自動化零接觸智能尿袋的研制及其在危重癥患者留置導(dǎo)尿中的應(yīng)用

黃麗麗

（湖州市第一人民醫(yī)院，浙江 湖州313000）

連續(xù)每小時尿液監(jiān)測對判斷病情的變化和預(yù)后有著重要的臨床意義。 如何實(shí)現(xiàn)尿液的自動化精準(zhǔn)監(jiān)測值得進(jìn)一步探究。鑒于此，我院自行研制的自動化零接觸智能尿袋，用于臨床監(jiān)測危重癥患者尿液，在縮短監(jiān)測尿液的用時及降低留置導(dǎo)尿相關(guān)性尿路感染（catheter-associated urinary tract infection，CAUTI）[1]的發(fā)生率方面效果良好，現(xiàn)報道如下。

1 自動化零接觸智能尿袋的設(shè)計與制作

自動化零接觸智能尿袋是由包括尿液監(jiān)測、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)、視頻傳輸系統(tǒng)2 部分組成。 監(jiān)測、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由盒體、顯示器、懸臂梁秤（測力傳感器）、蜂鳴器、報警指示燈、尿袋、排放管、電源、控制電路集成板（單片機(jī)）、線路、計時器、電磁閥組成；數(shù)據(jù)、視頻傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由無線wifi、攝像頭、護(hù)士站電腦組成。設(shè)計思路是尿液流過測力傳感器，測力信號經(jīng)過采集電路被單片機(jī)捕獲， 計時器顯示當(dāng)前時間， 尿量達(dá)到預(yù)警值觸發(fā)蜂鳴器報警和啟動電磁閥排尿，攝像頭監(jiān)控尿液。智能尿袋工作原理是運(yùn)用懸臂梁秤精準(zhǔn)稱重計量（實(shí)時尿量及總尿量）；利用計時器設(shè)置每小時循環(huán)監(jiān)測； 通過計時器、 懸臂梁秤、 報警裝置及電磁閥來完成設(shè)定總尿量限定值自動排放與定時定量設(shè)置報警；攝像頭捕獲視頻監(jiān)控；單片機(jī)將尿量數(shù)據(jù)以及時間實(shí)時顯示在顯示器上[2]；借助無線wifi 實(shí)時將視頻及數(shù)據(jù)傳輸至護(hù)士站電腦實(shí)時保存記錄。

1.1 監(jiān)測、控制系統(tǒng)的制作 選用3 mm 亞克力板制作一個長、寬、高為17.0 cm×13.0 cm×40.0 cm 可前后開門的透明盒子，在盒底中間用1 塊長、寬、高為16.0 cm×0.3 cm×39.0 cm 的亞克力板分隔； 在盒頂中間安裝懸臂梁秤，尿袋掛在秤的掛鉤上，尿袋的進(jìn)液管與導(dǎo)尿管連接；在前門內(nèi)側(cè)安裝顯示器、蜂鳴器和報警指示燈，盒中間板上安裝電源（內(nèi)置充電電池，外接220 V 交流電源）、控制電路集成板和計時器，盒底安裝排放管和電磁閥，排放管連接電磁閥與尿袋的排尿閥，用導(dǎo)線連接各部件之間的電路。

1.2 數(shù)據(jù)、視頻傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和制作 在盒體的側(cè)壁安裝攝像頭，監(jiān)控角度對準(zhǔn)尿袋上的進(jìn)液管，確保尿色及性狀的清晰度； 護(hù)士站電腦安裝尿液監(jiān)控系統(tǒng)軟件， 借助無線wifi 將采集的視頻監(jiān)控與監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至護(hù)士站電腦實(shí)時顯示記錄保存。 其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1、圖2。

