智慧病房在医院信息化建设中的应用实践研究*

谭健，孙保峰，李郁鸿，马巧玲，程铭

(郑州大学第一附属医院 ， 河南 郑州 450000)

1 前言

近年来，医疗领域的数字化进程不断向纵深方向推进，并逐渐迈进智慧医疗阶段。智慧医疗是以人工智能(AI)技术为工具，提供基于大数据的系统化精准化医疗服务。2017年，国务院出台《新一代人工智能发展规划的通知》，鼓励运用和发展好人工智能技术，探索智慧医院建设。近年来政策大开闸，在相继出台的《国务院办公厅关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》国办发〔2018〕26号、《国家卫生健康委办公厅关于印发医院智慧服务分级评估标准体系(试行)的通知》国卫办医函〔2019〕236号、《国家卫生健康委办公厅关于进一步完善预约诊疗制度加强智慧医院建设的通知》国卫办医函〔2020〕405号等文件中皆对智慧医院提出要求。智慧医院建设在当前数字化和信息化技术迅猛发展的时代成为客观需要，对其研究更是势在必行[1]。

在建设智慧医院的过程中，智慧病房的建设是重要的组成部分[2]。郑州大学第一附属医院2019年在郑东院区内分泌代谢病区上线智慧病房项目，打造出独特的病区智能化生态环境[3]，取得了突出的成效。

2 研究背景

郑州大学第一附属医院内分泌与代谢科(郑东)目前核定床位47张，随着门诊和住院病人的增加，加床较多，病区内人满为“患”，医护人员均处于高负荷工作状态。传统的病房管理模式已无法满足患者的治疗需求与满意度，在医疗过程中存在以下几种问题。(1)输液、用药、手术、治疗等医疗环节的身份识别均采用传统的人工口头核对方式，存在打错针、输错药的风险。(2)护理过程中的记录单录入、护理计划统计等大量重复性工作由护士手工完成，存在“漏”与“疏忽”的风险。(3)查房过程中，医生需要携带纸质病历，记录大量信息，无法实时开立遗嘱、处理病情。(4)在床护比不足的情况下，护士仍需在病房和工作站之间往复奔波响应患者频繁的护理需求和日常工作，效率较低。(5)患者病情恶化风险大部分只能做到事后处理，难以第一时间有效掌握急危重症病人的体征恶化，避免风险的发生。

基于上述问题，利用信息化技术建设了智慧病房项目，将传统的病房改造为现代化智慧病房，为医护人员提供智能化的应用，为患者提供优质高、效的医疗健康服务，为病区管理者提供基于数据的信息分析和决策方案。

3 平台设计与应用

智慧病房项目及立足于医院临床业务工作流需求，结合物联网技术、微服务技术、数据集成提取技术，采用REST、HL7通讯协议，搭建交互平台。整个架构主要分为：用户应用层、业务应用层、数据接口层和业务系统数据源层。架构如图1所示。

图1 智慧病房项目架构

接口层将数据接口、蓝牙中间件、医院各医疗软件(HIS、EMRS、LIS、PACS等)和智能硬件的数据对接到平台上，通过数据整合后搭建四个数据库：蓝桥网络数据库、设备数据库、病历数据库和病历分析数据库。应用层通过基础服务、临床数据服务和智能硬件服务将数据应用统一封装后，提供到应用层使用。

3.1 交互平台

交互平台即病房的信息中心，是软件子系统的集合，包含全闭环智能输液管理系统、物联网动态管理系统、非接触式体征监测系统、生命体征智能采集系统、病情早期评估系统等十个系统。平台对以上系统的数据做出整合，将住院患者的输液情况、血压、心率、呼吸频率、离床、翻身等生命体征和关键数据上传到系统服务器，实现连续监控并记录保存[4]。交互平台实现了患者数据实时互联互通，并以电子屏幕的形式在病区直观呈现。

3.2 病情早期评估系统

病情早期评估系统的核心是MEWS(Modified Early Warning Score)算法。该算法来源于21世纪初期的英国[5]，由Subbe提出。算法可以根据患者的心率、血压、呼吸频率、体温等生命体征进行综合评分，检测到风险项发生时系统会动态筛选出潜在的急危重症患者，并在PDA、电脑、平台上第一时间警示患者的体征详情和风险级别，给出规范化的措施建议，为医护人员发现潜在危重病人提供有效地帮助。

3.3 物联网管理平台

物联网管理平台主要用于管理病房内各类硬件医疗设备。平台以蓝桥为硬件核心，将各类小型蓝牙医疗设备接入互联网。如在全闭环输液管理系统中，一个蓝桥可连接多个智能输液监测器，输液监测器将实时输液数据通过蓝牙方式传给蓝桥，蓝桥再通过WiFi或有线的方式传送数据到服务器等互联网系统，完成整个数据的传送和共享，用于交互平台的分析、提示、辅助决策、智能自动响应等。

其他系统不再一一列举。区别于传统的数字化、信息化平台，智慧病房依托一个平台和多种硬件设备实现了多个子系统、页面的交互联动，将原本海量、复杂、分散的患者数据有效整合，保证了信息实时、准确、对称，使医护人员不错过任何一条与患者病情或患者安全相关的重要信息。通过信息提醒、实时监测和随时查询，避免了医护人员因信息获取不及时、信息不全或沟通不良导致的患者安全事件。

4 智慧病房项目运行效果

4.1 高效稳定，提高病区管理能力、医疗质量与服务水平

智慧病房项目建设以来始终保持稳定的运行，通过智能化的解决方案提升医院管理的效率和医疗服务的供给水平[6]，医疗效率、医疗质量、医疗误差和医疗事故均有明显改善。取智慧病房项目未上线前的2019年2月到2019年10月为阶段一，上线后的2019年11月至2020年7月为阶段二。病区内各医疗数据量化对比如表1所示。

