智慧輸液系統(tǒng)在臨床中的應(yīng)用研究進展

[摘要]靜脈輸液是臨床最常見的治療手段之一，在護理人員的日常工作中占據(jù)大量時間。在繁重的工作中，由于輸液過程中換液不及時和滴速異常等問題，可導(dǎo)致回血、栓塞和藥液不良反應(yīng)等不良事件；而不良事件的發(fā)生對醫(yī)院、護理人員及患者而言都是不可接受的。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)針對輸液問題的智慧輸液系統(tǒng)，臨床運用已初見成效，但仍存在醫(yī)院需求不一、護理人員需要學(xué)習(xí)、系統(tǒng)不夠完善、推廣難等問題。本文對智慧輸液系統(tǒng)的研究進展進行綜述，以期為智慧輸液系統(tǒng)的完善及在臨床中的應(yīng)用提供參考。

[關(guān)鍵詞]智慧輸液；靜脈輸液；綜述

[中圖分類號]R826.26[文獻標(biāo)識碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.28.027

1前言

靜脈輸液是利用大氣壓和液體靜壓原理將無菌液體、電解質(zhì)、藥物等由靜脈輸入體內(nèi)，以達到治療效果，是目前臨床應(yīng)用最普遍、最有效的治療手段之一[1]。國外研究顯示，相較于肌內(nèi)注射、口服給藥等途徑，靜脈輸液在臨床中導(dǎo)致不良事件的發(fā)生率更高[2-3]。據(jù)調(diào)查，目前我國住院患者靜脈輸液使用率高達70%以上[4]；醫(yī)院輸液室平均每天輸液244例次，每日最高輸液量可達723例次，普通病房護士平均每袋輸液需巡視2.65次，平均每7min換一次液體[5-6]。由于我國靜脈輸液使用頻率較高，護理人員用于靜脈輸液的工作時間占據(jù)每天工作時間的75%以上[7]。輸液治療這一重復(fù)性的機械勞動已成為護士主要壓力源之一。輸液治療帶來的并不僅是單純的體力消耗，護士工作中的心理問題也體現(xiàn)在輸液治療中，如輸液執(zhí)行對象錯誤可導(dǎo)致患者發(fā)生不良反應(yīng)，嚴重者危及患者生命，護士必須承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，造成護士心理壓力過大；患者換液呼叫密集時，護士未能及時響應(yīng)，由此造成患者回血等不良事件，同時也會衍生出患者就醫(yī)滿意度降低、護士被投訴、護士離職傾向增加等一系列嚴峻問題[8]。因此，如何在保證輸液安全的同時進一步減少護士體力消耗、減輕心理壓力、提高患者就醫(yī)滿意度及護士工作滿意度已成為當(dāng)務(wù)之急。設(shè)計研發(fā)智慧輸液系統(tǒng)有利于減少輸液不良事件的發(fā)生，減少靜脈輸液過程中護理人員的心理壓力、體力消耗和提高患者就醫(yī)滿意度?！度珖o理事業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》[9]將借助信息技術(shù)加強護理信息化建設(shè)作為主要任務(wù)之一，表明了護理信息化建設(shè)是行業(yè)發(fā)展大趨勢。

2智慧輸液系統(tǒng)有望減輕護理人員的工作負擔(dān)

智慧輸液系統(tǒng)是指利用信息自動化技術(shù)實現(xiàn)從輸液核對到輸液更換再到消毒處理等一系列的自動輸液流程。隨著物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，智慧醫(yī)院成為醫(yī)療發(fā)展的新趨勢，同時也是醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展和全國倡導(dǎo)“智慧醫(yī)療”的時代要求[10]。智慧護理作為智慧醫(yī)院的組成部分，通過應(yīng)用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等多種信息技術(shù)，通過對臨床護理、智慧病房、遠程護理等領(lǐng)域進行優(yōu)化，在改善護理流程、提高護理效率等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用；智慧輸液系統(tǒng)作為智慧護理在臨床應(yīng)用中的一部分，有助于減輕臨床護理人員的工作負擔(dān)及提高工作效率，將護理人員從重復(fù)的機械勞動中解放出來。

