基于醫療物聯網的移動健康信息系統研究

肖碧波 黃銳奇 魏曉濱 莫彬 朱銳生 佛山市第三人民醫院設備科 （廣東 佛山 528041）

內容提要： 目的：結合物聯網技術，提出醫療物聯網的架構組成和建設思路，解決醫院醫療服務問題。方法：研究物聯網技術，在醫院建設之初搭建相匹配的物聯網環境，以提高醫院管理能力和醫療服務質量。結果：醫院所搭建的移動健康信息系統，由網絡層、感知層和應用層三層架構組成，可實現患者體征參數與生命指征的自動獲取和監測，為患者提供實時診斷分析。結論：基于醫療物聯網的移動健康信息系統，可為實現智慧化保健醫療服務奠定基礎。

近年來，我國社會經濟發展迅速，人民生活水平不斷提高，群眾對健康需求越來越高，就醫人群越來越多，醫院規模也順應時代要求不斷擴大，醫務人員工作量明顯增多，加大了管理工作的難度。加上新醫改的沖擊，醫院管理模式與結構均發生了重大改變，傳統的醫院管理模式已無法滿足醫院未來的發展需求。隨著科學技術不斷進步，物聯網技術被廣泛應用于各個行業中，在應用深度和廣度上均處于不斷提升的過程中[1]。為提高醫院醫療服務質量，實現醫院的現代化醫療模式，需將物聯網技術合理應用于移動健康信息系統的設計和開發過程中，為患者就醫提供便利，從而促進醫院的長遠發展。物聯網技術在現代化醫院醫療工作中的應用，不僅是優化醫院醫療服務的重要途徑，還是現代化醫院管理工作創新的有效手段。基于醫療物聯網，設計并開發出移動健康信息系統，不僅能滿足患者對自身健康狀況的關注需求，還能實現患者醫療信息的采集和共享，以提高醫務人員工作效率，提高患者對醫療服務的滿意度[2]。

1.移動健康信息系統關鍵技術及功能

1.1 關鍵技術

基于醫療物聯網所構建的移動健康信息系統，其所用關鍵技術主要包括：（1）無線通信技術：該種技術是設計和開發系統所用的基礎技術，可在無線網絡環境下，解決各種不同網絡對于系統的無縫訪問，以實現對移動數據的采集、傳輸和共享，為醫院醫療服務隨時隨地提供其所需要的信息；（2）微型傳感技術：在醫院所用的個人穿戴式傳感裝備中，就必須將微型傳感器嵌入，以此使用微型傳感技術；（3）中間件技術：為提高移動健康信息系統的兼容性，滿足系統模塊化和可拓展等要求，需使用到中間件技術，以實現對不同硬件平臺的屏蔽，同時屏蔽異構信息系統的差異，促使信息系統可在不同系統上穩定、安全運行，以實現各種系統接口，如PACS、CIS和LIS等；（4）無線傳感網絡技術：各類技術在系統設計與開發中的實際應用包括WIFI、ZigBee、LoRa和RFID等；（5）嵌入式軟硬件設計技術：為采集患者的生命體征參數，部分移動終端和傳感設備，需將微控制系統嵌入。除此之外，醫院的移動健康信息系統還涉及到信息安全保密、對象標識和網絡通信干擾抑制等技術，醫療物聯網的實際應用，主要體現于三個方面，即醫療處理過程移動化、可視化管理和臨床信息數字化。

1.2 主要功能

基于醫療物聯網的移動健康信息系統所包含的主要功能包括：（1）以微創或無創等方式，對患者的生命體征參數進行實時監測和提取，將相關數據信息通過可穿戴式數字化醫療傳感網絡，安全、準確傳輸至醫療信息中心，以突破時間和空間限制，實現交互式醫療健康服務；（2）具有常見疾病的生命健康數據采集功能，同時可為患者提供遠程咨詢和診斷等服務，可通過可穿戴式傳感器及物聯網技術，實現對多通道參數的獲取和采集；（3）具有齊全的監控參數，可實現綜合分析功能，不僅能對血壓、呼吸、血氧和脈搏等生理參數進行動態監測，還能實現綜合波形顯示，進而對各種動力學實現分析功能；（4）移動健康信息系統與區域健康檔案具有協同集成能力，可實現對患者就醫全程管理的無縫連接，提高醫療服務工作效率和質量，有利于對患者進行終生健康管理；（5）將微處理系統嵌入到手持式終端設備中，可實現在日常條件下對患者生命體征的監測和顯示，此外，醫生、患者咨詢、溝通等均可使用終端設備，為患者提供專業化分析報告，如血氣分析等報告[3]；（6）可實現三級醫院、社區與區域醫療中心的聯合運轉，對專家的健康建議進行實時收集，為安排轉診事宜提供便利；（7）移動健康信息系統可對患者進行標識定位管理，以實現對特殊患者的迅速查找，包括嬰兒防盜、老年癡呆患者等，以便對患者及時干預。

