智慧病房無線呼叫系統的設計與實現

摘 要：現有的病房呼叫系統大多采用有線網絡，布線成本高，護士只能采用固定終端接聽，移動性較差。為此，基于無線網絡設計并搭建一套智慧病房無線呼叫系統，系統組件包括床頭屏、門口屏和護士站呼叫主機，系統中創新性地引入了手持式移動護理終端（PDA）以實現移動接聽。該呼叫系統在某院試點病區已穩定運行一年以上，統計數據表明引入該無線呼叫系統后，護士接聽患者呼叫的響應率高達89.41%，大多護士反饋PDA的移動接聽功能提高了接聽效率。滿意度調查結果顯示，護士對系統的總體滿意度為4.28分（滿分5），推薦給其他病區的意愿度為4.38分（滿分5）。因此，該無線呼叫系統具有低布線成本和高移動性的優點，有較高的應用和推廣價值。

關鍵詞：無線呼叫；移動呼叫；智慧病房；PDA

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2024）08-0028-04

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.08.007

0 引 言

醫院病房呼叫系統即醫院護理對講系統，用于醫院病房患者與護士之間的相互呼叫和對講[1]，減少了醫護患者的頻繁走動，減輕醫護人員的工作量，降低醫療安全事故發生的可能性[2，3]。

傳統的病房呼叫系統多數采用有線通信和模擬信號，通過聲光報警和LED屏顯示呼叫的床號，一般由有線的床頭分機、走廊顯示屏和護士站主機組成[4，5]。這種系統病人呼叫求援方式單一，護士只能在護士站才能聽到患者的呼叫，容易漏接呼叫。此外，該系統一般采用總線制，可承載的數據量小。

隨著信息化的不斷發展，現有的病房呼叫系統逐步走向數字化，一般由床頭分機、衛生間呼叫器、門口機、走廊屏和護士站主機構成，基于院內的TCP/IP網絡建立呼叫對講系統。患者通過床頭分機或衛生間呼叫器呼叫后，護士站主機、走廊屏和門口機將會響鈴，護士通過護士站主機和門口機接聽并與患者對講，還可以主動呼叫床頭分機，相比傳統呼叫系統這種多種終端接聽方式降低了護士錯過患者呼叫的概率。而且該系統接入醫院內網可與醫院信息系統（Hospital Information System， HIS）對接，實現病房信息交互，提高醫護移動查房和護理的效率。現有的病房呼叫對講系統雖然有上述優點，但往往采用有線通信[6-8]，布線成本高，更適于病房建設初期[6，9-10]。而且護士只能用護士站主機等固定終端接聽，當夜班只有一名護士在病房給患者治療時則可能漏接呼叫，依舊存在醫療事故發生的可能性[11]。

為了解決現有的病房呼叫對講系統的弊端，本文提出了一種智慧病房無線呼叫系統。基于現有的無線網絡建設一套無線呼叫系統，無須部署有線網絡，施工量小，造價成本低[12-14]，適用于我院1號樓建筑比較陳舊的病房。并且復用現有的手持式移動護理終端（Personal Digital Assistant， PDA），創新性地在PDA部署呼叫軟件實現與床頭屏聯動，護士在病區任何地方通過隨身攜帶的PDA都能接聽患者呼叫。本系統相比現有的有線呼叫系統，進一步提高護士的接聽效率，降低系統實施的工程量和成本。

1 硬件系統

無線呼叫系統包括硬件系統和軟件系統。如圖1所示，無線呼叫對講硬件系統包括呼叫終端、PDA和服務器。呼叫終端包括床頭屏、衛生間呼叫器、門口屏和護士站呼叫主機。終端部署方面，每張病床的設備帶上部署1個床頭屏，每個房間的衛生間里安裝1個呼叫器，病區每條走廊的病房門口安裝2個門口屏，在護士站部署1個呼叫主機，每名值班護士配1臺PDA。

1.1 呼叫終端

床頭屏、門口屏和護士站呼叫主機均采用基于安卓操作系統的觸摸屏，均利用12 V直流兩芯線供電，硬件配置都包括CPU、內存、存儲、攝像頭和喇叭，三者的配置大小有所不同。此外，床頭屏和護士站呼叫主機配有呼叫手柄，提高通話質量。床頭屏、門口屏和護士站呼叫主機都基于802.1x的認證方式接入5 GHz頻段的醫院內網隱藏Wi-Fi。衛生間的呼叫器與床頭屏采用0.75平方兩芯線連接，當衛生間呼叫器按鈕被按下后，可以聯動床頭屏實現呼叫，從而保障患者在衛生間的人身安全。

