一种基于传递窗的内镜智能化取用系统

黄芳琳，朱锋杰（通信作者），徐彪，卢丽君，郁秀静，褚永华

浙江大学医学院附属第二医院 （浙江杭州 310009）

近年来，内镜技术发展迅速，已成为多种疾病的重要诊疗手段[1-2]。胃镜[3-4]、肠镜[5-6]、膀胱镜[7]、气管镜[8]等是内镜诊疗技术的必备医疗器械。随着预约内镜检查的患者数量大幅增加，内镜使用率随之升高，内镜的清洗消毒也更加频繁。相关规范要求，内镜诊疗中心应设立清洗消毒室，并配备内镜及其附件的运送容器[9-10]。目前，内镜中心洁、污内镜的转运途径主要包括内镜转运车和内镜传递窗[11-16]。其中，内镜转运车一般由两层组成，通过开盖取放内镜，可有效防止内镜被污染及交叉感染的发生；但内镜转运车需要人工转运，费时费力，闲置率高。内镜传递窗由于使用效率高、人力成本低等优势，已成为目前新建内镜中心洁、污内镜的常用传递方式。但为了符合无菌、防尘等要求，内镜传递窗基本采取单向开门方式，即位于清洗消毒室一侧的内侧门和诊间一侧的外侧门同一时间仅可开启其中一扇，因此导致诊间和清洗消毒室的实时信息沟通不便利，经常发生清洗消毒室无法及时为诊间供给预定内镜的情况。

针对上述不足，本研究设计了一种基于传递窗的内镜智能化取用系统。该系统可帮助清洗消毒室工作人员正确且有序地获取诊间内镜需求，准确提供每个诊间的预定内镜，从而提高工作效率；同时，该系统提高了传递窗的使用效率和内镜的传递效率，提升了工作人员的满意度。

1 系统框架

该系统主要包括2 个部分，即信息处理部分和窗口状态调整部分。信息处理部分包括需求获取模块、窗口预定模块。窗口状态调整部分包括预定响应模块、取用反馈模块和状态调整模块。基于传递窗的内镜智能化取用系统工作流程见图1。需求获取模块可使清洗消毒室响应终端接收各诊间发起的内镜需求信息；窗口预定模块可使清洗消毒室响应终端按时间顺序依次显示各诊间的内镜预定信息，并合理预定传递窗窗口，将窗口空闲状态切换为预定状态；预定响应模块可开启当前预定窗口的内侧门，生成响应信息发送至清洗消毒室，等待放置相应内镜及附件；取用反馈模块在传递窗识别到放入窗口的内镜与诊间预定内镜匹配时，可自动关闭窗口内侧门，打开外侧门，并生成等待信息发送至诊间，等待诊间取用；状态调整模块在传递窗识别到窗口内的内镜已被取出时，可自动关闭窗口的外侧门，窗口状态自动切换为空闲状态，提示诊间完成此轮器械取用。

图1 基于传递窗的内镜智能化取用系统工作流程

2 功能实现

2.1 信息处理部分

2.1.1 需求获取模块

根据科室需求，可为诊间设置多个不同形式的发起终端，如电脑、便携式腕表、无线操作面板等。内镜需求信息由发起终端生成，包含诊间ID 与器械信息。其中，诊间ID 绑定科室信息、诊间信息和发起人员信息。器械信息绑定内镜品牌、型号、序列号等信息。

通过器械信息可分析器械的种类、品牌和型号，多层次交叉分类内镜，形成内镜中心内镜器械数据库。该数据库可根据诊间信息或发起人员的历史取用记录推荐相关内镜，从而简化内镜需求的录入操作，提升工作效率和用户体验。当发起终端完成器械信息确认后，中央处理器将绑定该发起终端的诊间ID 和器械信息，形成内镜需求信息，发送至清洗消毒室响应终端。

另外，随着医院不断增加医疗资源配置，内镜中心可能呈现多诊间、多楼层、分片区分布的现象。同时，不同种类内镜的清洗消毒标准存在一定差异，内镜中心可能设置多个清洗消毒室。当诊间预定内镜时，中央处理器可首先根据预定内镜的器械信息查找对应的清洗消毒室，然后将内镜需求信息分发至对应的响应终端。

