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摘要:針對病患護理情況不能及時客觀反饋的問題,文中提出了一種用藥監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)框架,感知層使用UHFRFID讀取病人用藥信息,數(shù)據(jù)收集器把藥品信息上傳服務(wù)器,服務(wù)器分析、存儲藥品信息;從開醫(yī)囑、配藥、給病人注射,到醫(yī)療垃圾丟棄,記錄了藥品的全生命周期,便于醫(yī)生查閱病人治療信息,監(jiān)視病人治療情況。同時,該系統(tǒng)還能夠幫助護士確定用藥正確性,在一定程度上提高了護士的工作效率。該系統(tǒng)對物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療中的應(yīng)用研究具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);UHFRFID;藥品生命周期;用藥正確性;醫(yī)藥供應(yīng)鏈;服務(wù)器
引言
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在很多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。RFID能夠快捷方便的采集數(shù)據(jù),是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一,可以用于醫(yī)藥供應(yīng)鏈追溯及管理[1-2]。當(dāng)前RFID技術(shù)在藥品管理[3]、藥品物流[4]、醫(yī)用耗材管理方面都有一定應(yīng)用[5]。當(dāng)前醫(yī)院普遍存在無法實時了解重癥病人護理情況、病人用藥時間以及用藥情況的問題,更無法了解配藥時間與用藥時間是否合理。為了解決這些問題,我們開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院用藥電子監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)可監(jiān)測藥品的生命周期,方便醫(yī)生清楚掌握藥品注射時間,病人用藥時間,最大限度確保用藥正確性。
1醫(yī)院用藥監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析與處理技術(shù)
1.1醫(yī)院用藥監(jiān)控電子系統(tǒng)的需求分析
1.1.1系統(tǒng)的可行性規(guī)劃對醫(yī)院用藥監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析使得系統(tǒng)運行更安全、穩(wěn)定。對系統(tǒng)要做三方面的可行性分析,包括技術(shù)可行性、經(jīng)濟可行性、操作可行性。用藥電子監(jiān)控系統(tǒng)需要具備完善的功能,因此要對系統(tǒng)進(jìn)行可行性規(guī)劃。
1.1.2系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求分析系統(tǒng)業(yè)務(wù)包括如下幾方面:(1)自動讀取護士標(biāo)簽,獲取護士信息;(2)自動讀取藥品標(biāo)簽,獲取藥品信息,通過配藥時間、用藥時間分析病患用藥是否規(guī)范合理;(3)能夠輸入醫(yī)囑信息,獲得用藥信息。用藥信息、用藥時間、護士與病人的護理關(guān)系等數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器中,在一定時間內(nèi)可以查詢。業(yè)務(wù)分析見表1所列。
1.2系統(tǒng)處理技術(shù)
本系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的典型應(yīng)用系統(tǒng)[6],涉及物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層以及應(yīng)用層。在感知層使用超高頻(UHF)射頻識別(RFID)進(jìn)行護士標(biāo)簽以及藥品標(biāo)簽識別,數(shù)據(jù)采集器讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù),在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,將其發(fā)送至后臺服務(wù)器,由服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析,并向應(yīng)用層發(fā)送處理信息與控制命令[7-9]。用藥電子監(jiān)控系統(tǒng)示例如圖1所示。
2基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的用藥電子監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
2.1用藥監(jiān)控系統(tǒng)的框架設(shè)計
本系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計,分為感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層。該系統(tǒng)在每一層都有相關(guān)的硬件設(shè)備支撐,亦有相應(yīng)軟件系統(tǒng)模塊完成相關(guān)功能。感知層由超高頻(UHF)射頻識別(RFID)與數(shù)據(jù)收集設(shè)備組成。UHFRFID可非接觸讀取標(biāo)簽(標(biāo)簽分為護士標(biāo)簽和藥品標(biāo)簽);數(shù)據(jù)收集設(shè)備讀取標(biāo)簽信息,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷與處理,如判斷標(biāo)簽是否為本設(shè)備欲讀取的標(biāo)簽,判斷標(biāo)簽是否處于RFID磁場范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)收集設(shè)備設(shè)定標(biāo)簽的讀取頻率,把標(biāo)簽信息及標(biāo)簽狀態(tài)發(fā)給服務(wù)器,并確定標(biāo)簽狀態(tài)傳送至服務(wù)器所需時間。傳輸層由數(shù)據(jù)收集設(shè)備、路由器和互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組成。數(shù)據(jù)收集設(shè)備通過WiFi連接路由器,路由器與網(wǎng)絡(luò)相連接。數(shù)據(jù)收集設(shè)備將RFID傳來的數(shù)據(jù)處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給后臺服務(wù)器。