区域人员定位系统在精神科病区智能化安全管理的临床应用解放军第解放军第 102102 医院全军医学中心医院全军医学中心 余海鹰 高志勤 过伟余海鹰 高志勤 过伟

上海尔力医药科技发展有限公司 上海尔力医药科技发展有限公司 董仲毅 李庆华董仲毅 李庆华

一、研究背景及意义

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二、 RTLS 系统设计方案

三、本研究的主要内容、拟主要解决的问题 四、研究方法、步骤及技术路线

五、可行性

一、研 究 背 景 及 意 义

1 、研究背景：我国目前的精神病房管理现状：多数还停留在以护士巡查为主，摄像机监视管理为辅的阶段，人工作业占绝大多数比重，信息化程度比较低 , 信息采集大多数依靠手工输入，无法将电脑信息系统和精神病人真正的关联起来 。

• 随着“精神卫生法”的即将颁布实施 , 国人法律意识的不断增强，如果病人在特定区域内自杀或跑出了看护范围或斗殴伤害他人，将会给医院、家庭、社会造成很多的麻烦和负面影响。

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近五年来，我院精神科病区

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为防止类似事件的发生，解决以往人工管理中无法解决的难题，智能化精神病院的建设变得异常迫切。

2 、区域人员定位系统技术背景： 区域人员实时定位和追踪系统（ RTLS：Real Time Location System ）是采用目前国际上最先进的 ACTIVE RFID（Radio Frequency Identification ） 技术的区域实时定位系统。

该APS 定位系统能够及时、准确的将各个区域人员的动态情况反映到中心监控计算机系统，使管理人员能够随时掌握布控区域人员分布状况和每个受控对象的运动轨迹，以便于进行更加合理的管理。当有突发事件时，管理人员可根据该区域定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的控制措施，提高安全和应急工作的效率。

安全控制 跟踪定位 日常管理

3 、临床应用的意义• 节省了每天护士的大量巡查工作，降低了人力成本• 自动预防并控制了自杀事件的发生，为社会、家庭和医院，避免了不必要的生命、财产、名誉发生等重大损失，树立了医院良好的社会形象和声誉• 有效降低了传统的营运成本（人力成本、重大事故损失成本），提升了人员的工作效率和医院的经济效益• 为医护工作人员提供了完整的第一手病人活动数据资料，为科学的合理分析并制订每位病人的治疗方案提供了坚实的基础，进一步推动精神疾病行业的研究、发展迈上一个新台阶

二、 RTLS系统设计方案与创新

1 、系统工作原理：• RTLS 定位系统通过 RFID 电子标签，将其安装在受控目标上，作为目标的唯一标识进行追踪和定位。工作时，管理人员通过联网的无线识别基站进行追踪和定位目标（见图表一）。

• 当电子标签进入读写器工作范围后，读写器就会接收到电子标签发出的信号，判断出电子标签的所在区域及信息强度，从而实现腕带的范围定位，并判断是否要报警。报警通过护士工作站的显示屏、蜂鸣器和走廊上的报警灯闪烁 3 种方式同时提醒医护人员（见图表二）。

102 精三科的走廊报警灯图例

护士站护士人员管控处理：（查询、授权、解禁、应急处理等等）

2 、电子标签分类与功能设计特点• 标签分类：护士用标签卡和病人用腕带• 护士标签卡：

• 具有双按纽，可实现两类呼叫功能（将根据用户的实际情况定义分类）• 实时定位

• 病人用腕带：具有如下功能：• 防拆功能• 防抗击摔打功能• 防高温功能• 防水功能• 实时定位

3 、管控系统架构的设计 （见下图）

管控区域有 : 病房、卫生间、走廊、护士站、休闲区、电梯间、医护区门禁、清洁区、两个安全通道门禁等。

4 、研发与创新• 设备精确度研发的必要性： 目前传统的定位设备的定位精度一般为 1.5米以上，公司专门组织研发小组，通过半年时间，设计优化了定位激活技术，将定位精度提升到了 0.5米左右。为精确定位系统打下了坚实的基础• 首创集成了红外线技术：（国内外无同类产品） 为了确保重点管控区域无死角、无漏洞，研发小组将红外线技术引进了定位设备，通过底层的通信技术的研发，将红外线信号与定位信息进行了有效的合成对接。

• 时效性的软件研发： 响应时间短，在 0.3秒左右时间，就能实现信息数据的完整处理与反馈，确保事件的发生与处理时间基本同步• 海量数据的智能技术处理： 定位管理系统的数据流量属于超大型的数据库管理，每小时数据流量就达到 100万条以上，每天达到 2400 多万；软件的性能与数据量成反比关系。如何处理性能与容量成为一个核心问题。开发团队独立研发的智能软件技术，彻底解决了这个核心难题。

• 防自杀• 防逃跑• 防冲动伤人• 防心跳停博• 实时监测目标及突发事件求助• 实时查点当前目标数量• 禁区限止报警• 轨迹回放• 一卡通• 查询统计与分析• 重要设施离位报警

