基于物聯網的醫學裝備信息化管理探討

吳旋，張昭，向華，萇飛霸，張和華

第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所醫學工程科，重慶 400042

基于物聯網的醫學裝備信息化管理探討

吳旋，張昭，向華，萇飛霸，張和華

第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所醫學工程科，重慶 400042

本文簡要介紹了物聯網技術以及醫學裝備信息化管理現狀，探討了基于物聯網的醫學裝備信息化管理新模式及其支撐技術，并對其應用效果進行了分析。

物聯網；醫學裝備；信息化管理；自動識別技術

0 前言

物聯網技術是指通過射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議將物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡技術[1]。物聯網從架構上可以分為感知層、傳輸層和應用層。

隨著信息技術的發展，物聯網技術在醫學領域有了廣泛的應用。在醫院內部，基于物聯網的管理系統主要應用于醫務人員的管理，以及病人醫療信息、醫療設備信息和藥品信息的存儲、查詢和統計分析等[2]。從長遠角度來看，伴隨無線技術和移動通信技術的發展，物聯網技術還可以應用于遠程醫療、遠程護理、患者的跟蹤和定位、醫療垃圾的處理等方面[3]。

1 醫學裝備信息化管理現狀

大型綜合醫院的醫學裝備種類繁多、數量大。目前醫院對醫學裝備的管理主要是采用條形碼技術，將醫學裝備的基本資料，包括設備名稱、科室名稱、購買時間、啟用時間、經手人、管理人等資料通過條形碼的方式附于設備表面，以方便管理人員進行查詢和管理。條形碼存儲的只是設備的基本資料，且是在設備采購、出庫或者轉移時才進行登記管理。因此，現有的醫學裝備信息化管理手段比較單一，功能比較簡單。同時，只對設備的基本信息進行條碼管理使得醫療裝備在配置、使用、維修和報廢的過程中存在諸多問題。比如，醫療設備的相關資料多，存檔和調用不方便；醫學工程科無法實時了解設備的使用狀況；醫學裝備在使用過程中信息反饋滯后等[4]。

2 基于物聯網的管理模式

2.1 管理目標

基于物聯網的醫療裝備信息化管理的目標主要有兩方面。首先，信息化使管理工作具有實時性，可以實現醫療裝備信息的實時共享和傳輸，有助于工作人員對設備信息的實時查詢；其次，信息化使管理工作變得更加有序，醫療設備的嵌入式標簽管理可以使醫護人員更加了解設備的使用信息，以便對設備的使用情況進行統計分析[5]。

2.2 主要功能

現有的醫療裝備管理系統已經搭建起一個醫療設備管理平臺，物聯網技術的應用可以方便地實現設備間信息的交換和通信，可以將兩者的優勢有效地結合。醫療設備管理系統主要是對設備全生命周期中的使用期和輪換報廢期進行管理[6]。物聯網的主要功能，見圖1。

2.3 實現方式

物聯網技術主要是對醫療裝備產生的信息進行管理。設備本身固有的信息稱為設備的基本信息，包括設備名稱、科室名稱、購買時間、啟用時間、經手人、管理人等。同時，設備在使用的過程中不斷產生新的信息，稱為設備的使用信息，包括設備的開機時間、運行狀態、使用人、使用時間、使用地點等。物聯網技術從系統架構上分為3層，分別為感知層、傳輸層和應用層。物聯網系統構架，見表1。

系統的主要模塊包括：設備信息采集和錄入模塊、存儲模塊、傳輸模塊、管理分析模塊、交互模塊。通過嵌入式的無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）芯片對設備的使用信息和工作狀態進行實時采集，并定時回傳至服務器。管理者可根據回傳的資料對設備信息進行整理和分析，并采取相應的措施。

3 物聯網的支撐技術

3.1 自動識別技術

自動識別技術是以計算機技術和通訊技術為基礎的綜合技術，是實現物體識別信息的自動采集和輸入的重要手段和措施，是一種高度自動化的數據采集技術。隨著物聯網的發展，RFID技術作為其中的關鍵技術，在醫療方面具有十分明顯的優勢。設備采購入院后，將設備的基本資料寫入配備RFID技術的標簽中，并通過傳感器不斷采集設備運行過程中產生的使用信息，將兩種信息進行存儲。使用帶有RFID掃描頭的掌上電腦（Personal Digital Assistant，PDA），甚至智能手機，可掃描并讀取設備的基本資料和運行狀況[7-9]。