目前國內(nèi)外對智慧輸液已有初步探索[4，7，11]，但多為輸液監(jiān)測的研究，其通過先進的物聯(lián)網(wǎng)、傳感器和云計算等技術(shù)，實現(xiàn)智慧化的輸液監(jiān)測[12]。相較于傳統(tǒng)的護士巡視與患者主動呼叫的輸液方式，智慧化輸液監(jiān)測在一定程度上減輕護理人員的工作負擔(dān)，但由于我國護理人員配置不足，在病患較多的醫(yī)院或病房即使通過監(jiān)測系統(tǒng)得知病患的藥液即將耗盡或已經(jīng)耗盡，護理人員也因為正在進行其他護理操作而無法對需要更換藥液的患者進行藥液更換，從而出現(xiàn)回血、藥物外滲等情況[13]。目前，雖然市場上出現(xiàn)了許多輸液監(jiān)測方法和系統(tǒng)，但由于本身技術(shù)性能不佳，且僅實現(xiàn)了對輸液的監(jiān)測，并沒有達到智慧輸液更換的要求，由此也無法解放護士，更無從減輕護士工作負擔(dān)。護理人員所需要的智慧輸液系統(tǒng)不僅要能提高效率，同時也要求安全性良好；目前仍缺乏可進行輸液更換的智慧輸液系統(tǒng)，將護理人員從輸液工作中徹底解放出來，進而改變護理工作格局與模式，真正提高護理質(zhì)量與護士工作滿意度。

3智慧輸液系統(tǒng)有望減少輸液不良事件的發(fā)生

靜脈輸液治療是臨床最常見的治療方式之一，同時也是住院患者的主要治療方式；研究報告顯示我國住院患者平均每床日使用輸液袋數(shù)為3.76袋[14]。隨著輸液人數(shù)和輸液量的不斷增加，醫(yī)院護理人員的工作壓力及疲憊情況也在不斷上升，最終將對護理人員和患者產(chǎn)生嚴重不利影響[15]。智慧輸液系統(tǒng)的出現(xiàn)有望改變這一局面。傳統(tǒng)輸液過程存在著諸多不確定因素，如輸液速度過快或過慢、輸液計量錯誤等，這些都可導(dǎo)致輸液不良事件的發(fā)生。而智慧輸液系統(tǒng)通過實時監(jiān)測輸液流速、液體溫度、輸液時間等關(guān)鍵參數(shù)并結(jié)合預(yù)設(shè)的醫(yī)療方案和智能算法進行數(shù)據(jù)分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)和糾正異常情況，從而降低輸液不良事件的風(fēng)險。首先，智慧輸液系統(tǒng)有助于護理人員實現(xiàn)對輸液過程的遠程監(jiān)控和管理，減少人為因素導(dǎo)致的錯誤。其次，智慧輸液系統(tǒng)可提供個性化的輸液方案，根據(jù)患者的特殊情況和需求進行精準(zhǔn)調(diào)整，避免常見輸液問題，如過敏反應(yīng)、感染等。此外，系統(tǒng)還能自動記錄輸液過程數(shù)據(jù)，并生成報告供醫(yī)務(wù)人員參考，有助于提高醫(yī)療工作的規(guī)范性和效率[11，16-18]。

4智慧輸液系統(tǒng)國外研究進展

隨著傳統(tǒng)靜脈輸液方式的諸多負面問題日漸凸顯，因而被很多患者詬病。自20世紀80年代起，美國、英國、德國等發(fā)達國家開始探索智能化靜脈輸液。查閱世界知識產(chǎn)權(quán)組織、歐盟專利局、美國專利商標(biāo)局、日本專利局等網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)，關(guān)于智慧輸液的研發(fā)專利已不在少數(shù)。Bosque[16]針對新生兒開發(fā)了一種靜脈注射納米技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過低pH值和低靜脈氧水平等監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個可能即將發(fā)生輸液不良事件的警報，從而幫助護理人員預(yù)測和預(yù)防靜脈輸液的不良后果。Gray等[19]等認為相較于既往的輸液管理系統(tǒng)，未來的輸液管理系統(tǒng)應(yīng)更加智能化及信息化，在提高護理人員效率的前體下保證患者的輸液安全及減少不良事件的發(fā)生。Doesburg等[20]針對靜脈輸液泵增加一個床邊中央控制界面系統(tǒng)，可控制床邊的多個靜脈輸液泵，在重癥監(jiān)護病房與多個靜脈輸液泵常規(guī)控制進行比較，發(fā)現(xiàn)護理人員在任務(wù)執(zhí)行、點擊次數(shù)等方面優(yōu)于靜脈輸液泵常規(guī)控制。Jeon等[21]研發(fā)了一種可在重癥監(jiān)護病房或傳染隔離病房對患者生命體征及輸液情況進行檢測的可移動式機器人，該機器人通過攝像頭將患者情況實時反映在屏幕上，使護理人員可進行非面對面的監(jiān)測。Couperus等[22]設(shè)計一款小巧便攜的靜脈輸液監(jiān)測設(shè)備，利用紅外光技術(shù)實時監(jiān)測輸液速率，通過計算滴室中的液滴數(shù)量，展示輸液速率和總輸液量，同時該設(shè)備還可兼容市面上主要使用的輸液管。Venkatesh等[23]開發(fā)了一套輸液監(jiān)測系統(tǒng)，該輸液系統(tǒng)可準(zhǔn)確跟蹤液體流動，同時可協(xié)助護理人員對輸液過程進行監(jiān)測，一旦檢測到溶液滴速與系統(tǒng)設(shè)置的滴速不一致時予以報警，同時該系統(tǒng)還可跟蹤輸液總?cè)萘浚?dāng)輸液容量即將達到預(yù)定值時會發(fā)出警報提示護理人員。

