基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)初探

摘要：目的 建設(shè)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，迎接醫(yī)療改革的挑戰(zhàn)。方法 分析基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)步驟，逐步開(kāi)展。結(jié)果 實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺(tái)，提高醫(yī)院信息化建設(shè)水平。結(jié)論 隨著新的醫(yī)療體制改革，智能醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)有很大的發(fā)揮空間，醫(yī)院信息化的發(fā)展將越來(lái)越重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入及擴(kuò)展規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；醫(yī)院信息管理；醫(yī)療應(yīng)用

近年來(lái)，隨著科技力量的不斷提高，醫(yī)療信息化得到了飛速的發(fā)展，數(shù)字化醫(yī)療正在不知不覺(jué)中向我們走來(lái)，國(guó)內(nèi)外的醫(yī)療信息化水平正在向著微型化、多樣化、智能化、一體化等方向發(fā)展。美國(guó)FDA立法加強(qiáng)RFID技術(shù)在藥物運(yùn)輸、銷(xiāo)售、防偽、追蹤體系的應(yīng)用；日本實(shí)施的“u-Japan戰(zhàn)略”，把“提升醫(yī)療系統(tǒng)的管理水平、提供高齡化社會(huì)醫(yī)療福利問(wèn)題解決方案”等作為重要內(nèi)容；韓國(guó)政府提出，要建立無(wú)所不在的智能型醫(yī)療體系，讓民眾在醫(yī)療領(lǐng)域可以隨時(shí)隨地享有智慧服務(wù)；我國(guó)政府同樣十分重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用：重點(diǎn)在醫(yī)療服務(wù)、藥品及材料管理、醫(yī)療器械管理、遠(yuǎn)程診斷、健康教育等方面開(kāi)展信息化試點(diǎn)，旨在積累經(jīng)驗(yàn)，全面提升行業(yè)管理水平和效益。

本文所采用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)信息傳感設(shè)備，按相應(yīng)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)人與人，物與物，人與物的全面感知和互連的網(wǎng)絡(luò)，其主要特征是通過(guò)RFID、傳感器、GPS、紅外感應(yīng)器等傳感設(shè)備采集物理世界的各類(lèi)信息，同時(shí)應(yīng)用有線接入、無(wú)線接入、衛(wèi)星、2G、3G/LTE等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳輸，并且使用高性能計(jì)算技術(shù)和智能信息處理技術(shù)對(duì)信息分析和管理，強(qiáng)化了對(duì)物理世界的認(rèn)知能力，達(dá)到了對(duì)物體智能化的分析和控制[1-4]。

1 研究目的和意義

醫(yī)療領(lǐng)域是惠及面最廣、所需支撐技術(shù)最豐富、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)性最強(qiáng)、服務(wù)示范性效應(yīng)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，適合在該領(lǐng)域開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用。該項(xiàng)目的實(shí)施符合醫(yī)院在醫(yī)療方面的自主創(chuàng)新計(jì)劃，具備一定的科技競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也是對(duì)省級(jí)醫(yī)療改革戰(zhàn)略的有力配合和支持，此外還可以帶動(dòng)形成新的醫(yī)療數(shù)字化產(chǎn)業(yè)群。醫(yī)療健康事業(yè)對(duì)于民生至關(guān)重要，數(shù)字醫(yī)院是智慧醫(yī)療的基礎(chǔ)。數(shù)字醫(yī)院未來(lái)看病要往預(yù)防和保健方向努力，擴(kuò)展服務(wù)到家庭健康管理、社區(qū)保健管理、醫(yī)療機(jī)構(gòu)診療管理及公共衛(wèi)生管理，使醫(yī)院成為面向全程健康管理過(guò)程的中心環(huán)節(jié)。通過(guò)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)提高醫(yī)院的服務(wù)能力與水平，加強(qiáng)醫(yī)院內(nèi)部的服務(wù)效率與質(zhì)量管理。研發(fā)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，形成技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域的物資管理可視化、醫(yī)療信息數(shù)字化、醫(yī)療流程科學(xué)化、醫(yī)療過(guò)程規(guī)范化、醫(yī)療服務(wù)人性化。

