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【摘 要】危重病人在治疗的每一个阶段都涉及水、电解质、酸碱平衡的问题。因此，对水电解质、酸碱失衡的早期诊治显得尤为重要。对危重病人液体监测、保持重病人液体平衡具有重要的临床意义。通过设计一套以ICU病床为单位的危重病人体液平衡系统，可实现对病人输液泵、注射泵输注量的动态监测，以手工录入的方式记录病人口服、大小便出入量，并能通过数据库方式自动查找摄取食品量的含水量，实现对危重病人液体出入量平衡的管理。
【关键词】ICU；危重病人；体液平衡；出入量
1 引言
在临床上，针对重症病人的体液出入量管理，体液失衡的判定都是靠观察病人来判断的：在病人进入病房时，默认其体液是在平衡状态（不过分水肿或缺水的情况下），主要依靠护士手动记录病人的输液量、喂食量、排尿、呕吐等数据来计算其人体体液的出入量平衡（正常每天都会有偏差，特殊情况可能会失衡7000ML左右）[1]。由于医院的ICU病房要管理整个科室所有的重症患者，患者人数众多，治疗护理工作忙，管理困难，所有的病人体液平衡数据的采集通过传统的人工方式采集，缺乏对护理全过程，病人在每个时间节点的体液状态监测；受人为因素的制约，无法实时地了解每个时间节点，病人的体液出入量，导致病人在某一段时间内出现脱水或大量进水的情况，危害病人的健康。本系统就是为了解决这一系列的问题而研制出来的[2]。
2 技术发展现状
输液和注射是医院开展医疗工作中一项工作量大、覆盖面广的治疗和护理方法。全国大、中、小医院每天接纳并输液的患者数以百万计，输液质量的好坏将直接影响治疗效果。随着单个患者输液和注射通路的增多以及整个病房、病区输液和注射器的大量使用，医护人员的劳动强度越来越大，差错率也大为上升，这些都成了医疗隐患[3]。
危重病人由于病情重，耐受性差，对液体和药物的治疗剂量的输液速度要求高，这要求严格控制每一种补液和治疗药物的剂量、浓度、速度。要做到这种精确控制，单纯依靠医务人员是很难的，为满足现代治疗的的需要，输注工作站应运而生，自本世纪以来，在一些大中型医院的重症监护室（ICU）、CCU逐步引入了输注工作站。目前国外有德国费申尤斯、贝朗公司、美国Alaris公司、日本泰尔茂等公司已有床旁工作站等输注集成产品，可以实时监控进入病人体内各药液剂量[4]，通过输入病人药液量，可以监控病人输入/输出液体平衡状态。但这些输注工作站仅仅对药液的输入量进行了监控管理，没有对输液治疗方案的疗效统计和药物临床试验统计进行分析。
现在对危重病人的监护的数字化要求能做到对重症患者的循环、呼吸、代谢、神经、感染等临床信息进行实时监控，并且这种数字化管理系统已经成为整个医疗监护工作的重点发展方向。由于病人的重要临床信息液体还是以原始的手工计算记录的模式进行操作，存在误差大，准确率低的特点[5]。
综上所述，目前国内外还没有专门的危重病人液体平衡管理系统解决方案，这方面的研究尚处空白。基于危重病人液体管理的重要性，随着计算机技术、嵌入式技术，无线通讯技术的发展，这将会成为医疗设备研发的一个新兴领域。
3 系统方案
本系统通过对病人输液泵、注射泵的输注药物量进行监控和采集，结合医护人员对病人的口服、手动注入的药物量、非显性进水量、非显性失水量的护理记录，以及通过电子秤采集病人小便、手术渗出、胃管引流等排液量，系统实时动态计算出病人的体验平衡值，实现对危重病人液体出入量平衡的管理，当体验平衡值低于系统设定的值时，系统自动报警提醒。系统功能框图如下图1，系统由软件系统、输液泵子系统、注射泵子系统、和电子秤称重子系统组成。
3.1系统总体设计
本研究项目系统的主要构成分为硬件部分和软件部分构成：
（1）.硬件构成：工业计算机主机、显示器及输入输出设备（考虑采用触摸屏）、构成工作站的注射泵/输液泵、工作站支架/移动车或悬吊系统、注射泵/输液泵与支架的连接锁紧机构、注射泵/输液泵与主机间的信号通讯和电源系统、工作站电源和医院网络通讯系统等。
（2）.软件构成：泵与主机通讯软件包、上位机数据分析处理软件包、上位机显示控制软件包、病人信息登录软件包、下位机上的控制指令处理软件包、体液平衡专用分析软件包、输液治疗方案效果分析专用软件包、药物临床效果统计分析专用软件包等。