三、主要解决的问题

管控平面图如下

管控 3D图如下

• 1 、防自杀：实时控制受控目标在某一特定区域内停留的时长而报警并自动显示位置及对象，防止自杀等事件的发生。对病人在某些危险区域（如卫生间）的自杀防范可通过以下三种模式联合预警：

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防自杀的重点防护区域：房间的卫生间

• 2 、防逃跑：病房等特定区域的精神病人未经授权不得擅自离开该区域，一旦离开，系统自动报警，离开人员身份信息、位置信息自动显示。

防逃跑主要区域 : 电梯间、护士站后门、两个安全通道

防逃跑主要区域 : 门禁控制图

• 3 、防冲动伤人：医护人员发现精神病人病情危急或精神病人有攻击其它病人或医护人员时，可按下护士卡按钮，进行紧急求助，便于其他医护人员及时赶到进行干预。

• 4 、对心跳停博病人及时发现干预：研发带脉搏感应的新型电子腕带，一旦病人脉搏过快过慢（范围自设）或脉搏停止则立即报警，可有效减少以往精神病房管理中常见的病人猝死（特别是夜间）而医护人员未能及时发现而产生医疗纠纷的风险 .

• 5 、对受控目标实时跟踪监测及突发事件按钮求助，可减少医护人员查巡的工作量。 • 6 、实时查询当前受控目标数量

• 在早、中、小夜、大夜班等时段可实时统计在病房内病人总数，护士不用像以往管理模式逐个病房清点病人数，可大幅减少护士工作量。

病房 生活区 休闲区

• 7 、实时查询当前及某时间段受控目标活动轨迹及分布情况，为临床研究各类精神病人的行为提供可靠的数据支持；通过统计特定病人在某时间段内总的活动距离，可以此作为观测指标，研究不同干预（药物、行为、护理）对病人精神症状（如阴性症状）的疗效。

如某一时段病人的分布图

部分统计分析报表

• 8 、擅闯禁区或脱离看管自动报警：有些区域为限制区域（如工作区、危险品源区等等），不经授权的病人闯入，系统自动报警。医护人员卡与精神病人腕带通过后台授权，可实现两卡之间互相通讯，两者之间的距离超出自动允许的范围，后台自动启动报警装置，可减少病人在带检查过程中逃跑的机会。

• 9 、轨迹回放：管理人员或有权限医护人员可根据自己的权限查询某一精神病人或者某一批精神病人在某段时间的运动轨迹。• 10 、一卡通功能：电子腕带内置了非接触一卡通芯片。医护人员用电子腕带可以实现门禁、门锁、巡检、考勤和内部消费功能；精神病人使用电子腕带可以实现身份鉴别、服药管理和内部消费等功能。

• 11 、查询统计与分析：管理系统能自动生成符合管理者日常管理所使用的各种图表，包括：柱状图、饼图、曲线图、列表等。这些图表可方便的帮助精神病院管理者分析统计一段时期以来的各类人员的工作情况、活动情况及其它各类事件的 等精神病院管理所必需的各类因素，为医院管理者提供有效的管理工具。

发生情况 发生频率 发生地点 发生原因

• 12 、重要设备设施离位报警：如监控设备、消防设备等均可安装主动式电子标签，电子标签具有防拆功能，一旦标签被强行取下，电子标签即时发送一个特殊的 ID 给接收器，接收器收到信号输出 5V 的开关量信号驱动报警器报警。

四、研究方法、步骤及技术路线

• 1 、首先与上海尔力医药科技发展有限公司合作联合研发基于第三代 RFID 技术的 APS 系统和多功能医用腕带。• 2 、在实验室测试完成各项功能后，以我院精神病三科为试验科室，现场完成各项安装、调制和检测功能。通过约 6-12月的实际应用，总结经验，形成精神病房 APS 系统管理的规范化模式。

• 3 、同时利用 APS 系统的其他功能（如轨迹回放）等，完成临床应用的科研设计，撰写学术论文。• 4 、待 APS 系统成熟应用后，推广到我院的其他病区，并通过精神病年会、精神病院管理会议等，向全国其他精神病院推广应用。

五、可 行 性

• 1 、本课题立题依据充分，紧贴临床解决实际问题，有充分的理论基础和临床依据。• 2 、我院是一所综合性的精神专科医院，新建了数字化的病房大楼，可与 APS 系统实现无缝对接。医院有精神心理病房6 个，可为本研究• 的临床应用提供支持。

• 3 、上海尔力医药科技发展有限公司是一家由留美博士回国组建的高科技公司，拥有世界顶尖的射频电子技术专家，目前已完全掌握国际先进的第三代 RFID 技术，将对本研究提供强大的技术支持。

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4 、本课题的人员结构合理，几位主要的负责人均有丰富的临床及科研经验。

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谢谢！