5智慧輸液系統(tǒng)國內(nèi)研究進展

雖然我國近年來信息化與智慧化發(fā)展迅速，但由于在智慧輸液領(lǐng)域起步較晚，仍有許多方面需要完善和提高。曾一展[24]研發(fā)設(shè)計了一種智慧醫(yī)療輸液系統(tǒng)，在該發(fā)明中患者可攜帶輸液包進行移動，使患者行動更方便，且有顯示屏可直觀顯示剩余液量，當(dāng)剩余液量過少時自動報警以提醒護士進行更換；李東樹等[25]設(shè)計開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能輸液系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其可監(jiān)測輸液過程及向護理人員發(fā)送輸液調(diào)度任務(wù)。金葉等[4]通過搭建閉環(huán)管理式靜脈輸液信息系統(tǒng)實現(xiàn)輸液更換與巡視的實時監(jiān)控，護理人員通過手持智能終端掃描患者腕帶和藥物瓶身標(biāo)簽以實時記錄的方式進行全程跟蹤。李谷維等[17]構(gòu)建一套靜脈輸液質(zhì)量監(jiān)測閉環(huán)追蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)從醫(yī)囑開具到輸液完成進行全鏈條的追蹤與監(jiān)控，而靜脈輸液部分的監(jiān)測則通過輸液監(jiān)視器準(zhǔn)確監(jiān)測輸液速度和剩余液量等，并通過藍牙技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸至PDA、移動護理輸液監(jiān)測界面及走廊顯示屏，利用圖形化直觀、清晰地實時呈現(xiàn)患者的輸液過程，系統(tǒng)會多次提醒即將完成的輸液，并根據(jù)不同顏色標(biāo)記來表示緊急程度，走廊顯示屏可實時展示患者床號和液體剩余量；當(dāng)液體余量低于5ml時，圖畫變?yōu)榧t色并閃爍，同時PDA、移動護理輸液監(jiān)測界面及走廊顯示屏將彈出提醒窗口，并進行語音播報。賈博奇等[7]研發(fā)了一款依托藍牙技術(shù)的智能輸液系統(tǒng)，通過重力傳感器監(jiān)測液體的滴速和剩余量，并利用低功耗藍牙技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對患者輸液過程的監(jiān)測、調(diào)節(jié)滴速及換液提醒。Li等[26]設(shè)計研發(fā)了一種具有生理信息反饋功能的智慧輸液控制器，該控制器采用光電傳感器獲取心率信息，通過控制電機的轉(zhuǎn)動來驅(qū)動凸輪，以此控制滴速。此外，該控制器將輸液和生理信息傳輸至護士站，以監(jiān)測可能的輸液反應(yīng)。陳鎮(zhèn)國[27]從實際輸液應(yīng)用場景出發(fā)并基于互聯(lián)網(wǎng)+開發(fā)的智能輔助輸液系統(tǒng)可實現(xiàn)實時輸液監(jiān)測及高精度滴速控制，同時護理人員還可通過本地、移動端和終端交互界面對輸液進度進行查看。張昱昊等[28]研發(fā)一款遠程監(jiān)測輸液系統(tǒng)，可自動測量輸液量并實現(xiàn)遠程控制，此系統(tǒng)還配備緊急報警提醒功能，可及時提醒護理人員更換藥物或執(zhí)行拔針等任務(wù)。李達等[11]開發(fā)了一套類似的輸液監(jiān)控設(shè)備，在每個輸液床位都配置輸液監(jiān)控終端，可收集藥液剩余重量、滴速等輸液信息，這些信息通過局域網(wǎng)傳輸至護士站屏幕，護理人員能夠?qū)崟r查看每個床位的輸液情況，系統(tǒng)還可通過語音提示護理人員停止輸液或更換輸液袋。

