数字化手术室行为管理系统研究与设计

屈洪雪，徐海洋，项雪琰

（1山东电子职业技术学院 山东 济南 250000）（2浪潮集团 山东 济南 250000）

1 引言

数字化手术室是未来的发展方向[1]，但是目前大部分医院的手术室仍然采用传统的人工管理模式。传统模式不仅管理成本高，而且不精确、不规范、不科学，需要投入较大的人力物力，经常出现脏衣服回收不到位，柜子分配不合理，发放手术衣繁琐等问题。针对上述问题，本文设计出一套全流程数字化手术室行为管理系统，规范进出手术室的人员，提高手术医生更衣流程简洁化、智能化，为医院管理工作提供有力保障，大大节约了人力物力成本，提高医院信息化建设水平、手术室管理水平和服务水平。

2 需求分析

2.1 业务需求

（1）手术室是疾病治疗及抢救的重要场所，所以无关人员不允许随意出入手术室。

（2）治疗及抢救需要争分夺秒，所以手术衣物的发放需要快速便捷，发放的衣物应符合医护人员的基本体型要求。

（3）医护人员的精力应重点放在医治病患上，所以系统应提供多种身份识别方式，医护人员可以通过多种介质与系统交互。

（4）为了手术室的洁净化管理，所以医护人员借用的手术衣物应能及时归还或放入指定区域。

（5）对于不符合手术室行为管理办法的人员，相关部门应有能力获得相应人员的违规信息。

2.2 功能需求

（1）系统应支持与多种异构系统对接，获得包括如医院人员管理系统、手术排班系统等，以此对门禁进行控制，规范进出手术室的人员。

（2）系统应提供医护人员的基本信息采集功能，其中身份识别应至少包括门禁卡、指纹及人脸识别3种身份识别特征，医护人员基本信息包括姓名、性别、出生年份、预分配衣物尺码、预分配手术鞋尺码等。

（3）系统能够根据医护人员的基本信息，分配适合医护人员尺码的衣物及更衣柜。

（4）系统能够实时统计系统的基本运行信息，包括当日进出手术室人员名单，当日违规人员名单，并能够及时通知给相应人员。

（5）系统能够实时统计设备运行的基本信息，包括设备是否正常运转、衣物数量等，并能够及时通知设备维护人员、物业人员进行设备维修、衣物添加等。

（6）系统能够提供监控管理功能，能够展示包括系统运行的异常情况、待分配衣物的剩余情况、更衣柜鞋柜的分配情况等。

（7）系统能够24 h不间断运行，能够在断电1 h内正常运行，能够在断网环境下，12 h内正常运行。

3 系统设计

本系统在设计时主要遵照稳定、可扩展、数字化、实用、易操作以及后期可维护性好等原则[2-4]。下面主要从系统的整体架构、技术架构、流程设计以及功能设计来介绍本系统的设计。

3.1 整体架构设计

系统的整体架构主要分为4大部分：手术室行为管理系统、手术室行为管理系统设备管理系统、其他异构系统对接接口及系统应用区域，见图1。

图1 系统整体架构图

手术室行为管理系统是整个架构的核心，将数据库、设备管理系统及异构系统接口对接连接起来，实现信息交互流转、保存，为设备管理系统提供相应服务，为大屏展示等提供实时数据，保证整个系统的正常运行和使用。

手术室行为管理系统设备管理系统是整个架构的次要核心，主要为系统应用区域的设备（如门禁、发鞋机、鞋柜、发衣柜、更衣柜及回收桶）提供服务支持。

其他异构系统对接接口是整个架构对外的窗口，主要与医院内的其他异构系统对接，如人员管理系统、手术排班系统（用来获取人员准入信息）、短信猫、微信（用来发送相应提醒消息）等。

系统应用区域是整个系统的主要应用区域，主要包括医护人员使用的门禁、发鞋机、鞋柜、发衣柜、更衣柜及回收桶等设备；办公室用的管理系统；大屏展示统计及违规信息等。

3.2 技术架构设计

系统的技术架构设计主要以手术室行为管理系统为核心，服务大屏展示、硬件设备以及其他异构系统接口，同时负责操作数据库及提高访问速度的共享数据缓存，见图2。

图2 系统技术架构设计图

3.3 流程设计

系统的整个流程设计主要是从医护人员进入手术准备室，到手术完成后最终离开，整个过程中主要涉及自助发衣、发鞋流程以及自助回收衣鞋流程。具体流程见图3。

图3 系统流程设计图

3.4 系统功能设计

3.4.1 管理系统设计

（1）基础字典设计。

①医护人员信息：主要维护姓名、性别、出生年份、预分配衣物尺码、预分配手术鞋尺码等信息；身份识别信息，如指纹特征值、人脸特征值、医院IC卡号等信息。

身份识别信息及姓名等信息，主要用于各相关设备鉴别不同的医护人员来确定其身份信息；预分配衣物尺码主要用于发衣机发放符合尺码的衣物；预分配手术鞋尺码用于发鞋机发放符合尺码的手术鞋。

