基于物聯網的閉環智能化鎮痛泵管理系統的設計與應用

陳 潔，房麗麗

浙江大學醫學院附屬第二醫院，浙江杭州 310009

患者自控鎮痛(patient-controlled analgesia，PCA)是解決術后疼痛個體化治療的有效方式之一[1]。因其操作簡單、鎮痛效果佳、能滿足患者不同時刻鎮痛需求等特點，被認為是加速康復和舒適化醫療的重要環節[2-3]。患者自控鎮痛泵內主要是阿片類藥物，屬于特殊管理藥物，連續使用后易產生依賴性，使用不當會造成嚴重后果[4]。《三級綜合醫院評審標準》指出麻醉藥品需全過程管理，確保其質量與安全[5]。鎮痛泵使用存在周期長、使用人員不定、地點分散、涉及多個科室、鎮痛設備數量多等，有效、安全、便捷的鎮痛泵管理是臨床管理的難題[1]。浙江大學醫學院附屬第二醫院傳統鎮痛泵管理方式是每周清點鎮痛泵數量，每日至臨床科室回收使用完的鎮痛泵，回收數量不確定，對于轉科或轉院的患者需查看護理電子病歷系統確認其所在科室和目前使用狀態，鎮痛泵追溯耗時長。本研究基于大數據、物聯網和移動通信等信息技術，構建基于物聯網的閉環智能化鎮痛泵管理系統，2021年4月啟用后疼痛專科小組工作人員工作效率提高，降低了鎮痛泵設備導致的不良事件，為臨床鎮痛泵的管理提供了新的思路和方式，現報告如下。

1 方法

1.1 組建研發團隊

由麻醉科組建基于物聯網鎮痛泵管理系統的多學科研發團隊，包括管理團隊及專業團隊，成員共8名。管理團隊由麻醉科主任、疼痛專科醫療組長、疼痛專科護理組長、藥劑科主任、信息中心主任各1名組成，負責目標整體設計、系統架構制定、鎮痛泵閉環管理流程的協調和統籌系統建設工作；專業團隊由2名疼痛專科護士、1名信息中心工程師組成，負責智能化鎮痛泵管理系統模塊的研發和改進。

1.2 設計研發

閉環智能化鎮痛泵管理信息系統采用B/S(Browser/Server)結構，使用Visual Studio開發軟件、C#語言.NET框架和VUE前端框架，以醫院醫療信息系統(hospital information system,HIS)為病例數據基礎，手術麻醉系統(medical system)為手術麻醉數據基礎，選用SQL Server 2008數據庫，運用html 5+css 3+js網頁技術，服務器采用Winserver 2016系統，客戶端支持Chrome、Firefox、Edge等瀏覽器，經過授權的醫護人員可通過互聯網登錄訪問系統，進行系統的操作與管理。該系統包括藥品醫囑結構化、鎮痛泵運作狀態、撤泵、阿片類藥物管理登記、質量控制系統5個功能模塊，實現對鎮痛泵的全程追溯與閉環管理，通過“決策、監控、反饋”的循環過程構成連續的閉環回路，并在循環過程中不斷完善。

1.2.1藥品醫囑結構化

鎮痛醫囑單嵌入麻醉科Docare系統，醫囑內容包括鎮痛泵使用方式、鎮痛配方、背景劑量、單次劑量、鎖定時間，以結構式電子病歷方式呈現，將所需內容打勾并保存，患者所有信息自動存入數據庫中。

1.2.2鎮痛泵運作狀態

依托信息化管理平臺研發鎮痛泵管理系統，對全院使用鎮痛泵的患者進行遠程監控。基于物聯網技術將鎮痛終端(鎮痛泵)和無線鎮痛系統(中央監測工作站)連接。疼痛專科小組工作人員將患者的病案號、自控鎮痛泵劑量輸入無線智能鎮痛泵，數據通過無線網絡上傳到鄰近基站，全院每個病區設置一定數量的基站，在使用的鎮痛泵可以通過無線網絡將運作狀態等信息上傳至基站，由基站對上傳的數據進行分析，并與醫院的HIS系統和麻醉科的Docare系統對接，將數據上傳至醫院電子病歷系統，做到監控全院患者自控鎮痛泵的運作及鎮痛藥物消耗狀態。

