基于無線物聯網平臺的智慧病房實踐

朱德剛

摘要： 目的 隨著醫療改革不斷深化，醫療資源供給持續增加，患者就醫方式也在日益改善。為了更好地提升患者就醫體驗，醫院積極推進智慧醫療服務，不斷提升自動化、智能化健康服務平臺，為患者提供智能化診療服務。方法 通過醫療專用無線物聯網平臺，整合智慧護理和醫生智能輔助診療，結合移動醫護推車、手持智能終端、平板電腦、輸液智能監控、體溫智能監測、床旁心電推車、智能藥柜、智能交班大屏等無線智能終端設備的應用，優化臨床業務流程，構建以“互聯網+”“物聯網”和“智慧醫療”等新興技術為支撐的智慧病房。結果 智慧病房將病房呼叫鈴響鈴率降低至8.9%，不良事件發生率降低至7.3%，不良事件主動上報率提高到78.3%，護理文書記錄遺漏和差錯率降低至5.7%，護士滿意度提升至97.5%，患者滿意度提升至94.6%。結論 智慧病房真正實現醫療資源使用效率與患者體驗“雙提升”，實現“服務好患者，輔助好臨床”，減輕了臨床醫護人員工作量，全面提升醫療質量和服務水平，推進了智慧醫院建設。

關鍵詞：智慧病房;無線物聯網;智慧醫療;智慧醫院

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）35-0147-03

近年來，隨著醫療改革的縱深發展，以及配合國家全面推動面向未來智慧城市建設的戰略，國家衛生計生委醫療管理服務指導中心開始了《國家智慧醫療專項研究項目》的研究工作，逐步開始推進智慧醫院建設，積極促進“互聯網+”、云計算、大數據、人工智能、物聯網、移動技術和醫療衛生健康融合發展，有效整合醫療資源，創新醫療管理與服務模式，推進醫療服務深度，拓展醫療服務廣度[1-2]。智慧醫院的建設包括智慧醫療、智慧服務和智慧管理[3-4]。醫院病房服務工作是醫院工作的重要組成部分，也是醫院各項工作正常運轉的有力保障。病房服務的信息化建設是醫院信息化建設的基礎，是醫院醫療服務質量評價的重要環節，也是智慧醫院建設的主要內容。

“智慧病房”[5]是醫院為了滿足多樣化醫療服務需求，提升醫院醫療質量和效率，采用物聯網、人工智能、互聯網、移動技術和智能終端設備，對傳統病房進行智能化改造，完成臨床數據高效采集、分析和展示，優化醫療流程，提升護理質量，提高醫療質量，打造舒適、安全、智能的患者住院體驗，真正實現“以患者為中心”的智慧醫療服務[6]。北京大學深圳醫院結合5G技術及相關智能硬件設備，建設符合臨床業務流程的5G智慧醫院，提高了護士和患者的滿意度，降低了病區輸液響鈴率，縮短了搶救車平均盤點時長[7]。韓俗等人[8]基于藍牙5.0技術設計智慧病房，并采用輸液監控、病房環境控制等物聯網智能終端設備，有效地提高了護士工作效率，改善了患者就醫體驗。任斌等人[9]在新冠疫情期間將物聯網技術應用在隔離病房的場景中，有助于控制院內感染，提升防治效率，保障患者和醫護人員的安全[10]。

1 智慧病房的設計

1.1 技術架構設計

無線物聯網集成管理平臺采用了三層結構設計，即物聯網基站、數據引擎和運維平臺。其中物聯網基站采用基于網絡的管理，支持基于Web技術，可用瀏覽器在網絡環境中瀏覽所集成所有信息。數據引擎是運行在服務器上的軟件模塊，相對應于物聯網基站和智能傳感器、智能終端實現的各種數據收發功能。運維平臺的數據分析和統計功能，根據歷史數據形成的圖表可以反映設備在一段時間內的物聯網應用的發展趨勢或狀態，幫助管理者做出分析或決策，達到主動維護和管理的目的。

