物聯網技術在智慧醫院建設中的應用

楊天凱

（安徽省安泰科技股份有限公司，安徽合肥 230000）

0.引言

物聯網技術在眾多社會領域中發揮至關重要的作用，而近年來人們對醫療水平的要求與日俱增，也推動了智慧醫院的建設與發展，如今越來越多的人都能在智慧醫院感受到高效便捷的就診服務，享受優質醫療資源。自2013年起，安徽醫科大學附屬醫院醫療集團東區（四附院）作為省內規模最大、實力領先的醫療集團，在推動智能醫院的建設中取得一定成效。下面本文將以該項目為例，對物聯網在智慧醫院中的應用進行深入分析。

1.醫院物聯網概述

1.1 物聯網技術

“物聯網”這一概念最早由美國Auto-ID所提出，在互聯網的基礎上，利用各類通信技術將人、機、物之間實現信息互通與遠程控制。

1.2 醫院物聯網技術

隨著物聯網技術的逐步發展，該項技術在智慧醫院的建設中得到大范圍的應用，而具體應用也隨著使用場景的不同而變化。數據采集上針對醫護人員、患者、藥品、醫療廢棄物等進行信息收集；傳輸方面基于局域網進行信息的發送與傳輸；應用服務方面包括緊急呼叫、設備管理等都通過物聯網實現數據共享，可以說物聯網技術貫穿醫院的整個系統流程。

1.3 醫院物聯網系統架構

當下主流的物聯網系統有三種：（1）基于專用物聯網網絡，以獨立建設室內信號分布系統做到多網合一；（2）基于互聯網無線AP+物聯網基站，該方案利用綜合布局網絡構建系統；（3）基于物聯網攝像機形成可視化物聯網，此方案利用傳統監控系統的閑置帶寬搭建系統。三種系統架構拓撲如圖1、2、3所示。

圖1 基于專用物聯網網絡的系統架構

圖2 基于互聯網AP+的系統架構

圖3 基于物聯網攝像機可視化系統架構

2.智慧醫療的物聯網相關技術

2.1 醫療信息感知

在現代醫學中，醫療信息的收集貫穿始終，無論是重癥病患者的生命體征，還是輕微感冒發燒的體溫監測，都需要借助醫用傳感器來收集臨床數據。其意義在于感知并將患者的生理信息轉化為電信號，醫院中諸如體溫傳感器、心/腦電圖傳感器等均較為常見。

2.2 醫療信息傳輸

2.2.1 無線人體局（區）域網

無限人體局域網以人為信息載體，患者選擇佩戴或植入生理傳感器，記錄下生理指標并借助無線通信技術上傳到后臺，醫護人員可以根據患者的生理參數變化情況選擇對應的治療策略。以糖尿病為例，當檢測到患者胰島素水平下降的情況時，給藥泵將會自動注入胰島素。

2.2.2 無線局域網

醫院內部信息承載價值較多，實現內部信息聯通共享一方面有助于醫生診斷與治療疾病，另一方面有助于醫護人員提升護理效率。院內WLAN全覆蓋，醫護人員使用移動端設備借助無線局域網將患者的具體情況傳輸至后臺，此外還可以從后臺調用數據，查看患者的住院情況、拍片結果、醫囑等，省去反復跑腿拿材料的麻煩，突出數字化醫院的便捷、高效。

2.2.3 廣域網

除內部信息共享交流外，智慧醫院還需與外界進行信息傳輸，如今廣域網已在遠程醫療、視頻會議、遠程教學等醫療領域廣泛應用。

2.3 醫療信息處理

各類醫療信息的特性不盡相同，常規展現形式有純數據、電信號、影像學圖像、文字表述乃至多媒體信息（語音、視頻）等。醫療信息處理涉及圖像處理技術、時間序列處理技術、數據流處理技術、語音處理技術和視頻處理技術等多個領域[1]。

此后，我每周都到醫院檢查一次，到第8周的時候，醫生在我的子宮里聽到了兩個心跳的聲音，他高興地對我們說：“是雙胞胎！”我摸著自己微微隆起來的肚子，感到十分驕傲。尤其是陳清夫婦，一想到自己即將成為一對漂亮可人的雙胞胎的父母，不禁心花怒放。

