無線移動技術在數字化醫療中的研究和應用*

王立準 王春雨 魏瑜帥

(濰坊市人民醫院 濰坊 261041)

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無線移動技術在數字化醫療中的研究和應用*

王立準 王春雨 魏瑜帥

(濰坊市人民醫院 濰坊 261041)

介紹無線移動技術在國內外醫療領域的應用，探討如何在濰坊市人民醫院搭建完善的無線移動醫療應用平臺，包括無線局域網和開發無線應用系統。選擇某一科室作為試點安裝并應用本平臺，測試結果顯示該平臺的應用是可行的，為醫護工作帶來便利。

醫療無線局域網； 無線移動醫療技術； 數學化醫院

1 引言

1.1 無線移動技術在國外醫療領域的應用

隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，人們對利用科技進步改善醫療、健康服務水平需求日益增加，大量信息化手段應用在醫療上。通信技術、計算機硬件、軟件的發展大大促進了醫院的數字化工作，數字化醫院的提出和發展在促進醫院實現資源整合、降低運行成本、提高服務質量和工作效率等方面發揮了重要作用。近年來，物聯網、無線移動技術在促進醫療事業的應用中得到了社會的廣泛認可，在歐美等發達國家，便攜式無線醫療監護系統已被廣泛使用[1]。目前，在美國使用醫用 PDA 終端的醫生數量占總數的 27%～30%，41%的醫院已經實施了基于無線局域網(Wireless Local Area Networks，WLAN)的移動電子病歷系統[2]。而且隨著網絡通信技術的發展、嵌入式系統的普及以及醫療系統的數字化、網絡化和無線移動化，越來越多的醫院及醫護人員將開展無線移動化的醫療服務。

1.2 無線移動技術在我國醫療領域的應用

在我國一些醫院也進行了基于無線局域網、Web 服務器及移動醫護工作站的嘗試，采用的平臺多是普通的商務 PDA 或者推車型移動醫護工作站等國外的專用終端產品。這些終端產品作為醫用 PDA 終端使用時，由于在國內的產品技術支持有限，存在著無法通過軟件來彌補的局限性[3]；另外，軟件也需要結合每個醫院的實際情況進行開發，由于國外公司的技術壟斷，無法為國內用戶提供更多、更深層次的個性化設計[4]。而我國基于無線移動技術的醫療信息系統的研究剛剛進入實質啟動階段，且在技術方面也存在一些問題，如網絡速度慢、安全性差等。無線移動技術對于醫療行業是非常重要的。由于醫務人員的工作經常是移動的，只有他們在任何地方都可以隨時收到患者的呼叫和信息，才能夠更好地實現“以病人為中心”和隨身醫療服務的理念[5-6]。此外，除了移動性，安全性和保證患者隱私對于醫療行業也很關健。在本課題中，科研人員除研究開發一套基于大型公立醫院的無線移動醫療平臺以外，還將研究開發出一套核心業務網安全管理系統來增強無線網絡的安全性和對患者隱私的保護。本文主要介紹研究的內容和方法，以濰坊市人民醫院部分科室作為試點安裝無線醫療平臺，配合使用無線移動醫護工作線進行測試。

