A Study on the Development of Intravenous Injection Management Application for EMR System Interworking

EMR 시스템 연동 정맥주사 관리 애플리케이션 개발에 대한 연구

Abstract

This paper is about developing an intravenous injection management system that can provide nurses with information related to intravenous injection in real-time to compensate for possible instability factors during intravenous injection. The intravenous injection management system consists of an app-based user S/W and a web-based administrator S/W. User S/W is implemented to provide users with the ability to identify patients who need intravenous injection through smartphones, tablet PCs, and nursing PDAs, recognize information codes given to patients, and enter and share treatment contents and treatment items after intravenous injection. As a result of intravenous injection treatment uploaded through the user app, the manager S/W can check the records of intravenous injection treatment items, perform user management functions, emergency notification registration and management functions, and data upload functions. The implemented system has not yet been tested on the EMR system used in the actual hospital. Therefore, through further research, S/W will be optimized and actual environmental application tests will be conducted through cooperation with hospitals.

본 논문은 정맥주사 시 발생할 수 있는 불안정 요소들을 보완하기 위해 간호사들에게 환자의 정맥주사 관련 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 정맥주사 관리 시스템을 개발하는 것에 관한 논문이다. 정맥주사 관리시스템은 App기반의 사용자 S/W와 Web 기반의 관리자 S/W로 구성되어 있다. 사용자 S/W는 사용자가 스마트 폰, 태블릿 PC, 간호용 PDA 등의 스마트 장치를 통해 정맥주사가 필요한 환자에 대한 환자의 정보확인과 환자에게 부여된 정보 코드를 인식하여 환자를 구분하는 기능, 정맥주사 처치 이후 처치 내용과 처치 물품울 입력하고 이를 업로드 및 공유하는 기능을 제공하도록 구현했다. 관리자 S/W는 사용자 App을 통해 업로드된 정맥주사 처치 결과, 정맥주사 처치 물품에 대한 기록을 확인할 수 있고 사용자 관리 기능, 긴급공지 등록 및 관리 기능, 데이터 업로드 기능을 수행할 수 있다. 구현된 시스템은 아직 실제 병원에서 사용하고 있는 EMR 시스템에 테스트를 진행하지 않은 상태이다. 이에 추가 연구를 통해 S/W를 최적화하고 병원과의 협력을 통해 실제 환경 적용 테스트를 진행할 예정이다.

1. 서론

고령화 사회 진입 및 소득수준의 향상에 따라 건강에 대한 관심은 지속해서 증가하고 있으며 과학의 발전에 따라 개인의 데이터 수집 및 분석에 따른 맞춤 의료라는 개념이 트렌드가 되어 연구개발이 이뤄지고 있다[1-3]. 이러한 트렌드에 맞게 의료 분야에서는 ICT 기술을 제품에 융합하는 스마트 헬스케어 사례들이 지속적으로 도출되고 있다[1-3]. 병원정보시스템 영역(HIS: Hospital Information System, 진료, 진료 지원, 원무, 전자의무기록 등)에서도 정밀 의료라는 목표를 달성하기 위해 클라우드 기반의 HIS시스템 개발[4], EMR 데이터 분석을 통한 맞춤형 의료서비스 개발[5,6], 의료정보 공유 활성화를 위한 의료정보체계 표준화를 위한 EMR 인증제 도입[7-9], EMR 평가 방법 도입[10], 올바른 의료정보 활용을 위한 연구[11], 의료정보 보안을 위한 연구[12-13] 등이 이뤄지고 있다. 본 논문은 정맥주사 시 발생할 수 있는 불안정 요소들을 보완하기 위해 간호사들에게 환자의 정맥주사 관련 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 정맥주사 관리 S/W의 개발에 관한 논문이다.

