基于云平台的智能输液管理系统的研究和应用

徐浩 周万里

摘要：目的：探索基于云平台的智能输液管理系统的临床应用效果。方法：通过SaaS服务平台、物联网和高精度测算设备，在关键医疗安全环节，实现集中监控和管理所有患者的输液信息，由智能系统替代了人工。结果：该平台系统具有较好的安全性、有效性和可靠性，有助于提高医护工作效率和质量。结论：基于云平台的智能输液管理系统可以更高效、实时地监测，降低安全隱患，值得推广。

关键词：云平台;智能输液管理系统;Saas;物联网

中图分类号：TP301  文献标识码：B

文章编号：1009-3044（2022）17-0056-02

众所周知，患者安全事件不仅会对医疗系统造成额外的负担，更会严重影响医患关系[1-2]。通过国外的文献了解，美国等发达国家从各个层面积极组织开展患者安全的工作，为了有效解决患者安全管理问题而采取提高患者参与患者安全管理的认知[3-4]。因此可见采取必要的措施保障患者安全在各国都备受关注，有效的干预措施应建立在对影响患者安全的相关行为有深刻理解的基础上。

当前的呼叫设备往往不能准确了解患者的实际需求，比如患者呼叫是因为其他事务还是需要换输液药品，从而无法客观地反映输液的真实情况，导致护理人员来回奔波。为了充分利用“互联网+医疗”的优势作用，国家卫生健康委发布通知明确各级卫生健康行政部门推动互联网诊疗咨询服务在医院实际诊疗中发挥更为重要的作用。

引入智能输液管理系统，用更精密的仪器监控输液的进度，同时数据云端化与可视化，做到信息集中、统一分配和管理，掌握患者输液实时情况，提前做好输液护理的工作，不仅较大程度地提高护理诊疗工作的效率和节约时间成本，同时也提高了患者的满意度，故基于云平台的智能输液管理系统是病患期间更有意义的实践性应用。

1现状分析

目前传统的输液过程，往往占用了护理工作人员大部分的工作量。当患者的输液已完成或者需要换瓶或者堵针时，需要通过患者或者患者家属按铃通知，护理人员接收到通知，然后去患者的床旁才能够明确具体的问题，有时候甚至可能会出现纠纷。侧面也反映出了静脉输液的安全性和及时性，会直接影响护理工作质量和患者满意度[5]。

在如今云计算、大数据、AI技术、物联网成熟的情况下，基于云平台的智能输液管理系统可以更好地应对当前的现状。该平台系统在很多环节上变化成了“智能提示”，让计算机代替人员跑动，当输液过程中出现了特殊情况时，比如堵针或者输液完成等，系统将自动判断并提示护士，保障患者安全。护士可以更合理地安排工作计划，提高护士工作效率，减轻护士工作压力，同时病患期间，在患者没有陪人的前提下，护士也可以及时知道病人输液的情况，做好相关的护理措施。

2系统架构以及相关技术

该系统采用了云运营商的ECS（Eastic Compute Service，云服务器）、RDS（Relational Database Service，关系型数据库）、SLB（Server Load Balancing，服务器负载均衡）。在云平台上，计算机资源得以共享，从而提供强大的计算存储、计算功能。在云服务器搭建SaaS平台，然后采用RabbitMQ消息队列作为消息交互的中间件，采用B/S结构，基本可以支持各类终端，通过基于Restful风格的webapi作为应用服务，采用ELK做日志记录分析，使用Zabbix开源解决方案来监控云平台系统的性能和网络。在物联网的环境中，无线设备装置将数据汇总到输液管理器，再由输液管理器将汇聚的数据上传至云平台。本系统的整体架构如图1所示。

技术介绍如下：

（1）SaaS

软件即服务（SaaS）是云计算的服务平台，主要优势是不需要购买、安装、维护或更新硬件或软件，同时其具有可配置的多租户SaaS平台概念架构[6-7]。

（2）RabbitMQ

RabbitMQ是一个开源实现的消息队列，支持的客户端广泛，在系统中负责存储转发消息，它拥有消息持久化的特点，可以更好地处理平台峰值，解决了高并发的问题，避免产生性能瓶颈，提高了系统的可靠性与可用性。

（3）ELK

ELK是ElasticSearch、Logstash和Kibana三个开源工具组合，可记录日志，同时支持实时数据存储、检索和分析[8]，本平台系统也引入了ELK技术，便于后续日志以及数据的分析。

（4）ETL

Extract-Transform-Load的缩写，即数据抽取、转换、装载的过程，ETL是将业务数据经过抓取、清洗以及转换之后加载到数据仓库的过程，使数据达到统一、标准以及结构化，便于后续做数据挖掘利用，为企业或单位的决策提供分析依据。

（5）物联网

物联网，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，通过传感器将信号传输给控制器，实现对机器智能化的远程控制[9-10]。

（6）Zabbix

Zabbix是一个基于web界面的开源监控系统，具有服务器的性能、网络、磁盘容量、IO等监控[11]，还具有预警提示功能。通过图形界面可以更加直观地看到服务器的性能情况，如图2所示。