2 研究試驗(yàn)方法及實(shí)施步驟

2.1搭建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)硬件平臺(tái) 物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療“精細(xì)化”的基礎(chǔ)。使用RFID、無(wú)線傳感器、ZigBee等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)搭建醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)境，即布設(shè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的感知層。通過(guò)部署物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺(tái)，并實(shí)施醫(yī)院資源管理平臺(tái)，對(duì)醫(yī)院各類(lèi)資源、設(shè)備的定位、追蹤，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的管理。

2.2搭建基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院數(shù)據(jù)交換平臺(tái) 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)工作的第二步是實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善高效的通訊網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備都按規(guī)定的協(xié)議交換數(shù)據(jù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須安全、實(shí)時(shí)、可靠、并具備災(zāi)難恢復(fù)的能力。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似我們?nèi)祟?lèi)的神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將我們的感覺(jué)傳遞給大腦，并反饋大腦下達(dá)的指令。

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)AP以及融合技術(shù)解決醫(yī)院有線網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的通訊和數(shù)據(jù)融合問(wèn)題。以物聯(lián)網(wǎng)AP和物聯(lián)網(wǎng)AC為該平臺(tái)的核心，其中物聯(lián)網(wǎng)AP加載相關(guān)功能的無(wú)線AP和RFID閱讀器，實(shí)現(xiàn)信息的雙頻四通道的發(fā)送和接收。物聯(lián)網(wǎng)AP既可以接收RFID標(biāo)簽返回的信息，也可以接收支持WIFI的移動(dòng)終端返回的信息，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺(tái)上的感知信息的融合。同時(shí)通過(guò)融合物聯(lián)網(wǎng)中間件模塊實(shí)現(xiàn)前端感知信息和后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換、封裝、解析和集成，解決應(yīng)用系統(tǒng)中硬件與軟件之間的高耦合性。①該物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)可以從全局對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)；②由于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)為感知層統(tǒng)一了數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，使得全局感知數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)成為可能；另外，該平臺(tái)對(duì)軟件系統(tǒng)的接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，屏蔽感知層和網(wǎng)絡(luò)層的差異，使得軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的耦合性降低到最低。

2.3開(kāi)發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院資源管理應(yīng)用平臺(tái)

2.3.1使用物聯(lián)網(wǎng)RFID定位技術(shù)開(kāi)發(fā)醫(yī)院資產(chǎn)定位、盤(pán)點(diǎn)管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)掌握醫(yī)療設(shè)備的最新位置、分布狀況及流通軌跡，為設(shè)備佩戴了資產(chǎn)定位RFID電子標(biāo)簽，在對(duì)定位精度要求比較高的科室比如醫(yī)院重點(diǎn)科室、手術(shù)室等區(qū)域的每個(gè)房間門(mén)口、靜配室、治療室、護(hù)士臺(tái)、醫(yī)生辦公室等區(qū)域安裝定位輔助設(shè)備，用來(lái)準(zhǔn)確定位移動(dòng)設(shè)備的最新精確位置。

2.3.2開(kāi)發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的ICU生命體征動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 利用醫(yī)療專(zhuān)用的無(wú)線傳感器設(shè)備以及ZigBee無(wú)線傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的生命體征動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用在ICU等需要實(shí)時(shí)對(duì)患者數(shù)據(jù)采集分析的醫(yī)療場(chǎng)所，自動(dòng)并實(shí)時(shí)采集患者體溫、血壓、脈搏等生命體征數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)上傳至業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。體溫監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)具備完善的預(yù)警與提醒功能，解決長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法獲取患者體溫或患者體征值達(dá)到歷史峰值等問(wèn)題。監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)支持對(duì)特殊病例患者的體征參考值進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置，如：普通傳染患者的體溫預(yù)警區(qū)間設(shè)置，手術(shù)恢復(fù)患者的體溫預(yù)警區(qū)間設(shè)置等。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配有專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)界面支持后臺(tái)管理，護(hù)理人員實(shí)時(shí)對(duì)患者的體征狀態(tài)進(jìn)行瀏覽、跟蹤，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有信號(hào)反饋的在用標(biāo)簽，自動(dòng)給予預(yù)警及日志記錄。