無線物聯網平臺可以同時滿足多種醫療無線應用，圖1 中無線物聯網集成管理平臺滿足WLAN無線數據網到WMTS醫療專網、從醫療定位網絡到醫療物聯網，同時支持多個RF頻率，從UHF頻段到5.8GHz，同時支持N種無線通訊協議，包括802.11a/b/g/n/ac、私有RFID協議、ZigBee、BLE、WMTS以及運營商3G/4G/5G協議等。

1.2 物聯網平臺應用

無線物聯網集成管理平臺硬件基礎主要由醫療物聯網設備和移動終端設備構成，并結合相關的醫療業務流程，以軟硬件結合的方式來實現移動醫療和醫療物聯系統的應用。醫療物聯網的建設采取統一規劃、分布實施的策略，其過程遵循以醫療專用無線網絡系統、醫療物聯網支撐平臺和醫療物聯網應用系統的路線。

在此平臺中，可實現資源的集中化、規模化，能夠實現對各類異構軟硬件基礎資源的兼容和資源的動態流轉，同時將靜態、固定的硬件資源進行調度，形成資源池。另外還要實現信息和業務的處理，從海量數據中挖取有用的部分，進行大規模基礎軟件、硬件資源的監控和管理，為應用層的各項子系統提供決策信息，是業務層的主要數據來源。本院智慧病房的應用架構見圖2。

2 智慧病房應用

2.1 移動醫護查房

移動推車、平板電腦、移動護理手持智能終端（Personal digital assistant， PDA）和醫護移動端信息化系統，對接無線物聯網平臺，方便醫生移動查房和護士床邊護理。當智能化移動終端設備連接無線物聯網平臺后，能夠解決傳統無線網絡延時卡頓問題。一方面能夠輔助醫生實時調閱病人病歷、開立醫囑，能顯著提高醫生的工作效率和質量;另一方面方便護士在床旁借助醫療專用物聯網完成患者的身份識別、輸液掃碼和巡視、體征采集、醫囑執行等操作，提升護士工作效率。

2.2 體溫監護

利用一種高精度、高靈敏度、小巧便攜的熱敏傳感器標簽，通過醫用超薄黏膜粘附在病人的腹股溝大動脈處，實時采集病人體溫數據信息，并通過傳感器內部的無線射頻芯片實時將采集到的體溫數據發送出去。并通過無線物聯網平臺接收這些體溫數據傳輸到后臺數據采集引擎及管理軟件系統，做到準確、動態、高效地反映病人狀況，為醫生制定治療方案提供重要依據，同時減輕了醫護人員的負擔，提高了對病人的護理水平，有效地減少醫護人員與病人的交叉感染。

2.3 輸液監控

醫護人員通過PDA手持設備通過病區的無線網絡完成在床旁的輸液信息采集，在無線輸液監控系統中生成相應的與床位相對應監控信息窗口，通過輸液監控基站接收到病人輸液的進度信息，并通過輸液監控引擎同步顯示在護士站的輸液監控系統監控屏上，幫助醫護人及時準確，高效地完成對病人輸液監管的任務，完成輸液的“閉環管理”。

2.4 智能藥耗柜

智慧病區借助多元化的智能硬件產品，通過物聯網、自動感知、傳感技術、視頻采集技術實現病區耗材、藥品的二、三級庫深度管理;實現物流轉運的高效性和有效性;實現病區業務管理環節的高效、安全、準確。利用智能語音提示，藥品和耗材領取錯誤系統會自動語音提示，減少醫療差錯。藥品和耗材的效期管理提示即將過期的藥品，保障患者用藥安全。通過系統與現有臨床業務系統對接，打通物資與業務的壁壘，實現臨床一站式工作體驗，將醫護人員從繁重的管理工作中解脫，實現業務流、信息流、物流、資金流的完美統一。同時統一院內數據孤島，建立統一平臺，為院內建立藥耗占比管理標準，為管理層提供決策依據，為政府提供DRGS計費及醫保相關的數據支持。