1.2.3撤泵

疼痛專科小組工作人員點擊“撤泵模塊”，選擇時間，獲取所有已撤泵患者的信息，再至臨床科室精準回收鎮痛泵。

1.2.4阿片類藥物管理登記

回收的鎮痛泵根據患者姓名或病案號或泵號檢索，核對患者信息和阿片類藥物殘藥量并登記、銷毀并雙簽名。

1.2.5質量控制系統

疼痛專科小組工作人員每日通過“統計查詢模塊”搜索獲取鎮痛泵配方、使用參數、使用科室及床號、運作狀態、鎮痛泵設備報警、是否撤泵以及庫存等信息，智能化追溯藥品和鎮痛泵流通的各個環節，一旦發生不良事件，可及時干預并處理，使處置有據可依、使管理有據可循。

1.3 臨床應用

1.3.1應用前準備

鎮痛泵管理系統使用前獲得醫院相關部門的認可和支持，與軟件開發單位簽署相關合同。由管理團隊和專業團隊討論確認數據安全維護措施，確保信息安全。專業團隊成員對臨床護理人員開展系統應用的培訓，定期收集系統使用的建議和意見，保障鎮痛泵管理系統的運行與推廣。

1.3.2運行過程管理

基于物聯網的閉環智能化鎮痛泵管理系統于2021年4月構建完成，在浙江大學醫學院附屬第二醫院運行3個月。操作步驟：術前麻醉醫生評估患者，確認使用鎮痛泵的患者簽署知情同意書；手術當日麻醉醫師使用個人賬戶登錄Docare系統，根據《成人手術后疼痛管理專家共識》[6]綜合評估患者，確定鎮痛泵配置方案，電話聯系疼痛專科小組工作人員核對信息并確認醫囑；疼痛專科護士遵醫囑配置鎮痛泵，并實時遠程監控鎮痛泵運作狀態；疼痛專科護士登錄鎮痛泵管理系統通過遠程監控鎮痛泵運作狀態，點擊撤泵模塊，根據已撤泵但未回收的鎮痛泵信息針對性收泵；鎮痛泵回收后由麻醉醫生和疼痛專科護士雙人核對殘余藥量，將藥液棄入水槽，電腦登記銷毀時間并雙簽名；疼痛專科護士每日登錄鎮痛泵管理系統查看鎮痛泵庫存管理。

2 效果評價及結果

2.1 效果評價

以浙江大學醫學院附屬第二醫院2021年1月至3月傳統鎮痛泵管理方式作為對照組，5月至7月使用基于物聯網的閉環鎮痛泵管理系統進行的無線鎮痛泵管理作為實驗組，比較系統應用前后疼痛專科小組工作人員確定鎮痛泵所在科室所耗時長、鎮痛泵信息回溯方式、鎮痛泵參數設置錯誤或設備導致的不良事件。

2.2 結果

2.2.1鎮痛泵搜索和清點時長比較

研究結果顯示：鎮痛泵搜索時間由19.17 s/次下降至4.06 s/次，每次清點鎮痛泵耗時中位數由21.85 min下降到1.86 min，使用鎮痛泵管理系統前后的搜索鎮痛泵時間對比差異有統計學意義(Z=-0.392，P<0.001)，鎮痛泵清點時間對比差異有統計學意義(Z=-0.381，P<0.001)。

2.2.2鎮痛泵信息回溯方式比較

鎮痛泵管理系統使用前，因普通電子鎮痛泵未與醫院HIS系統聯網，數據無法上傳，當患者出現疼痛而未及時告知時，醫護人員無法及時干預，無法準確判斷出現疼痛的時機，需要查閱醫囑單才能獲取患者鎮痛方案。鎮痛泵管理系統使用后，系統可自動收集鎮痛泵的用量、按壓鎮痛泵的時間點，醫護人員可遠程監控，輸入患者姓名或病案號便可查看患者出現疼痛的時間點，出現疼痛的時機，是否已追加其他藥物，簡潔方便，且回溯信息及時準確，增加了術后疼痛動態管理，實現了智能化、數據化。