以上呼叫終端的實施，只需要12 V的直流電源，網絡方面復用醫院無線網絡，省去了布線成本和交換機硬件成本。隱藏網絡提高了醫院內網的私密性，802.1x認證可以限制未經授權的終端訪問內網，這兩者途徑極大地提高了醫院網絡的安全性。相比2.4 GHz、

5 GHz頻段的設置提高了內網的傳播速度和抗干擾性。

1.2 PDA

PDA采用病區現有的手持式移動護理終端，基于與床頭屏相同的Wi-Fi接入方式連接醫院內網，利用呼叫軟件與床頭屏實現呼叫對講聯動。根據我院護士關于PDA的抽樣調查結果，護士希望PDA啟用呼叫功能。因此，PDA的引入將有利于提高護士與患者的溝通效率。

1.3 服務器

服務器是部署在醫院內網的虛擬機，基于Windows 2012的操作系統，配置為4核CPU，8 GB內存和500 GB存儲，用于部署呼叫對講的應用服務和數據庫。

2 軟件系統

無線呼叫對講軟件系統包括呼叫對講軟件、消息交互軟件和后臺管理軟件，其中呼叫對講和消息交互軟件的相關設置均在后臺管理軟件實現。

2.1 呼叫對講軟件

當床頭屏發起呼叫時，PDA、門口屏和護士站主機都能實現響鈴、接聽和對講功能。PDA、門口屏和護士站呼叫主機還可以主動呼叫任意一個床頭屏，從而實現患者與護士的雙向呼叫。這種多樣接聽終端的方式有利于提高護士的接聽效率。此外，PDA作為移動終端，有效避免只有一名夜班護士在病房治療時忽略了其他病房的呼叫。

呼叫系統支持三種呼叫模式，包括全呼模式、責護模式和自定義模式。在所有呼叫模式下，床頭屏的呼叫信息都會推送到護士站主機和門口屏。在全呼模式下，任意一個床頭屏的呼叫信息都會推送到所有的PDA；在責護模式下，床頭屏呼叫時只推送到對應的責任護士PDA，其他PDA則不會收到呼叫信息，患者的責任護士通過HIS接口獲取；自定義模式下，可以設置各個床頭屏推送到指定的PDA上。

呼叫對講軟件除了呼叫和對講功能，還有語音廣播和群發消息功能。護士可以通過護士站呼叫主機向病區所有床頭屏廣播語音信號或者群發文字消息，提高護理消息通知的效率。

2.2 信息交互軟件

無線呼叫服務器接入醫院內網后，實現與院內的HIS等系統做數據對接，通過視圖或Web Service方式獲取患者的基本信息、檢查化驗報告和檢查預約等信息[15]，無線呼叫終端再從服務器獲取以上信息。醫生和護士可以通過點擊呼叫終端的觸摸屏查閱對應的信息，從而實現信息交互功能。如圖2所示，床頭屏可展示患者基本信息，包括姓名、性別、年齡、病歷號、入院時間、床號、主管醫生、主診教授、護士長、護理組長、護理等級、飲食類型以及藥敏、血栓和營養等風險評估。

檢查化驗報告包括影像、內窺鏡、心電超聲、肺功能和血常規等，圖3展示的是某位患者的血常規結果。床頭屏展示的檢查化驗報告，有助于醫生和護士快速了解患者的身體狀態，極大地提高醫生查房和護士護理的效率。

除了檢查化驗，呼叫對講系統獲取到的檢查預約信息如檢查項目名稱、預約時間和檢查指引單，可用于提醒患者做好檢查前的注意事項，保證患者的檢查質量，如圖4所示。

2.3 后臺管理軟件

后臺管理軟件主要用于賬號管理、呼叫設置、終端管理和統計分析等。

賬號管理，包括后臺管理系統用戶和PDA呼叫用戶的賬號管理（一般采用護士的工號）和密碼管理。具體包括賬號的新建、修改、刪除以及密碼的修改。

呼叫設置，包括呼叫模式的設置以及在自定義呼叫模式下各個PDA用戶負責的患者管理。呼叫基本設置，如調節床頭屏等呼叫終端的呼叫鈴聲和對講聲音的大小，呼叫的最長響鈴時間等。

終端管理，包括查看各個呼叫終端的在線狀態，遠程修復或重啟指定的終端，調節各個終端的亮度，夜間定時息屏等。

統計分析，含某一時間段的呼叫記錄、呼叫總數、響應總數、日均呼叫總數、接聽率、處置率、超時率以及各個接聽終端的接聽比例。

3 系統使用情況

該無線呼叫系統于2022年5月在我院智慧病房試點病區正式上線，目前已經穩定運行一年以上。其中試點病區為結直腸科一區，該病區一共17個病房和35張床位。為了分析該呼叫系統的實際使用情況，在后臺管理平臺上調取了該試點病區在2023年4月份呼叫對講系統使用的相關統計數據。