정맥주사요법은 환자의 치료를 위해 주사 약물, 수액, 비경구 영양, 혈액제제의 투입에 광범위하게 이용되고 있으며 입원환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치이다[14]. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중의 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경 손상 등을 초래할 수 있다[15]. 이뿐만 아니라 주사 약물 투약 과정 및 주사 약물의 오염으로 인한 사고, 주사기 재사용으로 인한 집단 C형 감염 사고 등 부적절한 투약기구 사용과 주사 약물 오염 문제 등으로 인한 정맥주사 감염에 대한 문제가 지속적으로 발행하고 있다[16, 17]. 질병관리본부는 2017년 의료 관련 감염 표준 예방 지침에 주사제 투여 시 감염예방, 주사기와 주사바늘의 운반, 수액 및 관리, 주사용 약물 취급 시 감염예방과 관련된 주사 실무지침 관련 항목을 추가하는 등의 대책을 세우고 있다[16, 18]. 전자의무기록(EMR: Electronic Medical Record)은 병원에 내방한 환자에 대한 진료기록을 디지털화하여 저장한 데이터베이스와 이를 기반으로 의료진에게 제공하는 서비스를 통합하여 의미한다[19]. 대형병원의 경우는 자체 개발한 경우가 대부분이고 중소형 병원의 경우는 중형 SI(System Integration)업체가 만든 솔루션을 도입하여 활용 중이다. 이로 인해 각 병원의 EMR 데이터베이스 저장소의 구조와 사용하는 용어들이 상이하다는 단점을 갖고 있다[20-25].

본 논문에서는 간호사들이 정맥주사 시 불안 요소를 최소화하기 위해 주사가 필요한 환자의 데이터를 실시간으로 볼 수 있으며, 정맥주사 이후 정맥주사 관련 처치, 처치 시 사용했던 물품을 입력 및 업로드 후 실시간 공유 할 수 있는 정맥주사 관리시스템 설계와 구현에 대한 연구이다.

2. 연구 방법

2.1 정맥주사 관리시스템 설계

연구를 통해서 구현하려 하는 정맥주사 관리시스템은 간호사들의 정맥주사 관련 업무환경 개선을 위해서 고안한 시스템으로서 EMR 시스템을 연동할 수 있는 게이트웨이를 구성하여 실시간으로 EMR 데이터를 연동하여 정맥주사가 필요한 환자의 기본 신상 정보 및 위치를 파악하고, 환자에게 명표 또는 팔찌 등의 형태로 부여된 환자 정보 코드(바코드, QR코드 등)를 인식 및 확인하는 과정을 거처 환자에게 처방된 정맥주사 관련 처치를 시행하고 처치 내용과 사용한 물품을 등록하여 정맥주사 업무와 관련된 데이터를 관리하기 위한 시스템이다. 그림 1은 정맥주사 관리시스템 구성도이다.

그림 1. 정맥주사 관리시스템 구성도

Fig. 1. I.V. Management System Configuration Chart

정맥주사 관리시스템은 App 기반의 사용자 S/W와 Wep 기반의 관리자 S/W로 구분하여 설계했다.

2.2 사용자 S/W 설계

정맥주사 관리 사용자 S/W는 사용자(간호사)가 스마트 폰, 태블릿 PC, 간호용 PDA 등의 스마트 장치를 통해 정맥주사가 필요한 환자에 대한 환자의 신상정보, 처방 일자, 병실 위치, 처치 현황 등에 대한 정보 확인과 환자에게 부여된 정보 코드를 인식하여 환자를 구분할 수 있다. 또한 정맥주사 처치 이후 처치 내용과 처치 물품울 입력하고 이를 EMR시스템 업로드 하여 공유하는 기능을 제공하도록 구상했다, 전체 구성은 그림 2와 같다. 사용자용 App의 UI는 크게 로그인 화면, 메인화면 정맥주사 처치 결과 등록 및 확인 화면, 정맥주사 처치 물품 등록 및 확인 기능이 구현되도록 설계 했다.

그림 2. 사용자 App 설계

Fig. 2. User App Design

2.3 관리자 S/W 설계

관리자 S/W는 사용자 App을 통해 업로드된 정맥 주사 처치 결과, 정맥주사 처치 물품에 대한 기록을 확인할 수 있고 정맥주사 사용자 App에서의 사용자 등록 및 삭제, 사용자의 직급 권한 설정할 수 있으며 긴급공지 등록 및 관리 기능을 수행할 수 있다. 또한 EMR 데이터를 실시간으로 연동하여 정맥주사 처치 및 물품 등록 정보를 실시간으로 파악할 수 있다. 사용자 S/W의 UI는 크게 로그인, 메인화면, 정맥주사 환자 확인, 계정관리, 긴급공지관리, EMR 데이터 관리 기능을 제공하도록 화면을 구상했으며 그림 3과 같다