2 研究內容和方法

2.1 主要內容

(1)研究無線移動技術在數字化醫療系統中的應用，設計并開發一套適合大型公立醫院的無線移動信息系統。醫務人員可以通過基于802.11協議族無線局域網的PDA、平板電腦以及移動工作站輸入和提取病歷、檢驗檢查結果以及影像圖像。 (2)在藥物管理方面，由于不合法的處方書寫方式、計量、禁忌配伍等與藥物管理相關的錯誤將對患者、醫療質量和服務產生巨大影響和損失,因此在藥皿以及病人的腕帶上使用條碼，再配上PDA或平板電腦等帶有條碼掃描功能的無線通訊設備，以加強藥物管理，保證正確的藥物在正確的時間以正確的計量給正確的病人服用。 (3)醫院的辦公系統將會利用無線網絡，開發出一套在手機上可以運行的辦公軟件，這樣后勤、行政管理、職能部門人員可以通過無線移動辦公系統進行移動辦公。 (4)數字化醫療信息系統的有線網絡和無線網絡的安全管理也是本課題研究的重點之一。醫院網絡涉及大量的人員、應用程序和設備，其安全性是極其重要的，開發的安全性管理平臺可以管理網絡中任何人或設備。網絡安全采用中央管理的方式，僅需要少數人員就可以對全院進行管理，不僅如此，全部安全管理特性還可以跟隨，無論醫生在病房、門診還是手術室，只要連接到醫院的業務網，就可以同樣登錄到醫院的信息系統，其安全性、連接性、可應用的系統以及權限都一樣，而且不需要改變任何設置。

2.2 研究方法

2.2.1 選擇試點科室 選擇心內科作為試點科室，原因是網絡容易改造，床與床之間空隙較為適宜，既能為無線局域網的搭建提供便利條件，又能為查房車的使用提供可靠保障。病區呈“一”字形分布，對于無線信號的影響比較小[7]。

2.2.2 系統開發技術路線(圖1)

圖1 技術路線

從研究開始到結束，按照需求分析、系統設計、系統實現、系統測試、系統實施與維護的基本路線開發系統，中間不斷穿插新的維護請求和更多的需求分析，不斷在系統開發階段進行設計、編碼、測試的反復迭代，最終取得研究成果。 需求分析階段產生最初需求規格說明書，該說明書內容應包括系統基本功能需求和對計算機系統、手持設備終端、無線網絡等的要求。系統設計階段的任務是通過綜合考慮所有的技術限制，以擴展和細化分析階段的模型[8]。系統實現階段是對程序進行編碼的過程，可以選擇面向對象的編程語言(Java)作為實現系統的軟件環境。系統測試和配置是本技術路線一條循環中的最后一個環節，該階段在完成系統編碼后，需要對系統進行測試，通常包括單元測試、集成測試、系統測試和驗收測試。

2.2.3 無線網絡和有線網絡的整合(圖2)

圖2 醫院網絡拓撲結構

原有的核心業務網是由有線網絡組成的局域網，要在原有網絡基礎上架構無線網絡，實現有線局域網和無線局域網的整合是最大的難點，涉及VLAN的對接、WLAN-VLAN的映射以及DHCP中

繼等一系列問題。濰坊市人民醫院主要由門診樓、住院一部、住院二部、住院三部、心血管病房樓、傳染病房樓等組成，樓宇非常分散，多以CISCO3550-48、H3C5120-24和H3C3600-24匯聚各樓層的接入交換機到核心交換機。

3 醫療無線局域網運行效果測試

3.1 無線網絡測試

選擇幾個試點科室改造無線網絡，然后進行測試。使用的測試工具為內置Intel 3945 ABG無線網卡的筆記本電腦1臺、Network Stumbler軟件1款。由于病區較多，測試的數據不進行一一羅列，本文主要從心血管病房樓、住院三部和傳染病病房樓來闡述測試結果。首先，對心血管病房樓進行測試，AP位于一樓北區值班室門口，使用測試工具進行信號強度測試后得出的數據,見表1。其次，對傳染病病房樓進行測試，AP位于1樓5號房間門口，使用測試工具進行信號強度測試后得出的數據，見表2。最后，對住院三部進行測試，AP位于1樓7號病房和9號病房門口之間，使用測試工具進行信號強度測試后得出的數據，見表3。

表1 心血管病房樓信號強度對比

表2 傳染病病房樓信號強度對比

表3 住院三部信號強度對比

3.2 測試結論

根據醫院對WLAN的穩定性要求和實際情況，每個點的信號強度建議在60分貝毫瓦以內。對于心血管病房樓，1個AP信號覆蓋單排3個房間，超過3個房間信號會不好，所以心血管病房樓的病區需要4個AP，加上主任辦公室和醫生辦公室，共需5個AP。 對于傳染病病房樓，其結構、洗手間影響了AP的信號，所以1個AP覆蓋單排的2個房間，病區AP為4個。辦公室距離比較遠，AP單獨放1個，一層AP的數量為5個。對于住院三部，1個AP覆蓋單排3個房間，共需要5個AP。