2.1.2 窗口预定模块

一般而言，各诊间每日预定的内镜数量远超过传递窗窗口数量。因此，可将传递窗窗口设置为空闲状态和预定状态。空闲状态表示该传递窗目前未被使用，可以接受内镜预定；预定状态表示传递窗处于使用中，需等待本轮器械取用结束后才可再次预定。

当诊间发起内镜需求信息后，中央处理器会检测数据库是否存在对应内镜。若可提供对应内镜，则根据需求信息生成的时间点和诊间对应的传递窗窗口是否处于空闲状态，将需求信息按时间顺序显示在清洗消毒室响应终端，并合理预定窗口，将窗口的空闲状态切换为预定状态；若数据库无该诊间所需内镜，则驳回对应诊间的内镜需求。如图2 所示，每个诊间对应1 个传递窗窗口，各诊间发起需求信息，中央处理器按照需求信息的发起顺序（1～j）和窗口当时对应的状态（空闲/预定），依次排序诊间内镜发放顺序（1～t）并调整窗口状态。例如，诊间3先发起需求信息，且窗口3 处于空闲状态，因此清洗消毒室响应终端优先显示诊间3 内镜需求；诊间2 预定内镜时窗口仍处于预定状态，待窗口2内镜被取用后，将按需求信息发起时间重新参与排序。

图2 信息处理部分示意图

2.2 窗口状态调整部分

图3 为窗口状态调整部分流程，即通过调整传递窗窗口的电子锁状态，切换窗口状态。

图3 窗口状态调整部分示意图

2.2.1 预定响应模块

传递窗窗口内、外侧门分别设有电子锁和机械锁。即位于清洗消毒室一侧的内侧门上设置有内电子锁和内机械锁；位于诊间一侧的外侧门上设置有外电子锁和外机械锁。电子锁的开启和关闭由程序指令控制。电子锁完成开启或关闭操作，才能调整机械锁状态，实现传递窗窗口的开启或关闭，从而避免电子锁误开窗门。完成窗口的预定后，窗口的内电子锁将自动打开，并生成响应信息发送至清洗消毒室响应终端，等待放入相应内镜及附件。

2.2.2 取用反馈模块

在确定窗口的内电子锁打开后，清洗消毒室工作人员打开内机械锁，将已完成清洗消毒的内镜取出，放入对应窗口内，并关闭内机械锁。

我们可对每件内镜附上电子二维码、条形码或识别射频标签等识别标识。该识别标识与内镜的器械信息绑定，作为该内镜的唯一识别标识。预定窗口内设有识别传感器，用于判断窗口内的内镜与诊间预定内镜是否匹配。如果匹配，当前预定窗口的内电子锁将自动关闭，外电子锁自动打开并生成等待信息发送至诊间发起终端，等待内镜的取用；如果不匹配，则生成语音提醒至相应的清洗消毒室响应终端，此时内电子锁无法关闭。

2.2.3 状态调整模块

当传递窗识别到窗口内的内镜已被取走，且外机械锁已处于关闭状态，外电子锁将自动关闭，当前窗口从预定状态切换至空闲状态，并生成响应信息发送至诊间，提示本轮内镜取用已结束。

3 应用界面

3.1 诊间发起终端

目前系统处于试用阶段，并根据实际使用情况不断优化设计。在电脑端可通过管理员账户、工程师账户或医护人员账户登录系统，进行相应操作。诊间护士登录内镜预约界面（图4）后，通过选择操作间可切换至相应的诊间。该预约界面包含了科室信息、诊间信息、发起人员信息、患者信息及内镜准备状态，诊间工作人员可实时掌握内镜准备进度，提高诊疗效率。

图4 诊间内镜预定界面

3.2 内镜数据库

参考朱锋杰等[17]的研究，对内镜进行编码。用内镜名称首字母表示器械种类，如W 表示胃镜，C 表示肠镜，Q 表示气管镜，P 表示膀胱镜等。通过“首字母+序号”的方式为内镜编号，方便内镜的取用与统计。以“首字母+序号+序列号”的编码方式作为内镜唯一标识，建立内镜数据库，见图5。该数据库还包含内镜的品牌型号、购置时间、使用状态（包括在用、保养、待修、维修、借用、报损）、维修次数等信息，有助于科室和工程师全面跟踪器械信息。该数据库还可通过新增、修改、删除等操作，实时更新信息。