그림 3. 관라자 S/W 설계

Fig. 3. Manager S/W Design

2.4 EMR 연동을 위한 SAM(Schema Adaptor Module) 설계

SAM (Schema Adaptor Module) 핵심은 모든 병원의 구조에 무관하게 정맥 프로젝터 및 정맥 처치 서비스를 제공하는데 필요한 핵심 정보와 가변적 정보를 표준 구조로 정의하는 것이다. 이로써 서비스는 안정적으로 개발하고 운영할 수 있게 된다. 각 병원별로 서비스를 제공할 때는 정의한 표준과 병원 구조와 Mapping 할 수 있도록 하고, 실제 서비스가 진행될 때 Mapping 한 구조로 부터 정보를 조회할 수 있는 질의를 생성할 수 있도록 설계하였다. 이를 아키텍처로 표현하면 다음 그림 4와 같다.

그림 4. 그림 다양한 병원 EMR 스키마와 연동 가능한 데이터 어댑터 모듈 아키텍처

Fig. 4. Figure Data Adapter Module Architecture Works with Various Hospital EMR Schemas

아키텍처 실행 서비스는 다음 그림5와 같다.

그림 5. SAM 실행 시나리오

Fig. 5. SAM Execution Scenario

① 각 병원별 EMR에 맞춘 쿼리를 생성해둔다.

② 앱에서 요청이 들어오면

③ SAM을 통해 EMR 데이터 조회를 요청한다.

④ SAM은 미리 정의한 질의를 통해 EMR 정보를 읽어오고

⑤ 필요한 코드 변환 등을 통해 앱에서 처리할 결과를 반환한다.

병원별 상의한 스키마 Mapping은 초기 설치 시점에 한 번만 이루어지고 이후에는 Mapping 된 정보를 바탕으로 조건별 질의로 EMR로부터 정보를 조회하게 된다.

3. 실험 결과 및 고찰

3.1 사용자 App 구현

정맥주사 사용자 App을 구현했으며 그림 6과 같다. 개발환경은 다음과 같다.

그림 6. 구현된 사용자 App의 UI

Fig. 6. UI of Implemented User App

- 안드로이드 스튜디오버전 : 4.2.2

- 안드로이드 SDK : 9.0(PIE)

- 코틀린 버전 : 202-1.5.21

메인화면을 통해 정맥주사가 처방된 환자의 기본정보를 파악할 수 있으며 환자 정보가 시각화되는 부분을 터치하면 해당 환자의 리스트로 넘어가게 된다. 또한 환자식별 버튼을 선택하면 바코드 식별기능이 실행되며, 환자식별·처치 물품 입력 버튼을 선택하면 해당 기능화면이 실행될 수 있도록 잘 보이는 곳에 버튼을 위치하도록 구현했다.

정맥주사 처방환자 리스트 기능은 메인화면에서 정맥주사 환자를 선택하면 실행되며 환자의 나이, 처방 일자, 위치, 주사 현황, 입원 사유에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이 화면에서 환자를 선택하면 환자의 처치 결과를 등록할 수 있다. 리스트 화면에서 환자 선택 시 정맥주사 처치 결과 등록화면이 실행된다. 정맥주사 처지 결과에 대한 설계는 정맥 주사 일시, 주사 부위, 바늘의 크기, 처치재료, 혈관 상태, DVA 분류, 정맥주사 외 기타업무에 대한 데이터와 추가기록을 통해 환자의 이상소견을 입력할 수 있는 기능을 제공하며, 처지 결과를 등록하면 사용자 App 및 관리자 S/W에 업로드되어 해당 환자의 정맥주사 기록을 실시간으로 공유할 수 있다.

메인화면에서 처치 물품 등록을 선택하면 처치 물품 등록기능이 실행된다. 이 기능에서는 환자의 기본정보를 파악할 수 있으며 처치 일자, 수액, 주사기 수액 세트, 알콜솜, 테이프 엑스텐션 튜브 등의 처치 용품의 사용 유·무를 입력할 수 있고 정맥주사 정보 등록기능과 같이 결과를 등록하면 정맥주사 사용자 App 및 관리자 S/W에 업로드되어 해당 환자의 정맥주사 기록을 실시간으로 공유할 수 있다.