4 移動醫療信息系統

4.1 移動辦公自動化系統

在先前已發表過的論文中已經提到如何實現基于現有的辦公自動化系統設計與開發一套移動辦公自動化系統的問題。該平臺整合了Internet技術、無線通訊技術，利用兩種不同的接入方式，通過無線移動設備和終端解決信息實時交換問題[9]。該平臺又是一個多層次的綜合平臺，包括4個層次,分別為移動終端設備層、業務處理層、系統支持層和信息存儲層[10]。

4.2 移動醫護工作站

移動醫生站是在無線網絡環境下可以隨時隨地接入到醫院信息系統，方便醫生查房、電子病歷操作、醫囑執行的一款醫療器械。對于移動醫生站支持醫院信息系統程度問題，科研小組人員將系統安裝到移動醫生站所配計算機上，在實際操作過程中進行兼容性、容錯性、工作效率等測試。對于計算機配置情況，科研小組人員利用專業的硬件測試工具，測試并生成準確而詳細的硬件報表。

5 結語

濰坊市人民醫院作為濰坊市最大的綜合性三級甲等醫院，無線移動技術在臨床上的應用正步入一個新的臺階。通過本文的介紹，明確了如何實現醫院綜合業務網絡無線化，在對醫院現有的有線局域網進行分析基礎上，再對無線局域網進行規劃與建設。

1 劉文,徐濤. 無線網絡技術在醫院設備管理中的應用[J]. 醫學信息學雜志,2010,31(12):34-37.

2 趙立春,梁健. 移動查房系統構建[J]. 醫學信息學雜志,2013,34(2):25-27.

3 杜柯,朱新銀,趙碧霞. 無線通信技術在智慧醫療管理系統中的應用[J]. 醫學信息學雜志,2013,34(6):14-17.

4 強莉萍. 移動醫生工作站設計與應用[J]. 醫學信息學雜志,2013,34(7):29-31，34.

5 王修來,張偉娜. 數字化醫院建設中移動臨床信息系統的開發與應用[J]. 醫學信息學雜志,2011,32(9):16-18，22.

6 孔華明,周天舒,李勁松，等.基于戴明循環的移動醫療信息系統設計與實現[J].中國數字醫學,2010,5(12):15-18.

7 楊宏橋,吳元立,李學斯，等.移動醫療技術的研究與應用[J].中國數字醫學,2011,6(11):49-52.

8 王園園,劉硯燕,魏春嵐，等.移動醫療在衛生領域的應用與研究現狀[J].解放軍護理雜志,2012,29(23):29-32.

9 姜姣嬌,趙濤,張晨曦，等.基于移動技術與網絡技術融合的醫療信息系統[J].天津大學學報：社會科學版,2012,14(3):253-257.

10 王立準，王春雨，魏瑜帥，等.大型公立醫院移動辦公系統的設計與實現[J].中國數字醫學，2011，6(11)：61-64.

Research and Application of Wireless Mobile Technology in Digital Medical Treatment

WANGLi-zhun，WANGChun-yu，WEIYu-shuai，

WeifangPeople'sHospital,Weifang261041,China

The paper introduces the application of wireless mobile technology in medical field both in China and abroad, discusses how to establish perfect wireless mobile medical application platform, including wireless local area networks and wireless application system development. A department is selected as a pilot to install and utilize this platform, the testing result shows that the application of this platform is feasible, providing facility for the medical work.

Medical wireless local area network; Wireless mobile medical technology; Digital hospital

2014-05-06

王立準，碩士，發表論文5篇。

濰坊市衛生局科研項目計劃(項目編號：2012010)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.04.005