3.2 存儲技術

裝備的標簽本身需要一個小型存儲原件，以便對設備的信息進行存儲。設備需存儲的信息包括：① 設備本身的基本信息，是固定存儲、不可更改的；② 運行過程中產生的使用信息，是不斷產生的，需要定時進行整理并對原有信息進行更新。因此，需利用微型存儲器對信息進行分類存儲，通過網絡定期將信息上傳至服務器。

3.3 無線通信技術

無線通信技術是利用電磁波在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，醫院使用無線通信技術對醫療裝備進行信息化管理主要是對采集到的設備信息進行傳輸，現有的無線網絡使用的頻段主要集中在2.42～2.4835 MHz，不會對人體造成傷害，遵循的相關標準有IEEE 802.11。

3.4 終端技術

醫療裝備的信息化管理需要長期不間斷的監控，因此固定終端是必不可少的，固定終端可以隨時接收設備傳回的信息資料，經過分析后如有故障會預警給管理員，提示設備需要進行維修或者預防性維護等處理[10-11]。

移動終端指的是在移動通信設備中，終止來自或送至網絡的無線傳輸，并將終端設備的能力適配到無線傳輸的部分?，F有的移動終端具有強大的信息處理和分析功能，是一個綜合化的移動信息處理平臺。搭載有RFID掃描頭的移動終端能夠直接讀取設備信息，也可以借助無線網絡獲取設備的基本資料和運行數據，并對設備的運行進行分析，若發現問題可以及時上報給管理員。

固定終端可以很好地實現對醫療裝備運行狀態的實時監測，而移動終端更加便攜，能夠實現對信息的實時獲取，兩者搭配使用使得醫療裝備的信息化管理更加方便和快捷[12-13]。

4 應用效果預測與分析

利用物聯網對醫療裝備進行信息化管理可以有效地解決醫療設備在使用過程中信息獲取滯后的問題。利用傳感器技術可以很方便地獲取醫療裝備的使用信息，利用無線網絡技術將設備的使用信息上傳，通過數據分析可以得知該設備的運行信息，從而可決定是否提示管理人員對裝備的現行狀態進行處理，故而基于物聯網的醫療裝備信息化管理更加有利于大型醫院對醫療裝備的管理。目前，我院正在積極研發基于物聯網的醫學裝備、中心供氧系統等。從預實驗看，該系統可以很好地解決目前管理中的諸多問題。但是，基于物聯網的醫療裝備信息化管理還存在一些問題，需要在不斷摸索中持續改進。例如：① 現有的裝備管理體系大部分是使用條形碼對醫療裝備的基本信息進行存儲，裝備需求簡單、技術難度低、資金需求量小，利用RFID技術后，設備的管理費用將會增加；② 醫院對無線網絡有特殊要求，無線網絡的應用可能會對醫療裝備的運行產生影響，因此借助無線網絡的管理模式并不適用于所有醫療裝備的管理，可以結合有限網絡對管理系統進行補充；③ 醫院中使用無線網絡通常涉及到隱私問題，裝備管理中一些數據資料上傳至網絡可能會導致數據的外泄，在一定程度上制約著物聯網的應用。

5 總結與展望

物聯網在醫療裝備信息化管理中的應用使得設備的管理更加智能化、一體化，為設備管理提供了更方便、快捷的管理方式[14-15]。從長遠來看，物聯網在醫院的應用遠不止于此，RFID技術結合衛星通信技術可以應用于醫院藥品管理、 醫療垃圾管理、放射源管理、新生兒管理等各個方面，為信息化醫院的建設提供便捷，故而物聯網具有無限的發展潛力。

[1] 單濤,郭建軍,王忠民,等.基于物聯網的醫院信息化建設應用初探[J].中國衛生信息管理雜志,2013,(6):497-500.

[2] 孫祥玉,孫大偉.淺談物聯網技術在醫院信息化建設中的應用[J].福建電腦,2013,(3):163-164.

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Discussion on the Informatization Management for Medical Equipment Based on Internet of Things

WU Xuan, ZHANG Zhao, XIANG Hua, CHANG Fei-ba, ZHANG He-hua
Department of Medical Engineering, Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China

This paper brief l y introduces the technology of Internet of Things (IOT) as well as the current situation of informatization management of medical equipment, and then explores the new management mode which is based on IOT. In the meantime, the supporting technologies are also introduced and the application effects of IOT are analyzed.

Internet of things; medical equipment; informatization management; automatic identif i cation technology

R197.32

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.11.024

1674-1633(2014)11-0078-03

2014-04-14

張和華，工程師。

通訊作者郵箱：zhanghehua@vip.163.com