3系统主要功能

（1）多租户管理

多租户是SaaS的主要特征，SaaS服务可以运行在一个实例之上，同一套硬件基础设施多个租户共用，所有租户共用同一个版本，租户的数据会有隔离。这个平台服务也是可以做高度客户定制化，以满足特定客户业务需求。多租户性质，也大大降低了客户的硬件成本和运维成本，也可以快速使用相应的功能。同一个软件或者服务版本，也便于公司针对平台做日常运维，不仅如此，如果是集团化的信息建设，也可以达到共享数据，打通数据使用，避免信息孤岛。

（2）开放式API

根据客户业务需求，提供相应开放式的API接口，便于客户的对接或者特殊业务流程的情况下开发接入，使平台的系统定制化更加便捷和灵活。

（3）病人信息维护

可以在平台上人工维护基本的病人信息，也可以通过开放式API对接上传病人的基本信息，平台也支持二维码的扫码快速录入病人信息，形式多样，根据不同的客户采用不同的方案。

（4）用户管理权限设置

每个租户有相应的人员管理权限设置，平台将用户角色再细分为医疗和患者，租户的管理人员根据人员的角色划分不同的菜单功能权限，使用不同的功能，便于平台数据和人员的管理。

（5）预警机制

不同租户可以根据各自的需求进行自定义预警配置。各类数据的阈值根据不同的情况可以自定义设置，比如在滴注10分钟后即将完成时，系统可以做到提示，相关的信息标识显示出来，让护士可以提前安排好相关的工作。

（6）实时监控

将云平台的网页地址加入医院的白名单，那么院内即使只有内网也可以直接访问云平台。在病区放置大屏设备，通过屏幕实时监控患者输液进度，并通过高亮显示、特殊标志、系统语音播报等，知道相应的输液情况，及时做相应的护理治疗。患者也可以通过登录App了解自己的输液情况，比如输液的次数，剩余输液的数量，某次输液的整个过程等，做到数据面向患者，数据透明。

（7）硬件绑定

将每床固定的输液精密测量设备与输液管理器进行配置，输液管理器与软件再进行绑定，软硬件产生关联，可以准确地将输液对应的进度准确地在软件中呈现出来。

（8）输液信息采集

无线装置设备采用自动扣重原理，挂在输液架上，输液时将药挂于设备上，通过传感器称重，能自动识别所挂药的重量规格及液体药品余量，还能自动计算流速与时间[12]。各个床位的输液状态信息通过无线终端和物联网实时传送到护士站的管理机，由管理机通过http协议上传数据至云平台，再由云平台经过数据分析处理，再分发到护士服务台、二级护理站及护士手中的PDA上，同时在病区的大屏幕显示相应的标识内容，护士在服务台就能看到每个患者输液的进度。

（9）报表统计

可查看历史输液记录信息，也可以根据时间段、药品信息、输液异常比例、人群年龄比例等信息进行不同维度的统计分析，将数据进行二次有效的利用。

云平台的优势便在于输液采集设备可以根据各院区的招投标自行采购，然后将相应的输液数据上传至云平台，那么其他相应的功能也直接可以使用，不需要再次重新开发构建，也减轻了医院的软件成本。平台的智能输液管理系统把输液过程的各个环节统计记录下来，实现了输液的集中监控和量化管理。

4结论

该平台系统可以监控以及预警提示，病区大屏幕可以显示输液患者的实时状况，护士可以化被动为主动，实时了解各输液患者的情况后，更合理地安排工作计划并且开展，有条不紊，也为患者提供了安全感，提高患者的满意度。本平台系统可以在现有的功能基础上，不断完善和扩展平台的新功能，更加贴近临床护理的实际业务需求。从护理的发展来看，智能输液管理系统无疑是一个必然的趋势，护理行业的发展同时也离不开护士相关辅助设备的更新及发展。国家推动信息技术的大力发展，必将推动护理工作的精细化及智能化，逐步达到互联网+医疗的模式，护理工作中的很多环节将会被信息化产品所代替，从而提高护士的工作效率和医疗的安全水平，医疗系统也将不断从传统的模式中突破，逐步走向云服务模式。

参考文献：

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[4] Blegen M A，Sehgal N L，Alldredge B K，et al.Improving safety culture on adult medical units through multidisciplinary teamwork and communication interventions：the TOPS Project[J].Quality & Safety in Health Care，2010，19（4）：346-350.

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[7] 王倩宜，欧阳荣彬，龙新征.SaaS云服务环境下的管理信息系统方案研究[J].华东师范大学学报（自然科学版），2015（6）：134-142.

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[9] 褚铭颖.物联网技术在医疗设备中的应用[J].数字技术与应用，2018，36（6）：121，123.

[10] 王智彪，冉鹏，陈巧.物联网技术在医疗服务领域的应用与发展现状[J].物联网学报，2018，2（3）：1-10.

[11] 杨澎涛，范永合，孙剑，等.Zabbix聚合图形批量添加技术研究[J].信息技术与信息化，2020（4）：58-60.

[12] 庞华容，郭玲，万绍平，等.智能输液监控管理系统的质量评价与分析[J].中国医学装备，2020，17（3）：143-147.

收稿日期：2022-01-12

作者简介：徐浩（1989—），男，浙江温州人，工程师，硕士，研究方向为软件工程领域工程;通讯作者：周万里（1990—），男，浙江温州人，助理工程师，硕士，研究方向为软件工程，计算机科学和技术。