圖1 智能尿袋正面示意圖

圖2 智能尿袋反面示意圖

2 臨床應(yīng)用

2.1 一般資料 選取2019 年1—6 月在我院需要精準(zhǔn)監(jiān)測尿液的危重癥留置導(dǎo)尿患者110 例作為研究對象。 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合危重癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計ICU 住院≥7 d；（2）留置導(dǎo)尿≥3 d；（3）精密監(jiān)測尿液；（4）患者和（或）家屬對研究知情并簽署知情同意書，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)并備案。 排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）留置導(dǎo)尿前已診斷有尿路感染無癥狀性菌尿；（2）因治療原因需要進(jìn)行膀胱沖洗以及膀胱造瘺的患者； （3）入住ICU 時已存在嚴(yán)重血源性感染或伴有2 個及以上器官衰竭；（4） 患者存在嚴(yán)重免疫功能障礙；（5）拒絕簽署知情同意書，或經(jīng)充分告知后仍對臨床研究存在疑慮的患者。 按隨機(jī)數(shù)字表法將患者分成觀察組56 例與對照組54 例， 均使用相同品牌規(guī)格型號的導(dǎo)尿管、尿袋、培養(yǎng)試管、電子秤。 2組患者的年齡、性別、病因比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 2 組精密監(jiān)測留置導(dǎo)尿患者尿液的一般資料比較（例）

2.2 方法 患者留置導(dǎo)尿后，妥善固定導(dǎo)尿管及引流裝置，維持導(dǎo)尿引流裝置的密閉性，每日晨評估留置導(dǎo)尿管的必要性、 會陰部日常清潔和大便失禁后的局部處理， 監(jiān)測尿液時間為置管后第1 天8:00-16:00，間隔1 h 1 次，共8 次，并用同一把電子秤對該小時尿液進(jìn)行復(fù)測，做好記錄。 采集置管后第1、第3、第5、第7 天晨導(dǎo)尿管中尿液送細(xì)菌培養(yǎng)共4次， 護(hù)士當(dāng)日6:00 夾閉需留取標(biāo)本的導(dǎo)尿管，7:00常規(guī)消毒導(dǎo)尿管與引流袋連接部外壁后， 用注射器抽吸10 mL 尿液注入培養(yǎng)瓶，2 h 內(nèi)送本院檢驗(yàn)科進(jìn)行檢驗(yàn)。 2 組監(jiān)測尿液與采集尿液標(biāo)本的護(hù)士固定1 名、時間及頻率相當(dāng)，尿袋更換頻率一致。

2.2.1 對照組 采用量杯監(jiān)測。 根據(jù)患者尿液監(jiān)測單的時間安排設(shè)置鬧鈴提醒， 專職責(zé)任護(hù)士到患者床邊，洗手、戴手套、打開尿袋排尿閥、放尿至量杯、關(guān)閉排尿閥并消毒、看量杯刻度讀數(shù)、脫手套、洗手，記錄在尿液監(jiān)測單上。

2.2.2 觀察組 采用自動化零接觸智能尿袋監(jiān)測。專職責(zé)任護(hù)士將連接導(dǎo)尿管的尿袋掛在懸臂梁秤掛鉤上，開放尿袋排尿閥并連接排放管到電磁閥，打開電源開關(guān)，啟動計時器及單片機(jī)，流入尿袋的尿液觸發(fā)懸臂梁秤精準(zhǔn)稱重計量，顯示器上出現(xiàn)當(dāng)前時間、實(shí)時尿量及總尿量， 攝像頭采集尿色及性狀視頻監(jiān)控；連接無線wifi，同時實(shí)時將數(shù)據(jù)及視頻監(jiān)控傳輸至護(hù)士站電腦。 當(dāng)尿量達(dá)到低限值0.3 g/（kg·h）[3-4]自動報警， 提醒護(hù)士及時查看； 當(dāng)尿量達(dá)到高限值（750 g[5]）時報警并激活電磁閥排放尿袋中的尿液1次，待尿液排凈后電磁閥自動關(guān)閉。護(hù)士根據(jù)患者監(jiān)測頻率在護(hù)士站電腦上通過查詢時間點(diǎn)查看尿量及尿色、性狀的監(jiān)控視頻圖像，做記錄。 尿袋為醫(yī)用耗材，一次性使用；排放管與電磁閥可回收、低溫消毒后使用，與尿袋更換頻率一致；盒體、顯示器、懸臂梁秤、蜂鳴器、報警指示燈、計時器可用消毒濕巾紙擦拭后再次使用。