表1展示了該月份呼叫和響應的統計數據。其中患者呼叫總數為2 653次，遠高于護士呼叫總數的227次；患者呼叫方面，日均患者呼叫總數為88.43次，單日最高呼叫總數為162次；日均每床呼叫數為2.53次，單日單床最高呼叫數遠高于平均數，為19次；護士的響應總數為2 372次，響應率高達89.41%，平均響應時長9秒。

表2列出了各個響應方式的次數和占比。在患者呼叫的2 653次中，護士接聽次數為1 408次，占比為53.07%，處置次數為934，占比36.34%，在最長響鈴時間內患者取消呼叫219次，占比8.25%，呼叫超時次數62，占比最小為2.34%。

圖5展示了各個響應終端的占比，其中護士站主機接聽2 235次，占據絕大比例，高達94.22%，用門口屏和PDA接聽分別為77次和60次，分別占3.25%和2.53%。根據護士反饋，白天值班護士較多，一般在護士站用主機響應，或者在走廊的護士順手用門口屏響應，夜班一般只有一名護士，使用PDA接聽較多，因為即使在病房治療時也能用PDA接聽呼叫。可見采用護士主機、門口屏和PDA這種多樣接聽終端的方式，護士的響應率和響應速度在較高的水平。

此外，我們針對護士的使用滿意度做了問卷調查，一共收到8份有效答卷，其中關于通話質量的滿意度為3.38分（滿分5），系統交互界面效果的滿意度為4.38分（滿分5），系統總體功能的滿意度為4.25分（滿分5），推薦其他病區使用該呼叫系統的程度為4.38分（滿分5），大部分用戶反饋希望通話質量得以提升。滿意度調查結果如表3所示。

綜上，本文建設的智慧病房無線呼叫系統一方面省去了布線的煩瑣，另一方面PDA的引入極大提高了護士的接聽呼叫效率。然而該系統仍存在不足，例如滿意度結果中的通話質量仍有待提升。原因之一是Wi-Fi信號固有的不夠穩定的特性，另外軟件層面有進一步優化的空間。而且PDA的使用率不高，護士基本上只有在夜班時使用，可能是因為PDA上的呼叫軟件與護理軟件是兩個獨立的應用，護士在使用護理軟件的同時再打開呼叫軟件的意愿較低。未來工作將對病區Wi-Fi信號較弱的地方增加無線接入點，掃除Wi-Fi覆蓋盲區，并對呼叫軟件技術方面做優化，降低通話延遲和提高通話質量。另外，將PDA的呼叫軟件整合到護理軟件，提高PDA的呼叫對講使用率。

4 結 論

本文設計和部署了一套智慧病房無線呼叫系統，利用現有的無線網絡資源，無須部署有線網絡，成本較低，施工量較小；并且創新性地在現有的PDA上開發呼叫軟件從而實現與床頭屏呼叫聯動，滿足護士在病區移動呼叫對講的需求。該系統應用于我院的試點病區并已穩定運行一年以上。根據后臺管理軟件的呼叫和響應統計數據，這種多響應終端的無線呼叫系統保障了護士的高響應率和低響應時長，而且呼叫PDA創新性地引入給夜班護士的呼叫接聽帶來極大的便利。此外，滿意度調查結果顯示護士對系統的總體滿意度較高，尤其是對信息交互界面方面，有助于護士日常的護理，并且大部分護士愿意推薦給其他病區。因此，該系統具有一定的應用推廣性。

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作者簡介：申志航（1994.02—），男，漢族，廣東梅

州人，工程師，碩士研究生，研究方向：醫院網絡規劃與運維和電子醫療設備。

收稿日期：2023-08-28

Design and Implementation of Wireless Call System for Smart Wards

SHEN Zhihang， SU Yuehong， XING Hongwei， LI Bin

（Sun Yat-sen University Cancer Center， Guangzhou 510060， China）

Abstract： Most existing ward call systems use wired networks， which have high wiring costs. Nurses can only use fixed terminals to answer， resulting in poor mobility. To this end， a smart ward wireless call system is designed and built based on wireless networks. The system components include a bedside screen， a doorstep screen， and a nurse station call host. The system innovatively introduces a Personal Digital Assistant （PDA） to achieve mobile answering. The call system has been running stably in a pilot ward of a certain hospital for more than a year. Statistics show that after the introduction of the wireless call system， the response rate of nurses answering patient's calls is as high as 89.41%. Most nurses have reported that the mobile answering function of PDA has improved the efficiency of answering. The satisfaction survey results show that the overall satisfaction of nurses with the system is 4.28 out of 5， and the willingness to recommend to other wards is 4.38 out of 5. Therefore， the wireless call system has the advantages of low wiring cost and high mobility， and has high application and promotion value.

Keywords： wireless call; mobile call; smart ward; PDA