妇产科病房智能交互系统的设计与应用

刘晓华，贾博奇，许锋，栾笑笑，李亦林，计虹，张晨，卢㛃，王爱莉，乔杰

北京大学第三医院 a. 医学工程处；b. 信息管理与大数据中心；c. 妇产科，北京 100191

引言

近年来，我国智慧医院建设进程不断推进。为指导医疗机构科学、规范开展智慧医院建设，2019年3月18日，国家卫生健康委发布《医院智慧服务分级评估标准体系（试行）》，针对医院管理的核心内容，从智慧服务的功能和效果两个方面明确了分级评估标准和要求[1]。2021年9月14日，国家卫健委国家、中医药管理局联合发布《公立医院高质量发展促进行动（2021-2025）》，其中重点建设行动中强调要建设“三位一体”智慧医院，提高医疗服务的智慧化、个性化水平，推进医院信息化建设标准化、规范化[2]。

医院病房服务作为体现医院医疗服务水平和质量的核心环节，是智慧医院建设的重中之重。妇产科由于诊疗过程需面对孕产妇特殊人群，病房医疗及护理工作具有一定的特殊性，工作责任重大，医护人员工作压力大，医患之间矛盾的风险更加突出，给医疗质量管理也带来很大的挑战，病房医护患信息交互融合的程度亟待加强[3-5]。同时，国外针对孕产妇人群早期预警评分系统的临床应用已有10余年，而国内早期预警评分的研究人群主要集中在儿童或新生儿，针对孕产妇的相关研究和应用仍处于探索期[6-7]。

本研究从推进病房医疗数据集成与共享入手，在原有信息平台基础上，进行了妇产科病房智能交互系统的创新性设计，旨在围绕妇产科患者住院环节，对传统医疗服务模式进行智能化改造，通过医疗数据的高效采集和利用，实现患者早期预警评分，优化服务流程，提高诊疗效率，改善患者住院体验。

1 需求分析

我院妇产科为国家教委重点学科、国家妇产疾病临床医学研究中心、国家产科专业医疗质量控制中心，是全国综合医院妇产科中规模最大的集医、教、研为一体的临床工作实体之一。妇科以肿瘤微创和综合诊疗为特色，产科以高危妊娠及危重孕产妇救治为专业特色，在复杂性双胎等疾病的诊疗中在国内位于领先水平。科室年门急诊量超过30万人次，年分娩量超过6000例，年手术量超过5000台，工作任务繁重，呈高负荷运转。

通过梳理妇产科病房现有医疗服务流程，深入分析各环节的问题及需求，主要包括以下几点：① 如何针对孕产妇患者病情的恶化风险做到事前采取有效的防范措施，从而最大限度降低风险造成的损害程度，医院亟须构建一套统一、有效的早期评估决策标准；② 如何解决患者床头信息原有纸质卡信息滞后不准确、患者床旁交互信息无法与信息系统实现信息对接等问题，亟须通过智能终端实现患者信息与医院信息系统实时连通；③ 如何帮助医护人员应对患者紧急情况，快速发送紧急增援消息，亟须建立完善的医护患一键紧急呼叫系统，实现快速响应与救治。

2 智能交互系统整体设计方案

智能床旁交互系统是基于B/S架构，采用Java语言，MySQL作为数据库，系统主要由服务器端、护士站工作站、床头终端、PDA终端、医生办公室/值班室终端等组成。系统功能主要包括床旁交互功能、孕产妇患者早期预警评分功能及一键紧急呼叫功能，整体功能架构图如图1所示。系统终端通过POE交换机接入医院内网，软件与医院其他相关信息系统进行集成交互，集成方案如图2所示。

图1 系统功能架构图

图2 系统集成方案图

3 智能交互系统功能设计

3.1 产科患者早期预警评分功能

产科患者早期预警评分（Modified Early Warning Scoring，MEWS）系统的主要优点是系统的多参数预警触发机制，可根据各评估指标计算出总分，依据评分高低对患者分级管理，针对不同风险等级患者制定相应的医疗护理处置措施。系统设计业务流程如下：① 根据科室特性，设置评分项目、评分规则及对应的专科化处置措施；② 自动获取和汇总生命体征智能采集设备、非接触式体征监测设备、心电监护仪等不同来源的临床数据，并根据评分规则自动计算评分，实时动态评估患者病情；③ 当评分结果超出预设值时，系统会出现提醒，实时预警，列出各项体征数据，告知风险来源，提醒护士及时干预，终端自动弹出程序化护方案及护理对策，辅助护理决策；④ 进行护理措施干预后，观察期间实现复测智能提醒。