6智慧輸液系統(tǒng)的不足之處

縱觀國內(nèi)外智慧輸液系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，針對護士在輸液工作中存在的問題已經(jīng)得到一定重視，但對智慧輸液系統(tǒng)的研究多集中在智能監(jiān)測方面，這并不能真正的使護士從繁忙的輸液工作中解放。雖然輸液機器人已初有研究，但相較于國內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生資源緊缺、患者人數(shù)眾多等環(huán)境而言，機器人并不適應(yīng)我國醫(yī)院普通病房的液體更換任務(wù)，仍存在各種安全隱患，但對隔離病房等特殊環(huán)境，輸液機器人可能起到一定作用。部分智慧輸液設(shè)備售價高昂，在醫(yī)院推行較困難。而有的智慧輸液系統(tǒng)則是將重點著眼于幫助護理人員減少差錯的發(fā)生，提高臨床輸液安全；因此在原有的核對基礎(chǔ)上又再次增加核對和巡視程序，以確保患者的輸液安全，但卻增加了護理人員的工作量，且對護士工作效率的提升有限。有的智慧輸液系統(tǒng)則是依靠網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)院現(xiàn)存的設(shè)備實現(xiàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)波動時，輸液系統(tǒng)也會遭受影響，導(dǎo)致輸液系統(tǒng)不穩(wěn)定，而當(dāng)醫(yī)療傳感器采集敏感醫(yī)療信息并通過連接互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)時，患者信息泄露風(fēng)險可能會增加，惡意用戶有可能利用漏洞獲取機密和敏感信息[18]。與此同時，由于設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的廣泛分布，設(shè)備在使用過程中容易受到其他電子信號干擾，需要進一步研究和解決類似問題。新型設(shè)備的使用可能會因患者活動而導(dǎo)致誤報，若誤報頻繁發(fā)生，將增加護理人員的工作負擔(dān)，干擾臨床工作[29]。因此，還需對設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進行整體優(yōu)化，減少干擾源，提高設(shè)備的抗干擾能力。此外，還需要加強對設(shè)備應(yīng)用場景的分析和評估，以確保其在真實環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。同時，面對新設(shè)備，護理人員還需要接受相關(guān)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，從而提高對設(shè)備誤報情況的判斷和應(yīng)對能力，以便更好地應(yīng)對潛在問題，確保臨床工作流程的正常進行；但在繁忙的工作時間中還需額外分配部分時間進行學(xué)習(xí)和接受培訓(xùn)，臨床護理人員可能會產(chǎn)生抵觸心理。

7展望

7.1各個醫(yī)院對智慧輸液系統(tǒng)要求不同

目前，智慧輸液系統(tǒng)已經(jīng)在臨床實踐中取得一定成效，且展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著人工智能技術(shù)的進步和應(yīng)用，智慧輸液系統(tǒng)將變得更加智能化。但當(dāng)下智慧輸液系統(tǒng)的研究方案仍不成熟，目前所檢索到的智慧輸液系統(tǒng)存在只有研發(fā)但尚未發(fā)現(xiàn)應(yīng)用[12，24-25，27-28]或研發(fā)人員結(jié)合本院情況研發(fā)完成后只在本單位進行進行初步運用[4，7，11，17，22，26，30-31]，暫未發(fā)現(xiàn)可適用于不同醫(yī)院的智慧輸液系統(tǒng)；目前智慧輸液系統(tǒng)的探索多聚焦在輸液檢測方面且在醫(yī)院間不具有通用性，而以上問題的出現(xiàn)可能與每所醫(yī)院的實際情況不同、硬件設(shè)備需求不同、病房環(huán)境改造、新型軟件的學(xué)習(xí)成本等因素有關(guān)[32]，這將導(dǎo)致醫(yī)院需要進行巨大的投入進行針對性改造，短期內(nèi)無法實現(xiàn)醫(yī)院經(jīng)濟效益的提升且對其他醫(yī)院的借鑒意義也十分有限。

7.2智慧輸液系統(tǒng)有待繼續(xù)完善

智慧輸液系統(tǒng)可減輕護理人員的繁重工作，但醫(yī)院繁多的操作系統(tǒng)增加護理人員的學(xué)習(xí)成本，無論是醫(yī)院信息系統(tǒng)還是智慧輸液系統(tǒng)都擁有獨立的系統(tǒng)后臺和展現(xiàn)形式，需要護理人員學(xué)習(xí)適應(yīng)各個系統(tǒng)的操作模式，同時如若各個系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)互通互聯(lián)，病區(qū)內(nèi)將會出現(xiàn)信息孤島的狀況。與此同時，目前智慧輸液系統(tǒng)主要聚焦于輸液監(jiān)測方面，而對整套輸液更換系統(tǒng)的研發(fā)尚未見報道，缺乏關(guān)于無人化更換輸液袋及可在醫(yī)院間通用推廣的智慧輸液系統(tǒng)解決方案。因此，如何運用現(xiàn)代科技構(gòu)建一套可在醫(yī)院間通用的智慧輸液系統(tǒng)，以及在確?；颊哂盟幇踩闆r下實現(xiàn)無人化更換輸液袋，將護理人員從巡視、更換輸液袋的重復(fù)勞動中解放出來，提高護理人員的工作效率，從而為患者提供優(yōu)質(zhì)護理并提高患者的滿意度是未來重點的研究方向之一。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–05–23）

（修回日期：2024–07–02）