2.2.3 觀察指標(biāo)與評價指標(biāo) 由專職人員進(jìn)行觀察、記錄、統(tǒng)計2 組護(hù)士單次監(jiān)測尿液用時、患者留置尿管時間及留置導(dǎo)尿相關(guān)性尿路感染的發(fā)生率。（1）記錄單次監(jiān)測尿液用時：對照組從護(hù)士洗手、戴手套、放尿至記錄為止；觀察組從護(hù)士查看護(hù)士站電腦上顯示的尿量及尿液視頻監(jiān)控圖像至記錄為止。用同一品牌規(guī)格型號的計時器計時， 以秒為單位。（2）留置尿管時間：從留置尿管至尿管拔除為止，意外拔管者剔除在外。（3）留置導(dǎo)尿相關(guān)性尿路感染的2 個診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：①留置導(dǎo)尿管后或拔除導(dǎo)尿管48 h內(nèi)出現(xiàn)尿路感染相應(yīng)的癥狀、體征，如發(fā)熱、寒戰(zhàn)、神經(jīng)狀態(tài)的改變、全身乏力、嗜睡、急性血尿、骨盆不適及恥骨上壓痛等，且無其他原因可以解釋；②經(jīng)導(dǎo)尿管留取的標(biāo)本或拔除導(dǎo)尿管48 h 內(nèi)留取的清潔中段尿標(biāo)本中， 細(xì)菌菌落計數(shù)≥103cfu/mL 或檢出真菌。 留置導(dǎo)尿相關(guān)性尿路感染的發(fā)生率：以菌尿（尿培養(yǎng)細(xì)菌菌落計數(shù)≥103cfu/mL）發(fā)生例數(shù)計算。 當(dāng)研究對象導(dǎo)尿管內(nèi)尿液細(xì)菌培養(yǎng)陽性時， 其余觀察日不再留取尿標(biāo)本， 但各相同觀察日各組研究對象陽性例數(shù)實(shí)行累加計數(shù)。

2.2.4 統(tǒng)計學(xué)方法 運(yùn)用SPSS 21.0 進(jìn)行分析，計量資料采用±S 表示， 采用兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)；計數(shù)資料采用例數(shù)、百分比表示，采用χ2檢驗(yàn)。 以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

觀察組與對照組留置導(dǎo)尿時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），觀察組監(jiān)測尿液的用時及留置導(dǎo)尿相關(guān)性尿路感染的發(fā)生率少于對照組 （P＜0.05），見表2。

表2 2 組患者留置導(dǎo)尿監(jiān)測尿液相關(guān)指標(biāo)比較

4 討論

4.1 自動化零接觸智能尿袋能縮短監(jiān)測尿液的用時 采用自動化零接觸智能尿袋可精確監(jiān)測尿液，縮短監(jiān)測時間。 本研究結(jié)果顯示觀察組尿液監(jiān)測效果優(yōu)于對照組（P＜0.05）。對照組使用量杯監(jiān)測尿液，由于頻繁洗手、戴脫手套、傾倒尿液至量杯讀數(shù)、觀察、記錄，耗時多，明顯增加護(hù)理工作量。實(shí)現(xiàn)尿液自動化精準(zhǔn)監(jiān)測是目前值得推廣的測量方法。 羅旭芳等[7]和曾慶玲等[8]報道，使用多功能尿袋，或者使用尿流量動態(tài)監(jiān)測儀，監(jiān)測尿液，不但測量精度高，還能縮短用時。本研究與其報道的大致相同，原因是將流入尿袋的尿液通過懸臂梁秤稱重計量， 確保精確度；計時器設(shè)置監(jiān)測時間，提高監(jiān)測的準(zhǔn)點(diǎn)率；單片機(jī)控制攝像頭、顯示器、計時器與懸臂梁秤；并改進(jìn)了其報道中的不足： 單片機(jī)將實(shí)時捕獲的尿液視頻監(jiān)控和尿量信息數(shù)據(jù)傳輸至護(hù)士站電腦， 自動記錄保存。量杯監(jiān)測尿液耗時主要花費(fèi)在反復(fù)跑病房、尿袋中的尿液排放至量杯、視覺估計、手工記錄等步驟多造成。 而自動化零接觸智能尿袋正是在操作步驟上進(jìn)行簡化，用智能化代替人工操作，有效保證了尿液監(jiān)測的精準(zhǔn)度，效率提升，提高自動化水平。