MEWS系统以患者为中心，通过对相关的心率、呼吸、体温、血压、意识等生理参数进行监测，实时综合分析并评估患者的病情危重级别，并给出标准化建议或预警，做到定时观察病情，实现早期干预，从而保证患者安全[8]。危重孕产妇的MEWS评分高于潜在危重孕产妇，产后住院天数也长于潜在危重孕产妇，表明病情越重，MEWS评分越高，产后住院天数越长[9-10]。系统结合孕产妇五色分级管理方法，根据颜色有效标识患者风险程度，从而添加、调整观察项，加入胎心监护数据、羊水污染程度等特色指标，设置每个项目的不同风险等级的计分要求；通过设置实现自动评判风险等级，还可设置复测间隔，当发生预警后，系统自动间隔一定时长进行复测提醒；能够针对孕产妇患者和不同风险级别设置若干条护理建议措施，协助护士识别患者病情风险和执行正确的干预措施；能够帮助护士分析不同监测模式下各个患者的早期风险水平和趋势变化，实时掌握风险项，保障个性化护理干预效果。系统功能架构如图3所示。

图3 MEWS系统功能架构图

3.2 床旁信息交互功能

构建未来智慧病房医疗服务系统的核心就是实现床旁智能交互信息系统[11]。该系统硬件主要有床旁智能交互终端和护士站智能交互终端两部分，主要的设计功能包括通过患者医疗信息床旁实时呈现与查询、护士站医疗信息的查询和处理，把护士站、护理病房等连为一体，提升护士和患者相关信息沟通时效和融合程度，提升患者住院体验。智能床旁交互系统与HIS实现无缝对接，通过医院网络与床旁智能终端连接，可实现自动更新并显示患者信息、护理标签、饮食情况、高危监控预警等信息。同时，护士通过交互终端可在床旁查阅患者医嘱、病历信息，通过护士站交互终端大屏可以随时、快速、全面地获取相关病情信息，包括检验检查报告、费用明细、健康宣教等。系统基于以患者为中心的设计，将各类医疗信息、健康宣教等资源以更生动易读的方式连通到床旁，为患者及家属呈现一体化信息服务窗口，为医护人员提供便捷的信息交互工作站，使医生和护士更高效地为患者输出医疗服务，使医院的智慧病房建设实现医院、医、护、患、患者家属间的闭环服务。床旁交互系统架构设计如图4所示。

图4 床旁交互系统架构设计图

3.3 医护一键紧急呼叫系统

为应对在妇产科医疗服务过程中出现的紧急意外事件，加强医护人员的紧急抢救能力，护士和医生、以及不同级别医生之间的一键呼叫显得异常重要[12-13]。智能床旁交互系统设计了一键紧急呼叫增援及双向高清对讲等功能，通过设置病房房间与护士站、医生办公室、医生值班室及二线三线医生办公室之间的连通，提高呼叫响应速度，降低医护人员到位时间，优化医疗服务质量。系统整体设计包括通过呼叫按钮对各个终端进行呼叫；部署通过屏幕按钮接听来自其他终端的呼叫；支持多个呼叫并发，可手动选择其一接听；可实时显示通话状态，包括正在呼叫、等待接听、正在通话、无应答、已挂断等；可实时显示未接来电提醒；支持查询通话记录。系统全院一体化设计除在妇产科设置呼叫终端以外，结合孕产妇病情特点，同时在麻醉科配置呼叫终端，开创性地实现患者信息、交互信息跨科室传递，深入落实医疗信息的充分共享，以做到最大程度高效协同实现医疗救护。医护一键紧急呼叫系统架构如图5所示。

