上海市静安区闸北中心医院:基于医疗物联网平台的动态实时体温检测系统

作者:上海闸北中心医院 发布时间:2021-07-08
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“医院新兴技术创新应用典型案例”征集正在进行中,《中国医院》杂志社将组织专家遴选部分有推广和借鉴价值的案例在CHIMA 2021大会进行路演演讲,并将入选典型案例编入《2021年医院新兴技术创新应用典型案例集》,印刷成册分享给活动参与者。欢迎各相关单位踊跃参与。


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项目简介



体温测量是临床诊断和疾病进程监测过程中必须的最重要参考参数之一,尤其是在当前新冠疫情常态化管理的情况下,异常体温的监测尤为重要。与此同时,近期国药局正式发布的关于履行《汞公约》明确2026年1月1日起禁止汞体温计生产的背景下,便捷、精准医疗级的体温检测方案已经是势在必行。当前因新冠疫情对于医院院感管控有更为严格的要求,这使得医院护理中,非接触式护理更加成为必要,体温的无线测量和传输可以解决这一需求。同时结合医疗物联网平台技术,也解决“医护最后一公里”问题,全面实现数字化,同时借助体温贴低成本、便捷、可穿戴的特性,真正意义上实现智慧医院。


我院建立的基于医疗物联网平台的动态实时体温检测系统,在院内相关重点病区部署可穿戴式蓝牙体温贴及蓝牙数据通讯设备,对监测对象进行持续实时体温监测,按照年龄、性别、昼夜时间、身体行为状态,采集实时数据,建立真实世界人体体温动态模型,预警体温异常个体、群体,实现非接触地持续精准体温监测与预警,疫情情况下减少交叉感染、改善患者体温测量体验,最大程度地保护医护人员。通过与护理文书数据互联,实时更新护理文书系统中的体温数据,优化了护理工作流程,减轻护理人员工作量,通过护理大屏可直接展示以床位为单位的体温监测信息,以及设备运行状态。


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建设与开发



通过部署动态实时体温检测系统,供医护人员及患者使用,实时对ICU病房患者、常规病房患者、发热门诊患者、传染病区患者以及处于高危险工作场所的医护人员进行持续实时体温检测、按照年龄、性别、昼夜时间、身体行为状态,采集实时数据,预警体温异常个体、群体。



系统主要功能模块及应用情况:


(1)医疗物联网信息平台


物联网信息平台处在物联网时代软硬结合的枢纽位置,一方面肩负管理底层硬件并赋予上层应用服务的重任,另一方面,聚合硬件属性、感知讯息、用户身份、交互指令等静态及动态讯息;物联网平台具有通信、数据流通、设备管理和应用程序等功能。


物联网信息系统架构包括:


1)硬件:蓝牙体温贴从环境中收集数据或执行操作。


2)网络链接:蓝牙体温贴通过蓝牙网关将所有数据传输到院内服务器中。


3)软件:本平台在服务器运作,负责分析从蓝牙体温贴收集数据并做出指令。


4)医疗物联网信息平台功能介绍:设备、床位、患者信息的录入,支持批量导入设备信息以及单个录入的方式;床位和患者信息床位、设备、患者的绑定和解绑定; 支持对页面采集体温信息的启动和停止测量操作绑定后的设备可以进行计时。


(2)动态实时体温检测系统


动态实时体温检测系统部署到医院病区,供医护人员及患者使用,该系统的部署上线,能大大减少医患间因测量基础生命体征而发生的接触,提高了医护人员的效率,同时降低了医护人员被感染的风险。


具体的系统及产品应用描述如下:



1)功能介绍:患者佩戴。体温贴可以在目前的疫情下做到人手一个,在不影响佩戴者工作休息的情况下连续采集体温数据,且可以连续佩戴,电池供电最长6月至1年,满足整个住院周期无需更换设备。数据与 HIS、护理文书系统打通,直接反馈到护士站显示大屏和电子病历中。给患者佩戴,可以在保证有效采集患者基础生命体征的前提下,减少医护人员与患者接触的次数,从而更好的保护好医护人员;医护人员佩戴:给医生和护士佩戴可以让医院能清楚的了解医生护士自身状态,做到早发现早干预早治疗,避免二次接触而引起的更大范围感染。