3.物聯網技術應用在智慧醫療的案例

安徽醫科大學第四附屬醫院是一座規劃2000床位，融醫療、療養、教學、科研為一體的綜合三甲醫院。醫院涵蓋包括綜合樓、療養中心、行政樓、科教樓、臨床學院區等多個功能用房，其中各功能用房之間彼此獨立卻又相互聯系，共同構成現代化智能醫療系統。也得益于此，省城東北角三甲醫院缺失的弊端得以解決。物聯網技術在該項目中得到了充分地應用，具體情況如下：

3.1 智能醫療監護

3.1.1 生命體征監測系統

生命體征監測相對于常規檢測，以長效性、實時性為特點，將醫療領域的智能硬件注入智能手環、電子血壓/糖儀佩戴或植入患者身上，監測設備每日精準、連續地將患者的生命體征信息借助內嵌通信模塊傳輸至醫院后臺數據庫，后臺數據庫借助大數據技術進行整合分析，再反饋信息至醫務人員、患者及家屬。移動生命監測不受時間與空間的制約，即便患者不在醫護人員視線范圍內，一樣可以做到監測生命體征，減輕醫護人員工作負擔。

3.1.2 無線定位系統

以往醫院內的可移動醫療器械（霧化機、手提彩超機等）使用完畢后得不到及時反饋；醫患糾紛使得醫護人員的安全無形之中受到威脅；特殊殘障患者沒有監護人陪同、私自走出病房等都會使得監護與管理困難重重。安徽醫科大學第四附屬醫院借助定位系統實現對醫務人員、患者以及醫療設備的實時定位，增強了人員管理的安全性與醫療設備管理的有效性。

3.1.3 嬰兒安全系統

醫院嬰兒被盜或抱錯的事情并非個例，不僅給家庭造成心理負擔，還會影響醫院的形象，更有甚者加劇矛盾沖突。嬰兒安全系統從安全角度出發，以在嬰幼兒身上佩戴安全無害的電子標簽的形式實現一孩一檔，此外醫院在內部安裝信號接收裝置，以通過接受電子標簽發送的信號來判定嬰兒的方位與狀態。不僅如此，門禁系統還能及時對未經審核的來訪者發出警報，從原來的人防轉變為技防，進一步加強了嬰兒的人身安全，確保醫院實現安全管理。

3.2 遠程醫療

安徽醫科大學第四附屬醫院體量龐大，視頻視教系統是對“綠色醫院”與“智慧醫院”的一次創新嘗試，其功能大致如下：（1）實施遠程手術示教。（2）手術錄像存儲查詢。（3）專家遠程會診。

3.2.2 遠程醫療監護系統

遠程醫療監護系統由家庭、院內以及病患監護三大模塊構成，患者的傳感器與無線終端構成小型監護網絡。醫療傳感器采集患者生理參數，再經由監護終端設備傳輸至遠程醫療服務中心，專業醫護人員根據采集到的數據予以適當的醫療指導，患者也得以享受全方位的醫療服務。

3.3 醫療用品智能管理

3.3.1 藥品防偽

借助RFID技術，在生產藥品過程中，每一個包裝都會附上防偽標識（電子代碼），做到一瓶一碼，同時將藥品信息傳輸至公共數據庫中。患者在醫院購買到藥物時可以立即進行核對，極大降低購買到假藥的風險。此外RFID在藥品流通環節貫穿始終，從藥品生產到用戶購買到手，每一級都可以追根溯源。

3.3.2 血液管理

在血液管理上，RFID技術同樣做到了全程跟蹤管理，獻血者做好個人數據收集與身體檢查后進行血液采集。RFID標簽貼在血袋上，獻血者血型、性別等基本信息悉數存儲在后臺數據庫中。每當血液需要進出血庫時，借助RFID讀卡器記錄下時間、地點、人物等信息。而醫院或患者需要使用血液時，則可以后臺調取數據，借助RFID碼查詢所需血型以及運輸管理的全過程。

3.3.3 醫療垃圾處理

醫院在日常治療護理工作中每天都會產生大量醫療廢棄物，若沒能處理好則會加大感染安全隱患。因此就需要醫療廢物監控系統做到全程跟蹤，首先是每日醫療廢物車收集醫療廢棄物時做好視頻監控；其次是醫療廢物在裝車前貼上RFID標簽稱重，相關信息傳輸至監控系統；運輸過程中通過GPS定位對車輛位置進行實時跟蹤；當醫療廢物車運輸至中轉站時記錄下抵達時間與分配時間；最后由焚燒中心將廢物車抵達時間與接受廢棄物的數據進行上報，與最初裝載數據進行比對，并將焚燒結果拍照傳輸至監控系統。