图5 一键紧急呼叫系统架构图

4 应用效果

目前，我院妇产科病房智能交互系统已投入使用，共接入床头信息交互终端78个，非接触式体征监测终端12个，护士站及医生办公室信息交互大屏终端6个，可视对讲终端6个，实现了孕产妇早期预警评分系统、床旁信息交互系统以及一键紧急呼叫系统的应用。

（1）孕产妇早期预警评分系统可实现将护理风险从事后处理、医生主观判断孕产妇风险的模式，变为系统自动预警评分，每次生命体征数据采集时进行评分，患者危急值预警率达到100%，实现事前主动发现、有效预防，事中有效监管。基于国际标准配置灵活的自定义观察项和风险分级设置，避免因医护人员经验水平不足或表述不准确而延误治疗时机，有助于优化医院业务流程，改善诊疗服务模式，提高医院的医疗质量和服务水平，系统界面如图6所示。

图6 孕产妇早期预警评分系统界面

（2）床旁信息交互系统实现了护士站和患者床旁信息充分融合与交互，将病区动态、护理信息、检查安排、通知公告、医护排班等信息在护士站终端进行展示，床旁交互终端实时动态同步患者基本信息、状态信息、护理信息等全面医疗数据，系统7×24 h不间断使用。床头屏、系统显示床位列表、系统显示病区概览分别如图7～9所示。

图8 信息交互大屏显示床位列表

图9 信息交互大屏显示病区概览

（3）一键紧急呼叫系统通过实时对讲实现了多点紧急呼叫功能，建立了完善的医护应急请求增援模式，患者危急情况发生时开启增援呼叫，由原来的拨打电话多点分别呼叫升级为一键多点同时呼叫，提高了紧急救援效率，降低紧急救助中的安全隐患和风险，提高医疗质量。

本研究以2021年10月系统使用前的数据作为对照组，以2021年11月系统使用后的数据作为研究组，采用SPSS 26.0对数据进行统计学检验，数据资料使用均值±标准差（±s）表示，系统使用前后数据比较采用t检验，规定P<0.05为差异存在统计学意义。

使用本系统后，护士查抄医嘱时间、护士核对医嘱所用时间、床位信息数据更新所需时间以及呼叫启动时间均明显下降，且差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 妇产科病房智能交互系统应用缩短时间效果（s）

5 讨论与总结

本研究通过妇产科“以患者为中心”的病房智能交互系统，将医疗数据资源进行充分整合和有效利用，实现了HIS向病房的扩展和延伸，覆盖了智慧病房的各个环节，极大地推动了医疗数据的交互和融合。系统借助信息化智能化手段改善医疗服务模式，解决了传统妇产科病房工作中亟待解决的问题，保障医院病房工作的高效开展，同时为病人和医生提供了更友好和实用的服务，从整体上提高医疗服务质量，提升运营管理效率。相较其他医院的同类探索还存在数据开发利用的内容和范围有限、数据开发效率与质量不高以及评分预警指标覆盖不全面等问题[14-15]，本研究更能体现专科特性，敏感性和特异性较高，基于循证证据与临床数据分析，创新性构建孕产妇早期预警评估工具，形成明确的预警触发机制和成熟度，探索护理预测预控的最佳时机，规范孕产妇早期预警评分系统应用流程，将预警触发与急危重症患者救治相衔接，降低孕产妇及围产儿死亡率。目前本研究信息交互系统数据对接的广度和深度还有进一步提升的空间，同时，未来将探索早期预警评估工具纳入电子病历，进一步拓展传统的医院信息系统功能，提高床旁触发警报的准确率和计算精准度。

多年来，我院持续推进“三位一体”智慧医院信息化建设工作。智慧病房的建设目标是提升医院病房的综合服务水平，推动智慧医院的建设进程[16-18]。本系统从现代化医院管理实践出发，建立起人性化、智能化、便捷化的优质、便捷、全方位、全周期的医疗服务模式，保证病区内管理的每个环节数据化、精确化、交互化，对未来智慧医院建设具有参考意义和推广价值。随着完善的管理制度和评价服务体系不断健全，智慧医院建设将成为医院精益管理和高质量发展的重要支撑并发挥举足轻重的作用[19-21]。