2)体温显示和异常告警:包括显示体温贴“连接异常”,体温“预热中”、“请夹紧手臂”、“高温”等提示,也包括体温贴“开机”、“关机”、“电量低”等提示。


3)可以实时显示患者体温,也可以显示历史趋势,也可以滚屏显示,高低温报警门限可以人为设置。


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关键技术或产品描述



(1)本项目由三部分组成


1)病房内部的终端设备,应用试点方案是连续体温测量装置,该设备贴于患者腋下,可实时长程监护患者腋下温度,该温度以蓝牙的形式发送出去。


2)布置于病房的蓝牙转5G路由器,每个路由器可以接入数个或几十个患者,生命体征信息最终通过5G传输到医院指定的服务器。


3)服务器和应用显示终端部分,服务器负责生命体征信息的存储、管理,应用显示终端展示给医护人员实时患者生命体征信息等。具体如下图:



本系统支持后续平滑扩展,蓝牙路由器不只可以接收体温信息,还可以接收心电、血氧、血压、呼吸、脉搏等生命体征终端发送过来的信息;服务器和显示终端也设计了统一的多参数架构,方便多种参数的管理、存储和显示。


(2)系统拓扑图



(3)具体数据传输流


  • 患者体温数据通过蓝牙传输至蓝牙网关

  • 蓝牙网关通过网线将数据发送至院内路由器

  • 院内路由器将数据上传到中心服务器

  • 中心服务器虚拟机内装有智慧病区体温监测软件

  • 分析完成后将数据发送给电脑/移动平板显示


(4)终端采集安装实际图


每个病房部署蓝牙路由器一台与医院内网直接连接:



病房干扰信号勘察:



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应用效果



目前此系统在我院总共覆盖4个病区,以下资料来自随机10个患者,在护士站可实现实时体温数据。



上图左上角3个病房共10个患者已使用该系统。每个病房安装蓝牙路由器一台,每个患者腋下贴体温贴一个。


某患者的测量结果后台数据:



每15分钟采集一次,与数据准确率可达到97.05%。


出现误差的原因经过分析发现在于:患者去走廊活动、吃饭(中午晚上饭点非常明显)、睡觉的某个角度遮挡信号(温度参数获取不到)、院内网络问题(网络出现短暂堵塞)、对所有参与佩戴的患者进行监测的时候,确实发现一个患者在一段时间内持续发烧38°。



列举四个患者多次测量的数据,分别计算水银温度计与电子体温贴的差值结果如下。



(1)偏差计算



从统计结果来看,能满足临床需求。


(2)主观性评价


对医护人员进行了访谈,整体结果如下。


对象:护士;


数据量:2位,(一位护士长,一位终班护士);


工作量的减轻:终班护士认为会极大的减轻工作量,护士长认为会有一定量的减轻;


工具选择:终班护士希望使用体温贴(前提是测量精准);


对于机构、角色、病区管理界面:护士长认为管理界面建议简化;


测量精度:认为数值精确,也有轻微偏差,但可以接受;


建议:护士长建议将体温贴与床位绑定,尽可能减少操作步骤,使用时只需要将患者与床位绑定就好。


对患者进行了访谈,整体结果如下。


对象:患者;


数据量:13位;


长期贴附的感觉:12位表示不会感到不适,1位表示不舒服;


贴附体温贴的皮肤感觉:12位表示无感觉,1位表示有感觉但不会不适;


贴附牢靠程度:认为贴附牢靠的7位,会掉落的4位,容易松动的2位(为体廋皮肤松弛)。



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总结



该项目的实施实现了重点病区的非接触式连续测量体温,保证了对疫情防控最关键的体温指标的及时反映,利于患者体温情况的及时掌控,体温信息的5G无线传输,使得医护人员不必频繁到患者附近去量测体温,避免了医患间的交叉感染。传统的耳温枪和额温枪等测量方式,护士需要密切接触发热患者,体温贴可以无线远程传输,可以避免此类频繁接触造成的医患交叉感染;动态实时监测患者体温,及时发现患者体温升高情况,及时发现一过性体温高患者,真实发现可能为无症状感染者。基于医疗物联网平台的动态实时体温监测系统适用于疫情等传热疾病的远程护理,是抗击疫情的关键一环。在数据准确性、降低感染机会、降低工作量和简便性方面与传统方式相比较有显著效果。这种技术和模式未来在疫情病房、传染病病房、社区幼儿家庭的应用有广泛的前景。


申报单位:

上海市静安区闸北中心医院


案例技术方向:

物联网


案例业务领域:

临床应用




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