3.4 醫療器械智能管理

3.4.1 手術器械管理

手術器械作為手術中不可或缺的工具，需要做到有效監管。其具體功能模塊大致如下：（1）消毒供應系統，為手術器械包配置RFID標簽，依次為器械包的消毒、清洗、回收進行有效管理，監控手術器械包狀態；（2）手術器械包裝管理，倉庫管理人員手持RFID讀寫器定期對手術器械包進行清點；（3）手術室器械管理，術前以及術后由醫護人員對手術包器械數量進行清點與核對，檢查手術器械是否遺留在人體內；（4）綜合信息管理，分析手術器械使用情況，優化工作流程。

3.4.2 醫療器械追溯

植入性醫療器械的管理與應用越來越受到醫院管理部門的重視。應用物聯網技術，以保障植入性醫療器械在人體內的安全性與可靠性。在每個植入性醫療器械上安裝RFID標簽，植入前對所在位置及使用狀況進行實時監控，記錄器械基本信息及每次巡檢、維護、維修等信息，進行智能化管理[2]。

3.5 智能醫療服務

3.5.1 移動門診輸液

移動門診輸液系統依托計算機與條形碼技術，使得傳統的輸液流程得以改變，輸液前護士只需用掃描槍將患者的個人信息條形碼與藥品條形碼進行核對即可，雙重標簽便于患者身份核實以及護患之間的溝通。此外系統還會將患者分配到指定位置，做到一人一位，患者在輸液結束后系統會自動核實并打印憑證，同時將相關信息上傳至后臺數據庫，為后續查詢醫療記錄提供了數據支撐。

3.5.2 輸液監護感應系統

輸液作為臨床工作中最為常見的治療手段，需要醫護人員時刻關注輸液液位，若不及時更換容易引發醫療事故。而醫護人員工作繁重加上輸液分布較為分散，難以做到面面俱到，正因如此輸液安全一直是醫院管理工作的重點之一。輸液監護感應系統很好地解決了這一工作痛點，當患者輸液結束時，傳感器根據輸液瓶液位情況適時將信息反饋至后臺并將信息投放到顯示屏滾動播放，前臺醫護人員看到信息后及時處理，從而減少引發護患糾紛的風險，提升患者護理滿意度。

3.5.3 候診排隊系統

為使患者就診使排隊順序混亂、醫護人員工作量不均衡、就診環境嘈雜擾亂等問題得到有效緩解，特使用候診排隊系統，該系統具備一級、二級分診排隊模式，患者通過二次分診使得患者對就診看病能夠做到知根知底，心中有數，同時整體醫療流程得到優化，醫護人員的管理調節能力也因此得到有效加強。護士站、醫生站電腦中的控制軟件模塊使患者按序就診，使排隊候診與實際就診得到有效結合，為廣大患者營造秩序井然、輕松愉悅的就診氛圍，醫院的服務水平也實現有效提升。

3.5.4 重癥探視系統

ICU重癥室是醫院最重要的地方之一，里面收容的全是命懸一線的危重患者，其環境要求自然與一般病房不同，鑒于ICU患者病情特殊，家屬不能隨便探視。此外醫護人員也需要觀察這些患者的生命體征，但受制于護理資源較為缺乏，醫護人員也難以做到時刻關注。重癥探視系統依托計算機技術、高清視頻技術以及網絡通訊技術，實現ICU重癥室的直播交流、錄像儲存等功能。對醫護人員而言，該系統使得人力資源得到合理調配，確保醫護人員能夠在做好病人的監護工作時保障休息；對患者家屬而言，通過重癥探視系統使得探視變得更加有效。

4.結語

安徽醫科大學第四附屬醫院智能項目已投入應用并運行良好。本文通過對物聯網技術在智慧醫院項目中的應用進行分析，結合醫院的實際建立一個實用、高效的智慧醫療系統。面對當下日益提升的就診需求，發展智慧醫療已是共識，相信隨著新技術的推動，今后智慧醫院的建設將真正踏上高質量發展的道路。