2.5 床旁無線心電監護

床旁無線心電監護系統利用病房無線物聯網平臺、移動推車和心電監測技術，建立以心電圖為基礎的心電床旁實時監測方案，提供患者心電數據床旁實時傳輸、預警，并記錄、統計、上傳相關數據，完善患者在住院期間在床旁的心電檢查規范化、科學化、智能化管理。

2.6 嬰兒防盜

通過在嬰兒腳踝佩戴對人體無害的RFID電子標簽，對嬰兒的狀態進行實時監控和追蹤。系統帶有母嬰追蹤界面，護理人員可通過護士工作站軟件查看所有標簽和設備的當前狀態，也可以看到已入住本病區的產婦住院信息。佩戴RFID電子標簽的嬰兒未經授權被抱到病區出口，系統就會發出緊急報警信號通知醫護管理人員，并可實現與門禁系統的聯動。所有系統事件及用戶操作情況都被保存到數據庫中，在需要時可以方便地進行查詢。

3 建設成效與分析

3.1 提高醫患滿意度

本院智慧病房上線前后，在醫患滿意度方面的變化較為明顯，能夠極大地提高醫患滿意度，增強患者住院體驗感。圖3可知，智慧病房上線后，較普通病房，能夠將患者滿意度從80.3%提高至94.6%，同時將護士滿意度從75.1%提高至97.5%。

3.2 提升護理質量和安全

智慧病房的建設，利用各種信息管理系統和數字化智能終端的結合，實現醫護人員與病人之間更為便捷的溝通與互動，保障了護理質量和安全。圖4中對比結果顯示智慧病房不良事件發生率從12.9%降低到7.3%，不良事件主動上報率從69.2%提高到78.3%，護理文書記錄遺漏和差錯率從14.2%降低至5.7%，呼叫鈴響鈴率從75.7%降低到8.9%。而且每天的響鈴次數大幅度下降，避免了不能及時給病人更換補液、拔針不及時這類事件，大幅提高了患者的滿意度，提升了護理質量。

3.3 提高工作效率

智慧病房利用REID監測的智能藥柜，實現藥品和耗材精細化全流程閉環管理，以及實時計費和退貨消耗。從表1可知，智慧病房實現了患者臨時醫囑調劑時間、每日備藥和退藥時間的大幅度下降，提高了護士的工作效率，解放護士雙手，將護士的時間還給病人。

4 討論

醫療物聯網平臺構建主要解決智慧病區三個核心問題：一個是提供統一的物聯網基站，體溫監護、輸液監控、等多種物聯網應用，其通信頻點不同、協議不同，導致每個應用都需要提供一臺不同的物聯網基站，統一物聯網基站可以減少物聯網基站的采購數量，降低采購成本和管理成本;第二，同時為各種智慧病區的應用提供統一的數據引擎服務，實時獲得物聯網傳感器上傳數據，解決各種醫療物聯網應用系統與醫院HIS系統的數據交互，確保物聯網傳感器實時感知數據在工作流整合的基礎上實現與臨床信息系統交互協作，從而以數字化的形式輔助完成各項業務;第三個是主動監控智慧病區物聯網基站、智能傳感器、定位天線、導航天線等工作狀態，分析物聯網系統運行健康指數，為醫院進一步優化物聯網提供數據支撐。

依托統一的、高度集成的物聯網平臺，使各種智慧病區應用功能基于同一個平臺進行呈現、使用、管理，同時建立起符合病區具體需求的應用功能，改變并優化原有的工作方式，減少不良事件的發生率，提高臨床護理工作效率和醫療質量， 改善患者住院體驗，促進醫院高質量的發展。目前基于無線物聯網平臺的智慧病房建設還在探索階段，還需要借助互聯網、人工智能、大數據、物聯網等技術的不斷融合創新，通過智慧病房的建設進一步推進智慧醫院的建設，更好地為患者帶來便捷、舒適、安全、優質的醫療服務[11-12]。

參考文獻：

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【通聯編輯：李雅琪】