2.2.3鎮痛泵參數設置錯誤或設備導致的不良事件比較

鎮痛泵管理系統應用前，鎮痛泵取用漏登記3起，需通過逐個手術間排查尋找鎮痛泵去向；鎮痛泵管理系統應用后，可直接精準定位患者信息和鎮痛泵位置。鎮痛泵管理系統應用前，鎮痛泵低電池報警7起，發現后由臨床護士電話聯系疼痛專科小組工作人員到病房更換電池，增加醫護患之間的矛盾風險；鎮痛泵管理系統應用后，對于鎮痛泵低電池或設備報警，系統可設置低電量、鎮痛不全、堵管、設備故障等報警提醒，工作人員每日可遠程查看，發現設備報警提醒，主動及時到病房處理，鎮痛泵管理系統使用后，發生鎮痛泵漏登記、低電池或設備故障等現象均能通過信息系統及時提前發現并得到有效解決，提高了服務效率的同時，也提升了醫護患之間的服務滿意度。

3 討論

3.1 鎮痛泵管理系統有助于提高鎮痛泵管理效率

目前各大醫院普遍提倡效率醫療，縮短住院日，多數患者當日入院、手術、術后回病房，科室、床位的不確定性，導致鎮痛泵分散在各個病區，疼痛專科小組工作人員需要花費時間尋找，無形中增加了鎮痛泵回收的難度和工作量。陳華等[7]研究發現，基于物聯網的鎮痛泵遠程管理系統，將鎮痛泵相關的信息數據上傳，可提高鎮痛泵使用的準確性和醫護人員的工作效率，但未涉及鎮痛泵閉環的管理。本研究基于物聯網鎮痛泵管理系統的探索與應用，疼痛專科小組工作人員只需系統搜索，即可快速定位使用鎮痛泵患者的科室和床號，顯示鎮痛泵運行狀態和是否撤泵，鎮痛泵搜索時間由19.17 s/次下降至4.06 s/次，每次清點鎮痛泵耗時中位數由21.85 min下降到1.86 min，免去了人工查找的繁瑣與易錯，提高鎮痛泵管理與回收的效率，對效率醫療形勢下人力資源的短缺有積極意義。

3.2 鎮痛泵管理系統有助于鎮痛泵使用信息回溯

術后初期如能早期、及時、有效控制疼痛，可促進患者早期康復，提高患者生存質量，降低慢性疼痛發生率[8]。段娜等[9]研究了麻醉科疼痛“云病房”管理模式的構建和應用，但該研究局限于麻醉科醫護人員對疼痛遠程監控，未涉及臨床科室對疼痛患者的遠程監控。本研究研發的鎮痛泵管理系統，以醫院醫療信息系統為病例數據基礎，手術麻醉系統為手術麻醉數據基礎，鎮痛泵管理系統與醫院HIS系統、麻醉Docare系統對接，通過無線鎮痛泵的輸注裝置將數據上傳并顯示在麻醉手術部中央站，除麻醉手術部醫護人員可進行患者鎮痛效果遠程查看，臨床醫護人員登錄鎮痛泵管理系統，可在護理工作站，遠程監控患者按壓次數、鎮痛泵剩余量，查看患者鎮痛信息。鎮痛泵管理系統有助于鎮痛信息的回溯，增加了術后疼痛動態管理和智能化管理。

3.3 鎮痛泵管理系統有助于提前干預并解決鎮痛設備不良事件

美國安全用藥研究所(Institute for Safe Medication Practices，ISMP)將阿片類藥物定義為“高危藥品”[10]，因該藥一旦出現差錯將給患者帶來嚴重的損害甚至危及生命。術后鎮痛管理是圍術期醫學的重要組成部分[11]。基于物聯網的鎮痛泵管理系統，可以實時遠程監控鎮痛泵的信息，如參數設置錯誤、低電池報警、堵管報警等，及時發現并處理，提高鎮痛泵管理的預見性和及時性；撤泵后鎮痛泵管理系統顯示該患者已撤泵，便于及時回收，鎮痛藥物使用及處理可追溯，有助于鎮痛泵使用的閉環和智能化管理，有助于提高鎮痛泵管理的安全性。