表1 启用智慧病房项目后各医疗数据对比

由表1可见，智慧病房项目启动之后，病区内医疗质控数据均有不同程序提升，其中抢救成功次数、住院患者好转率和不良事件发生次数变化较为显著，前两者分别提升了500%和27.9%，后者减少了82.4%；同时医护人员采集患者体征数据的效率也提升较多。

4.2 利民惠民，增进患者就医受益面、满意度与获得感

近年来，以人为本、以人民为中心的发展理念大力践行。国家卫健委医政医管局于2018年先后出台《关于印发进一步改善医疗服务行动计划(2018-2020年)的通知》国卫医发〔2017〕73号和《关于坚持以人民健康为中心推动医疗服务高质量发展的意见》国卫医发〔2018〕29号，均对改善患者就医体验做出要求。以智慧病房为核心的智慧化医院的建设，从患者角度出发，改善了住院期间输液、病痛、用药、治疗全过程，让患者体验更加现代化、智慧化的医疗设施，享受更加优质、舒适、便捷的健康服务。项目的建设将使医院更好地为市民的身体健康和生命安全服务，提高市民的健康水平与生活质量。根据病区随访统计，病人的满意度从2019年的75%提升至91%，增长了16个百分点，职工满意度也同比增长了10%。

4.3 树立标杆，增强医院吸引力、塑造力与影响力

郑州大学第一附属医院立足于河南省医疗行业排头兵本职，辐射“区域医疗中心”业务，面向全国优质医院事业，将智慧病房项目作为窗口，可以展示出医院的信息化建设水平、高层次服务水平和现代化管理水平。通过该项目建设能够有助于医院扩大市场范围，提升医院的品牌形象和社会效益，提高医院的核心竞争力和业内影响力，成为智慧医院建设的标杆。

5 讨论

智慧病房项目以患者安全为中心，覆盖病房的各个流程环节，助力医院病区构建安全、及时、有效的医疗服务管理体系，达成“保障医疗安全，提高医疗质量和效率”的目标。通过医疗效率、医疗负荷、医疗质量、医疗资源和医疗费用5个方面实现医疗服务能力的相互协同和整体提升[7]。我院智慧病房建设虽然取得一些成效，但是整体上仍处于探索和发展过程中，前进性和曲折性相统一[8]，因此仍需注意平台的系统风险及漏洞，对系统加以持续改进与完善[9]。

5.1 多方参与，压实责任，推进落实

智慧病房建设是一项复杂工程。医院包含众多医疗系统，而各数据库之间的共享亦存在较多问题[10]，因此在实施过程中需要多部门协调参与，防范化解管控各类问题，对项目进行全过程管理。医务、护理部门负责调研、推进和管理项目的落地；信息部门负责协调医疗系统接口对接和服务器部署；病区管理人员和医护人员需要配合组织学习培训，并及时反馈项目运行中出现的问题，以便项目进一步改进完善。

5.2 加强网络安全，保护患者隐私

医疗过程中涉及数据较多，有效保障数据安全和患者隐私是医院的职责。网络层方面，智慧病房项目部署于医院内网，数据安全有基础，但仍需加强内网安全管理，如部署杀毒软件，定期升级补丁和补充病毒库等。应用层方面，病房内移动工作站、交互大屏幕等信息设备存在隐私泄露的风险。目前已对患者姓名进行隐私处理，后续还要加大重视，更需要相关监管部门出台政策规范居民健康数据的利用，保护个人隐私、严防数据滥用[11]；同时引入责任追踪制度，规范第三方服务人员以及临床医护人员对于患者隐私的保护行为和意识。

5.3 拓宽设备渠道，完善系统功能

智慧病房运用新一代物联网、移动通信等信息技术，通过感知化、物联化、智能化的方式[12]，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，促进优质信息和资源共享[13]。硬件方面包含输液监测器、电子耳温枪、电子心率仪、手持PDA、非接触式体征检测垫等穿戴式和移动设备，均通过蓝牙或无线网络连入系统。移动医疗和可穿戴设备将极大地帮助大数据收集高质量的数据，提供更优的健康决策和更佳的治疗效果[14]。然而病房内仍有一些传统设备未能接入系统，如心电监护仪、输液泵、心电图机等，未来还可以拓展更多的可穿戴设备和医疗器械，包括智能机器人，完善智慧病房。软件方面，交互平台虽然信息全面、数据准确，但未能实现病房内实时质量管理，下一步可以将科室质控接入医院质控层，形成闭环，并建立相应的管理制度和服务评价体系，指导智慧病房系统健康稳定地运行和发展[15]。

5.4 提升人文关怀，致力医患和谐

智慧病房项目涵盖有先进的技术和理念，是科技和医学融合交叉的现代化产物。然而追根溯源，系统仍是客观体，服务对象和服务主体是人，在服务能力提升的同时，人文意识和诊疗态度也不能淡薄。近年来医患矛盾逐渐激化，已经成为当前医疗卫生事业健康发展的一个无法绕开的问题[16]。面对此类问题，一方面要发挥好法律的规范作用，另一方面也要加强道德的教化作用，促进医学科学精神与人文精神融合[17]。如定期组织培训和加强监管力度来规范医疗行为，加强职业素养，提升人文关怀。要防止“互联网+”人工智能时代医学领域的技术至上主义，在实施智慧医疗、精准医疗的过程中，医学人文精神尤其不能缺位[18]。