图5 内镜中心内镜数据库界面

3.3 清洗消毒室响应终端

内镜清洗消毒室内装有显示屏，实时显示诊间内镜需求。通过显示屏登录管理员账户或工程师账户进入内镜预约系统，操作间选择对应的清洗消毒室，见图6。该系统可视化界面显示科室信息、诊间信息、发起人员信息（诊间护士）、患者信息及内镜信息，清洗消毒室可实时接收诊间内镜需求信息，工作人员可实时掌握内镜投放顺序。当清洗消毒室提供的内镜符合诊间需求，图6 所示某诊间（第1 栏）对应的内镜准备状态（倒数第2 栏）会更新为已供应，并上传内镜序列号（倒数第1 栏）。

图6 内镜中心清洗消毒室内镜响应终端

4 应用效果

新系统应用后，我们可以从多个维度统计内镜中心的内镜使用情况。通过数据库维修次数1 栏，可以一目了然地分析内镜维修情况，以此保证器械配置合理化，并为维修保修提供合理化依据。通过分析人为故障率情况，可确认是否需要对使用科室进行内镜消毒或使用的培训、指导。借助系统的便利性和可追溯性，内镜供应响应时间缩短，内镜供应出错次数明显减少。如图7 所示，自2022 年7 月至2023 年5 月，内镜响应出错次数大幅度下降。

图7 内镜中心内镜响应出错次数柱状图

5 讨论与总结

目前，传递窗在医疗卫生单位得到广泛应用，国内外的研究人员对内镜传递窗也进行了诸多的研究和改进。例如，陈远东等[14]设计了一种包括上下2 个腔体的内镜传递窗，上腔体为洁净腔，下腔体为污染腔；腔体顶部和底部分别设有进气口和出气口，从而保证内镜表面洁净度。考虑到工作人员通过转动机械锁控制机械传递窗窗门开关或操作控制面板控制电子传递窗窗门开关，均可能导致器械或其他物体的污染。邹骁等[15]将可见光交互技术用于传递窗，从而实现基于可见光信号的人机交互，实现传递窗自动开关窗门，最大限度避免污染。王萍等[16]设计了一种包含喷淋装置和热烘干装置的内镜传递窗，其中喷淋装置用于保证传递窗内保持一定的湿润度，使内镜在被处理前不会因为污物干涸造成清洗困难；热烘干装置用于保证传递窗保持干燥，进而保持内镜干燥。上述作者设计的传递窗解决不同层面的问题，但均未涉及内镜中心诊间和清洗消毒室的实时交流问题，以及对内镜传递的质量控制问题。

物联网结合了互联网技术和传感技术，通过各种信息传感设备将互联网用户终端延伸至任何需要识别、定位、跟踪和管理的物品，实现在任何时间、任何地点，物与物、物与人和人与人的信息交互[18]。随着信息技术的迅速发展，物联网与移动技术的结合不仅可降低人力成本，提高工作效率，还可提升数据质量及使用体验[19-20]。本研究为提高内镜中心内镜转运效率和使用率，采用物联网技术构建了一种基于传递窗的内镜智能化取用系统。该系统可以实现内镜中心诊间和清洗消毒室的有效沟通，并优化取用流程，从而提升工作效率，节约清洗消毒成本。该系统的信息处理部分可以缩短诊间内镜的等待周期，提高诊疗效率；窗口状态调整部分可以实现内镜的正确取用，提高内镜的使用率及工作满意度。

近年来，随着现代医疗技术的迅速发展和国家对公共卫生服务领域投入的加大，各医院大量采购先进医疗设备和器械。该系统的内镜数据库可帮助工作人员快速盘点不同种类的内镜数量，统计故障率，为后续新器械的配置、维修保修提供可靠依据。但该系统尚未与使用、清点、清洗和存储监控系统结合，无法实现内镜使用全流程溯源。另外，随着“一院多区”的发展，设备和器械均需多院区资源共享、统一调配[21]。因此，单一院区的内镜取用系统已经无法满足我院内镜中心内镜的使用管理。为此，后续可将该系统与院内已有的设备管理系统相结合，实现内镜中心器械的精细化、一体化、同质化管理。