2.3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)醫(yī)療廢棄物進(jìn)行有效管理 基于在線的B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)對(duì)院內(nèi)醫(yī)療廢棄物全生命周期的閉環(huán)管理系統(tǒng)。將醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)所有回收的醫(yī)療廢物都以包裝袋為單位加載RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽貫穿廢物在醫(yī)院內(nèi)從回收、運(yùn)送、暫存、出庫(kù)的整個(gè)過(guò)程。醫(yī)院院感管理人員可以通過(guò)醫(yī)療廢物管理系統(tǒng)的PC終端和EDA終端應(yīng)用程序功能查看每日回收的醫(yī)療廢物信息，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)日在醫(yī)院臨時(shí)存放點(diǎn)中，所有未入庫(kù)、已入庫(kù)、在庫(kù)、已出庫(kù)的所有的醫(yī)療廢物信息。所有醫(yī)療廢物信息可以通過(guò)醫(yī)療廢物包裝袋上的RFID標(biāo)簽信息以及相應(yīng)的廢棄物軟件應(yīng)用平臺(tái)追溯該醫(yī)療廢物來(lái)源，包括：收集科室、交接人員、收集人員、回收批次、廢物重量、運(yùn)送過(guò)程有無(wú)破損等異常情況。能針對(duì)醫(yī)療廢物在暫存點(diǎn)超過(guò)一定時(shí)限尚未出庫(kù)的醫(yī)療廢物自動(dòng)預(yù)警提示。所有的醫(yī)療廢物業(yè)務(wù)操作結(jié)束之后，系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)操作人員的工作量、回收數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成各類(lèi)報(bào)表，如：醫(yī)療廢物工作量統(tǒng)計(jì)、醫(yī)療廢物回收數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。

3 實(shí)施效果

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院的逐步應(yīng)用，臨床診斷可以智能化、實(shí)時(shí)地、移動(dòng)地監(jiān)測(cè)患者及特需人群的健康狀態(tài)，建立患者慢病管理檔案；成熟的物聯(lián)技術(shù)產(chǎn)品將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、動(dòng)態(tài)顯示，方便醫(yī)生、護(hù)理工作者智能分析評(píng)估治療效果，進(jìn)而對(duì)潛在的健康危險(xiǎn)預(yù)先告警；院內(nèi)資產(chǎn)、人員實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理，有效降低管理成本、提高醫(yī)院綜合管理能力；消毒供應(yīng)包的智能追溯管理避免院內(nèi)因醫(yī)療器械感染帶來(lái)的嚴(yán)重后果。

4 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力和信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。加快推進(jìn)醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，能夠促進(jìn)全院經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展、加快轉(zhuǎn)型、推進(jìn)跨越，是實(shí)現(xiàn)“科技強(qiáng)院”目標(biāo)的戰(zhàn)略手段，也是構(gòu)建現(xiàn)代化數(shù)字醫(yī)院建設(shè)的重要途徑。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用前景和范圍十分廣闊，結(jié)合醫(yī)院臨床和管理的自身特點(diǎn)，在提升醫(yī)院信息傳送效率、加強(qiáng)醫(yī)院資產(chǎn)監(jiān)管、降低管理成本、提高醫(yī)療流程精確化和智能化等方面發(fā)揮重要的作用，具有良好的科研和推廣價(jià)值。

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