南京总医院:医院设备连接平台系统的研究与设计

2016-08-30 09:49:10 爱德腕带 阅读

针对医疗临床设备的物联网还存在着缺口,医院设备连接平台希望通过对医疗设备的联网,实现设备即插即连,自动检测数据,实时显示、预警、存储和管理,对于患者使用临床设备的全过程负责,保障数据的实时、准确、安全,为医院信息化设备联网提供一个管理平台。


1    系统结构设计


设备连接平台通过医院内网与各个科室的临床设备进行连接,采集患者的生命体征数据进行存储,实时监控设备联网过程,对于异常情况通知报警。系统结构示意图如图1所示。

 

设备连接平台的系统结构图图1 设备连接平台的系统结构图


2    功能模块设计


设备连接平台由以下模块组成,患者与诊断设备的解绑定模块、设备采集通信模块、数据存储模块、设备联网管理模块,数据分析模块,多路数据集成显示模块。


2.1 患者与设备解绑定 当患者使用临床设备时,医护人员用终端为患者选取设备(终端可采用PDA,PC 等),设备连接平台建立绑定状态,连接相应临床设备,通过监听患者与设备的绑定状态,关联患者与设备。


2.2 设备通信 对于临床设备连接与数据存储输出,平台支持监护仪、呼吸机、麻醉机、输液泵、血液透析等设备的连接,并存储患者的体征数据,对于体征报警信息进行标记性存储,支持数据库或HL7 作为第三方系统的数据输出接口。


2.2.1 采集终端 目前科室采集终端使用医院提供的普通PC,普通PC 性能差,安全性低,未来将转为刀片机集成采集模块,插入机架式机柜放于科室管井或设备间。


2.2.2 负载均衡 根据医院实际设备台数及使用频率,设备连接平台服务器端可配置多服务器进行负载均衡,充分利用服务器性能,同时解决科室设备联网通信压力,保障数据安全稳定传输。解决处理器的负载均衡这个问题,能够对资源进行更有效合理利用,使任务执行得到最快响应。


2.2.3 加密授权 由于设备通信接口非标准化,目前设备连接平台会针对设备采集核心程序进行加密授权,防止知识产权外泄,并控制医院连接点,未来会采用加密狗方式。


2.3 设备管理 对于使用中的设备进行实时检测,包括网络、患者、数据的实时性,为医院科室人员提供实时的设备联网管理,保障患者数据的连续性,安全性,提供设备的使用率统计及相关报表,提供有效的设备管理依据。


2.3.1 设备的基础维护 对科室设备相关信息进行维护,包括:设备类型、品牌、IP地址、维修厂家、服务器、所属科室等。


2.3.2 设备联网安全监控 如果正式将医院信息系统投入运行的话, 最关键的问题就是确保医院信息数据的安全,为确保设备连接平台稳定运行、患者设备数据的连续性,安全性,针对患者使用中的设备及服务器将进行实时监控,包括服务器是否Down 机,监护仪网络是否出现问题等,及时向相关科室报警并给出诊断信息,从而科室人员能进行及时处理,报警接口包括短信、邮件、屏幕显示等。


2.3.3 设备查询与统计 查询科室联网设备数量、种类、患者与设备绑定状态、设备采集情况等;设备的使用统计为设备管理者提供有效的统计报表,为科室设备使用者提供必要的保养提醒或更换必要组件提醒。


2.4 患者体征数据存储 设备连接平台将存储患者检测的体征数据,随着时间数据量的增大,将根据医院要求进行定时删除、定时备份、及时恢复数据功能,对于患者危机数据将进行特殊标记存储。


2.5 患者体征数据接口 设备连接平台以患者唯一号(例如住院号)为主索引将数据提供给医院其它临床系统,接口形式包括:数据库视图、HL7、Web Servers。


2.6 数据的分析与统计 本系统的主要功能是通过数据采集、数据管理和数据分析,对疾病进行评估,为医生提供临床辅助诊疗和科研数据分析。通过系统将每位病人的各种信息汇集于一个平台,利用计算机功能,完成对病人的资料采集、记录,实现病人生命体征数据的自动采集、各种护理记录单自动生成,同时与医院信息系统(HIS)等系统无缝链接,实现监护室护理的现代化、数字化。


2.6.1 数据采集 建立在院及转运中危重症患者全程管理的知识库,包括病史采集、疾病诊断、病情严重程度的判断和治疗策略的逻辑判断、自动化提醒医生对疾病的整个过程进行采集、存储、干预和分析数据。


2.6.2 转运危重的信息传输 收集在途的转运患者的生命体征、相关检验检查,记录转运医生的诊断及干预信息,整合后定时向转运目的地的医学中心传输并储存相关信息,由转运目的地医学中心的上级医师监督在途患者的诊疗过程。如有需要还需要进行在途会诊。


2.6.3 数据管理 支持不同权限的用户对各种各类所采集的数据、诊断、症状、治疗手段等数据的查询、抽取、分析;支持将抽取的数据按照多种格式导出,以满足科研统计需求。


2.6.4 数据分析 数据分析服务非常重要,通过数据分析,我们可进一步整理数据库中的数据,并建立索引,以方便上层应用的使用。本系统可以针对医生治疗规律分析,对他们擅长的诊治方法进行以及违反系统推荐的诊疗进行统计,并通过某种显示方式(例如饼图、柱状图等)展示给医生。也可以专题分析选择一个重点临床特征进行专题研究,验证数据抽取模型的准确性,并为医生提供疾病相关性病历查询,相关职能科室及院领导能随时调看科室的全部信息,完善了临床医疗科研、护理、管理工作的统计与分析。


2.7 多路数据的集成显示 提供一种多路数据(监护仪,呼吸机,输液泵等)的集成显示,并结合数据分析与统计模块为医生提供辅助诊断的相关信息。


2.8 基于HL7规范 HL7卫生信息交换标准(Health Level 7),是由美国国家标准局(ANSI)批准颁布实施的医疗卫生机构及医用仪器、设备数据信息传输标准。随着HL7应用的日益广泛,采用HL7作业标准的医院信息系统和医用仪器、设备可以完全做到无障碍互连和医学数据信息的无障碍交换,为和医疗服务机构内部各部门之间的数据交换和区域医疗服务机构之间的资源共享奠定了基础。


3    结论


此平台实现了临床数据的细化记收集和全程管理, 使临床信息易控制、可控制, 也使患者病情记录标准化、规范化完善ICU的重症监护管理。系统自动整理记录患者完整的病情以及诊疗过程, 可随时调出查看或对医疗效果进行评价, 便于管理和控制临床信息。


(来源:《中国数字医学》杂志2016年第8期  作者:张晓燕  于京杰  王鹏  单位:南京总医院信息科)


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