会并发产生大量的体征数据，全部存在数据库的体征表中，加重数据库以及服务器的负担，程序的性能也会随之下降，所以此条件下该技术只能针对于一些危重患者使用，暂时无法全面铺开。2020年1月份，通过系统改造，将业务应用和数据库进行了分离，减轻了当前服务器的负担，并且提高了数据库的性能，计划后期将对整个数据采集输出流程进行梳理，把密集采集数据和普通采集数据进行存储优化，这样既可以全面实现密集采集，也可以不影响业务系统的流畅。

3 结语

通过这种术中麻醉密集采集病人生命体征的技术，填补了目前国内手术麻醉采集系统中对短时间内生命体征发生变化的需求空白。并且功能被封装直接集成嵌入麻醉信息系统，安装应用方便，可适合手术麻醉间、复苏室、麻醉主任工作站等不同区域使用。密集采集带有启用开关，可只对目标病人进行采集操作，节约数据库空间消耗和系统运行开销，采集结果直观展示，方便临床医生直接观察，并可把数据保存统计，生成科研报表，提供科学研究。通过生命体征密集采集技术，让临床麻醉医生精确地了解病人当时生命体征快速而细微的状态变化，为临床用药及后期分析病例数据提供了更加准确的依据和参考，也为临床医生的科研带来了便利。未来可以明确密集采集技术应用手术类型的范围，形成麻醉用药临床路径，提高医疗质量，减轻手术病人痛苦，从而降低医疗事故发生率。

参考文献

[1] 顾雨.揭秘手术室里的麻醉医生[J].健康博览，2017（8）：28-29.

[2] 梁少萍，陈冰玲，蔡燕君.预见性护理在老年性痴呆患者中的效果观察[J].医药前沿，2013（18）：234-235.

[3] 李刚荣，李晴辉，陶国才.手术与麻醉临床信息系统在医院的应用[J].重庆医学，2007，36（1）：25-26.

[4] 王少波，黄玉成.胡建中.医院信息数据统一采集平台建设实践[J].中国数字医学，2017（12）：75-77.

[5] 门艳华，曹汉忠，尹宁.麻醉信息管理系统信息采集准确性与系统性研究[J].医疗卫生装备，2017，38（7）：70-72.

[6] 管旭峰.医院临床麻醉信息管理系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2014.

[7] 王蘊超，田娜.契合临床医学研究中心发展的科研平台研究[J].中国数字医学，2017（5）：115-117.