4.2 自動化零接觸智能尿袋降低CAUTI 的發(fā)生有研究[3]表明，未保持集尿系統(tǒng)密閉是除尿管留置時間外導(dǎo)致CAUTI 最重要的危險因素之一。尿管留置時間較難控制， 只有規(guī)范醫(yī)療操作來保持集尿系統(tǒng)密閉達(dá)到預(yù)防CAUTI 的發(fā)生[9]。 本研究結(jié)果顯示，觀察組CAUTI 的發(fā)生率顯著低于對照組（P＜0.05）。李發(fā)娟等[10]和李海峰等[11]報道，采用核查單或目標(biāo)性監(jiān)測，督促護(hù)士關(guān)注集尿裝置的密閉、尿袋放置的位置、 尿袋中尿液清空的時機(jī)及規(guī)范洗手消毒等預(yù)防措施的細(xì)節(jié)，可以降低CAUTI 的發(fā)生率。 對照組使用量杯監(jiān)測操作流程繁瑣， 過多關(guān)注尿液監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性， 易忽略監(jiān)測過程中的細(xì)節(jié)問題：54 例中有尿袋拖地4 例， 未及時清空尿袋中尿液有15例，監(jiān)測尿液時護(hù)士未洗手23 人次，排空尿袋時排尿閥接觸收集容器9 例， 尿袋排空后未用乙醇擦拭排尿閥25 例。 有研究表明，CAUTI 的發(fā)生與未按規(guī)定量排空尿袋、開放尿袋過頻、排尿閥未消毒及接觸收集容器等有關(guān)[1，11]。 因每次開啟尿袋的排尿閥時，尿袋末端就與大氣相通，末端管腔中上升的氣泡會將空氣中的細(xì)菌帶入尿袋， 尿袋中的尿液成為細(xì)菌生長繁殖的培養(yǎng)基， 而引流管腔就成為細(xì)菌逆行入膀胱的必經(jīng)之路。 采用自動化零接觸智能尿袋監(jiān)測尿液，當(dāng)尿袋內(nèi)尿液儲存至750 g 時自動報警、開啟電磁閥，將尿液排放在電磁閥下方的收集容器內(nèi)，待尿袋內(nèi)尿液排空后電磁閥主動關(guān)閉， 明顯減少開放尿袋的頻率， 確保尿袋中尿液清空的及時性及尿袋放置的適宜度， 并且零接觸排尿閥有效減少細(xì)菌上行，從而減少CAUTI 的發(fā)生。

5 結(jié)論

綜上所述， 對于精密監(jiān)測尿液的危重癥留置導(dǎo)尿患者， 自動化零接觸智能尿袋監(jiān)測尿液可縮短監(jiān)測用時，提高護(hù)士的工作效率；減少CAUTI 的發(fā)生率。 自動化零接觸智能尿袋監(jiān)測尿液設(shè)備， 成本適中、功能實(shí)用、使用方便，不僅減少ICU 護(hù)士工作量，降低患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，值得臨床推廣使用。 該設(shè)備中懸臂梁秤測量的是重量， 臨床觀察的尿量常為體積，因尿液的比重一般為1.010～1.030，即1 mL 尿液重量為1.01～1.03 g，可近視為等值，因此，可用稱重儀器來測量尿量。另外因本研究樣本量偏少，需在下一步擴(kuò)充樣本量做進(jìn)一步的效果評價， 為更多危重癥患者在留置導(dǎo)尿期間安全、 高效、 精準(zhǔn)的監(jiān)測尿液。