2.基于醫療物聯網的移動醫療健康信息系統架構

從本質上來說，物聯網的特征可被歸納為三個方面，即智能處理、綜合感知和可信傳輸。其中綜合感知指使用各種信息采集設備，如攝像裝置、RFID和傳感器等，可突破時間與空間限制，對人員、醫療設備和其他物資等各項信息進行實時收集；可信傳輸指通過各種通信網絡，對數據信息進行共享；智能處理則是從海量的信息數據中，對所需信息進行提取、分析和處理，支持控制分析、智能決策等[4]。本文所研究的移動健康信息系統的組織架構包括三層架構，即應用層、感知層和網絡層，其中感知層主要是對醫療信息進行實時采集和提取，網絡層包括無線網絡和有線網絡，應用層則由個人移動終端、中心服務器和患者健康終端設備等組成。

在醫療物聯網的感知層中，一般包括多種傳感器，如穿戴式傳感器、移動傳感器等，還涵蓋了GPS定位系統和RFID閱讀器等，主要用于對跟蹤對象信息進行采集和標識。各種穿戴式設備則應用于人們日常生活當中，以收集患者的健康參數。通常情況下，穿戴式傳感器均實現了小型化且低能耗特點，能夠對患者的生理信號進行連續采集，如腕帶傳感器等，可對患者心跳、脈搏等進行動態監測，并通過無線網絡對數據進行傳輸。目前，移動健康信息系統所采用的信息主要包括體溫、血氧、血壓和血糖等生理參數。網絡層多涉及到無線通信網絡和各種有線通信網絡，如2GBPrs、Internet和TD-CDMA等[5]。網絡層主要負責將感知層所采集到的患者信息，通過數據傳輸給應用層，并對其進行智能化處理。對于物聯網網絡層來說，其未來發展的主要方向就是各種通信網絡的有機融合。應用層則是實現醫療衛生技術與物聯網技術深度融合的關鍵，可實現臨床醫療的智慧化管理，通過醫療物聯網的數據分析和管理功能，可為患者提供個性化診療服務[6]。對于移動健康信息系統來說，其所具有的數據分析模塊，可迅速幫助醫護人員對監測對象的信息進行準確判斷，進而滿足醫療診斷的即時與及時方面的需求。醫師可通過該系統終端，將患者醫囑內容輸入到任何地方，包括用藥頻次、藥品規格等，同時可隨時根據個性化診療需要調整或取消醫囑，并對患者檢查結果進行實時查看。此外，醫護人員還可通過移動終端設備，對患者病歷信息進行查詢，以便及時、準確判斷患者病情。患者使用手持式移動設備，可對患者生命體征進行動態監測，同時可實現醫患之間的有效溝通。

通過以上分析可知，基于醫療物聯網的移動健康信息系統，集成了無線網絡技術、數據處理技術、移動計算技術等，可為患者提供遠程移動傳感、圖像和聲音等協同應用，以提高醫療診斷效率，促進醫療服務質量提高[7]。同時，通過可穿戴設備，實現對患者生命體征數據的實時采集，并實現信息傳輸。移動健康信息系統可為患者健康信息進行無線監測，同時提供移動護理的解決方案，借助物聯網技術，可優化患者在臨床醫療過程中的診斷和治療，提高醫院工作效率，增強醫療機構的核心競爭力。

3.結束語

移動醫療可為患者提供一個全新的醫療健康服務模式，通過借助無線移動設備，可讓患者隨時接受個性化診療服務。基于醫療物聯網的移動健康信息系統，通過嵌入式移動信息工具，可實現對患者健康信息的共享，同時可最大程度減少醫院在信息化建設的投入成本，有利于推動智慧醫療的建設和發展。