②发鞋机信息：主要维护编号、名称、所在位置、发放的尺码及对应数量。发鞋机设备除提供准确的鞋子尺码、数量等发放信息外，而且还需要结合所在位置能够进行大屏展示鞋子的实时剩余数量。

③鞋柜信息：主要维护编号、名称、所在位置及柜子型号。

④发衣机信息：主要维护编号、名称、所在位置、发放的尺码及对应数量。发衣机设备除了提供准确的衣物尺码、数量等发放信息外，而且还需要结合所在位置能够通过大屏展示衣物的实时剩余数量。

⑤更衣柜信息：主要维护编号、名称、所在位置及柜子型号。

⑥回收桶信息：主要维护编号、名称、所在位置及回收的物品。

（2）监控管理。

①整体运行监控：实时显示系统已运行时间；累计发放手术衣、手术鞋数量；累计回收手术衣、手术鞋数量；当日发放手术衣、手术鞋数量；当日回收手术衣、手术鞋数量；各位置设备实时运行情况等。

②余量监控：实时显示手术衣、手术鞋的剩余尺码及数量；实时显示衣柜、鞋柜的位置总数量、已分配数量及可用数量。

③违规监控：实时显示借用手术衣、手术鞋未按时归还的医护人员及详细的借出归还信息。

（3）统计分析。

可根据多维度进行统计分析。时间维度如按日、月、季度、年度统计分析；指标维度如尺码使用率、尺码归还率。

3.4.2 设备管理系统设计

（1）门禁管理设计。系统通过多种身份识别方式判断相应的医护人员的身份信息，结合手术排班等信息判断相应人员是否有权限进出。

针对紧急突发情况，如临时安排的紧急手术等，为了保证医护人员能顺利进入手术室，系统后台能够通过远程控制门禁开闭。

（2）发鞋（衣）机管理设计。系统通过多种身份识别方式判断相应的医护人员的身份信息，结合其在系统里维护的衣服尺码（鞋子尺码）信息来发放具有指定尺码的衣物。

其中：①衣物发放时，需要记录镶嵌在衣物内的RFID标签，将其与对应的医护人员进行绑定；②当与其对应尺码的衣物数量不足时，根据系统配置，允许发放上浮一个单位尺码的衣物；③当发鞋（衣）机里的衣物达到阈值下线时，应通过预警功能，发送短信或微信消息通知物业人员。

（3）鞋（更衣）柜管理设计。系统通过多种身份识别方式判断相应的医护人员的身份信息。如果该医护人员没有分配鞋（更衣）柜时，则随机分配一个鞋（更衣）柜；如果该医护人员已经分配了鞋（更衣）柜时，则应能打开对应的柜门。

其中：①更衣柜分配时，应根据医护人员的年龄进行判断，对于年龄较大者，优先分配上柜；若空闲柜子较多时，优先分配上柜。以此减少医护人员的弯腰次数；②鞋柜分配时，对于着尺码较大者，一般身高较高，以分配中上柜为主；着尺码较小者，一般身高居中，以分配中下柜为主。

（4）回收桶管理设计。系统通过多种身份识别方式判断相应的医护人员的身份信息，或通过衣物上的RFID标签识别医护人员信息，医护人员进行归还衣物。

其中：①当监测到医护人员的手术衣、手术鞋都回收完成后，发起资源释放作业；②资源释放作业主要包括：当台手术签退、更新借还信息、释放占用的更衣柜信息、释放占用的鞋柜信息及解除现有的与当前医护人员的相关关系。

3.4.3 异构系统接口

各医院使用的排班系统、HIS系统及短信系统等可能采用不同的系统厂商，根据依赖倒置的设计原则，排班信息接口与短信接口需要设计标准的接口供系统调用，再根据不同的厂商开发不同的实现；微信消息属于标准功能，可以直接实现。

（1）排班信息接口设计。主要获取医护人员的基本信息、手术信息、手术区域等。

（2）短信接口设计。主要包括接收号码、接收内容等。

（3）微信消息接口设计。主要包括接收人的openid、接收内容等。

4 结语

本系统从提高手术室洁净度以及手术室行为管理规范的角度设计的这套管理系统，可有效控制手术室人员的进出，使手术区域更加洁净，提高准点开台率。另外，通过该系统大大提高了衣柜的使用率以及减少了手术衣损耗，降低医院的运营成本。