數(shù)據(jù)處理層由服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫組成。服務(wù)器接收所有采集點的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算、存儲、回顯等處理。通過接收的標(biāo)簽信息和設(shè)備TID分析患者用藥是否正確,分析護士與患者的護理關(guān)系是否匹配,提示護士未執(zhí)行的任務(wù),判斷配藥與用藥時間的合理性與藥品生命周期的合理性。關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫,醫(yī)生、護士、患者、患者家屬等均可實時查詢患者用藥情況,并在患者康復(fù)后的3年里都能夠查詢患者在治療期間的用藥情況。應(yīng)用層由手機、PC電腦、數(shù)據(jù)大屏以及數(shù)據(jù)收集設(shè)備組成。數(shù)據(jù)收集設(shè)備用于完成醫(yī)囑回顯與藥品回顯,以便護士核對。手機與PC電腦主要用于用戶數(shù)據(jù)查詢,提示護士完成特定任務(wù),安排患者入院等。數(shù)據(jù)大屏可以實時顯示病患的醫(yī)護狀態(tài),科室的病患人數(shù),每個時間段的醫(yī)護信息等。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
2.2系統(tǒng)工作流程
數(shù)據(jù)流從采集層開始,通過傳輸層傳遞到數(shù)據(jù)處理層,數(shù)據(jù)處理層對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果向應(yīng)用層發(fā)送控制命令。系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖3所示。
3基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)院用藥監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用
3.1用藥監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)
系統(tǒng)傳輸層僅需使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將數(shù)據(jù)進(jìn)行透傳即可。系統(tǒng)使用B/S架構(gòu)對服務(wù)器端數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示與設(shè)置。系統(tǒng)開發(fā)的重點在于感知層與數(shù)據(jù)處理層,即數(shù)據(jù)采集器的實現(xiàn)以及服務(wù)器端數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)。
3.1.1數(shù)據(jù)采集器的實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集器的主要功能包括向標(biāo)簽的User區(qū)寫入所需信息,例如護士信息和藥品信息等;使用UHFRFID非接觸方式讀取標(biāo)簽,顯示患者信息,并與醫(yī)護人員交互,將標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后上傳服務(wù)器。采集器硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3.1.2服務(wù)器端軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能在服務(wù)器端實現(xiàn)。服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析、存儲、處理、回顯等。數(shù)據(jù)處理層負(fù)責(zé)系統(tǒng)邏輯的處理,是系統(tǒng)的核心。用藥監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。
3.2用藥監(jiān)控系統(tǒng)的部署應(yīng)用
本系統(tǒng)的作用是跟蹤藥品的流向,正確、客觀地反應(yīng)護士的工作狀態(tài)。配藥室安裝一個采集器,用于獲取藥品形成時間以及配藥護士的信息;病房安裝一個采集器,重癥監(jiān)護室每個病床安裝一個采集器,用于獲取病患用藥時間及用藥持續(xù)時間;醫(yī)療垃圾回收處安裝一個采集器,用于獲取藥品銷毀時間。系統(tǒng)可以跟蹤藥品的全生命周期。系統(tǒng)界面如圖6所示。本系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院,可以大幅減少護士的工作量,提高護理工作的正確性,客觀真實地記錄病患的護理情況。
3.3用藥監(jiān)控系統(tǒng)的運行測試
標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀取成功率(DTRR),即讀卡器每次讀卡成功的概率;標(biāo)簽識別成功率(LRR),即一定時間內(nèi)標(biāo)簽在讀卡器范圍內(nèi)的識別概率。系統(tǒng)部署之前進(jìn)行專項測試,在50cm處讀取標(biāo)簽時,DTRR為100%;在100cm處讀取標(biāo)簽時,DTRR為97.8%,LRR為100%;在120cm處讀取標(biāo)簽時,DTRR為89.3%,LRR為100%;在150cm處讀取標(biāo)簽時,DTRR為35.1%,LRR為98.5%。通過調(diào)查醫(yī)院護士的工作情況,預(yù)計使用該系統(tǒng)后可以節(jié)省護士15%的精力,護士按時執(zhí)行任務(wù)率提升8%,關(guān)鍵藥品的配藥準(zhǔn)確率提高20%。系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表2所列。
4結(jié)語
本系統(tǒng)針對醫(yī)院護士工作量大且任務(wù)繁雜,關(guān)鍵藥品配藥時間不準(zhǔn)確,護理工作管理不完善等問題進(jìn)行研發(fā)。系 統(tǒng)可自動讀取護士信息及藥品信息,為醫(yī)院的護理工作提供了極大方便,在很大程度上減少了護理工作量,能夠客觀反應(yīng)患者的護理情況。本系統(tǒng)還存在不足之處,如讀取標(biāo)簽的距離有限,目前無法實現(xiàn)病房和配藥室全覆蓋。未來可考慮通過人臉識別技術(shù)識別護士[11],使得系統(tǒng)更加智能化與人性化。
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作者:李學(xué)輝 王海峰 劉三榮 單位:棗莊學(xué)院