3.2 관리자 S/W 구현 및 EMR 연동

정맥주사 관리자 S/W를 구현했으며 그림 7과 같다. 개발환경은 다음과 같다.

그림 7. 사용자용 App 설계

Fig. 7. I.V. Management System Configuration Chart

- JDK1.8, 개발 프레임워크

- Spring3.1, 개발 IDE툴

- Eclipse 3.7, 웹서버

- Tomcat 8, DB 서버

- MariaDB 10

메인화면에서 정맥주사 환자확인, 계정관리, 긴급공지관리, EMR 데이터 관리 4가지 기능을 활성화 할 수 있다. 정맥주사 환자확인 기능을 활성화 하면을 정맥주사 환자 리스트가 시각화되며 환자를 선택하면 해당 환자의 처치 및 처치 물품 내용을 확인 할 수 있다. 계정관리 목록 기능을 활성화하면 등록된 계정에 대한 데이터 테이블이 시각화된다. 데이터 테이블에서 권한, 이름, ID, 부서, 계정 등록 일자 등의 정보를 확인할 수 있으며, 하단에 등록 버튼을 선택하면 계정관리 등록기능을 실행할 수 있다. 긴급공지 관리 기능을 실행하면 긴급공지 관련 데이터테이블이 시각화된다. 해당 화면에서 긴급공지를 확인하고 리스트를 선택할 수 있으며 하단에 위치한등록 버튼을 선택하면 긴급공지등록 기능이 활성화된다. EMR 데이터 관리 기능을 활성화하면 게이트웨이를 통해 연동된 환자 번호, 환자명 등의 환자 개인정보 및 병실 위치, 입원 사유에 대한 정보를 확인할 수 있는 데이터 테이블이 시각화된다. 업로드되지 못한 데이터는 엑셀로 업로드할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서 구현한 정맥주사 관리시스템을 실제 병원에서 쓰고 있는 EMR 데이터 서버에 연동하지는 못했으나, 서버에 업로드된 데이터가 실시간으로 사용자 및 관리자 S/W에서 시각화되는 것을 확인 할 수 있었다.

4. 결론

본 논문은 본 논문은 간호사들이 정맥주사 시 불안 요소를 최소화하기 위해 주사가 필요한 환자의 데이터를 실시간으로 볼 수 있으며, 정맥주사 이후 정맥 주사 관련 처치, 처치 시 사용했던 물품을 입력 및 업로드 후 실시간 공유 할 수 있는 정맥주사 관리시스템 설계와 구현에 대한 연구이다. 정맥 주사 관리시스템은 App 기반의 사용자 S/W와 Web 기반의 관리자 S/W로 구성했다. 사용자 S/W는 사용자(간호사)가 스마트 폰, 태블릿 PC, 간호용 PDA 등의 스마트 장치를 통해 정맥주사가 필요한 환자에 대한 환자의 정보확인과 환자에게 부여된 정보 코드를 인식하여 환자를 구분하는 기능, 정맥주사 처치 이후 처치 내용과 처치 물품울 입력하고 이를 업로드 및 공유하는 기능을 제공하도록 구현했다. 관리자 S/W는 사용자 App을 통해 업로드된 정맥주사 처치 결과, 정맥주사 처치 물품에 대한 기록을 확인할 수 있고 정맥주사 사용자 App에서의 사용자 등록 및 삭제, 사용자의 직급 권한 설정할 수 있으며 긴급공지 등록 및 관리 기능을 수행할 수 있게 구현했다. 또한 모든 병원의 구조에 무관하게 정맥 프로젝터 및 정맥 처치 서비스를 제공하는데 필요한 핵심 정보와 가변적 정보를 표준 구조로 정의하는 SAM(Schema Adaptor Module)을 구현했다.

본 연구를 통해 구현된 정맥주사관리 시스템은 사용자 및 관리자 S/W의 UI를 구성하고 서버에 있는 데이터를 연동할 수 있는 기능을 구현했다. 구현한 정맥주사 관리시스템은 아직 실제 병원에서 사용하고 있는 EMR 시스템에 테스트를 진행하지 않은 상태이다. 추가 연구를 통해 S/W를 최적화하고 병원과의 협력을 통해 실제 환경 적용 테스트를 진행할 예정이다.