3.2外部接口设计
计算机通信方式有：串行通信和并行通信。串行通信方式具有实用线路少、成本低的特点。特别是在远程传输时、避免了多条线路不一致的问题。在串行通信时，通信双方需要定一个标准接口，方便不同的设备进行连接。本系统采用的是RS232标准。此系统采用Zigbee通讯协议，无线通讯模块的接口采用串口设计，串口设置波特率为57600，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。主控电脑通过RS232串口外接无线模块，实现与输注泵、注射泵、电子秤设备的无线通信。
3.3人机交互设计
人机交互将围绕人性化、简洁化的设计思路进行。包括以下几个方面。
（1）.显示将采用大尺寸触摸屏设计，操作简洁。
（2）.报警音量可调，声音饱满柔和。并可根据报警声音判别出报警的严重级别。
（3）.界面设计美观、科技感强。各子系统功能切换方便简洁，并有丰富的人性化提示及帮助信息。让用户可以快速掌握系统的操作。
4软件功能
4.1系统软件
该系统软件主要实现如下功能：
病人信息录入：对危重病人的姓名、身高、体重、年龄、性别等信息进行登记；
科学准确的记录出入水量，实施对危重病人的体液管理；
病人护理：监护护理操作流程，实时录入病人的每一笔护理记录；可大大的减轻护理工作量，节省手工记录时间，减少护理差错，有更多时间做好其他护理工作。
输注设备的监控：采用无线通讯技术实时检测病人输液泵、注射泵的工作动态；实时准确的采集输液泵和注射泵药液输注量，实现对输注设备的全程监控管理；
药物库管理：药物库包含了临床常用的药物名称及相关参数。用于当医护人员设定输注泵的相关参数时，会参照药物数据库来检查设定是否正确，阻止用药错误。避免因用药错误造成的有害药物反应；
报警管理：设置病人的体液失衡值、排尿提醒周期值、非显性失水提醒值等，系统实时报警提醒医护人员及时处理报警。
故障管理：负责记录当前的故障以及消除故障、防止故障重复上报等功能；
4.2体液平衡监控的功能实现
该功能是本系统的核心模块，主要通过系统自动计算病人在每一天的体液出入量得到体液平衡值，通过体液平衡趋势图或者表来展示病人的体液是否正常。
5 实验结果
外部的工作环境都是影响系统正常运转的因素之一，为验证本系统工作的稳定性，进行了如下表1外部环境测试和压力测试，测试结果如下：
6 结论
鉴于危重病人液体平衡对治疗方案和病人康复的极端重要性，本研究项目有非常重要的意义，通过本项研究，可以通过记录注射泵输液泵输注的药液量和病人通过其他途径进出体内的液体量，实时动态地监测病人液体的平衡状况，从而及时施加更加有效的治疗方案，大大提高危重病人治疗药物输注方案的有效性，而系统所获得的病人液体平衡数据同时可以为进一步治疗创造条件。
参考文献：
[1] 姚泰. 体液平衡及其调节[J]. 基础医学与临床，1990（1）：1-6.
[2] 崔玉玲，宋静波，殷慧智. 小儿心脏直视术后体液平衡及电解质的管理[J]. 中国全科医学，2008，11（12）：1038-1039.
[3] 戴琴，冯正直，谢刚敏. 重症监护病房护士工作压力源与心理健康水平的相关性研究[J]. 中华护理杂志，2002，37（7）：488-490.
[4] 姜枫，毕增祺，余珏，等. 一种生物电阻率人体体液平衡监测仪器及监测方法：CN，CN 1316941 C[P]. 2007.
[5] 仝红红，张明海，赵子婴，等. 护士站输液点滴监控系统的研制[J]. 医疗卫生装备，2008，29（3）：61-62.
本文为深圳市科创委技术开发（No.：20120619112152275）资助项目。
通讯作者：张宏，北京大学深圳医院，广东省深圳市，518035。
论文作者:宋良,张宏（通讯作者）,易明军,孙继蕃
论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2016年10月第19期
论文发表时间:2017/4/20
标签：体液论文; 病人论文; 系统论文; 液体论文; 危重病人论文; 药物论文; 软件包论文; 《中国医学人文》(学术版)2016年10月第19期论文;