物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療護(hù)理系統(tǒng)中的應(yīng)用

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院護(hù)理部,四川成都 610072)

潘媛媛

醫(yī)療體系效率低下、醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量欠佳的就醫(yī)現(xiàn)狀是多年來社會(huì)一直關(guān)注的焦點(diǎn)。由于醫(yī)療信息不能共享,造成大醫(yī)院人滿為患,社區(qū)醫(yī)院無人問津,輾轉(zhuǎn)于不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的重復(fù)檢查和繁瑣手續(xù),更是耗時(shí)費(fèi)錢。醫(yī)療資源的配置、醫(yī)療服務(wù)水平和醫(yī)療服務(wù)的便利性已經(jīng)成為影響社會(huì)和諧發(fā)展的重要因素之一,改革迫在眉睫。2009年 4月,《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》的推出意味著醫(yī)療改革再次踏上征程。在信息技術(shù)日新月異的今天,面對(duì)中國(guó)醫(yī)療改革面臨的現(xiàn)狀,以信息化技術(shù)為核心的智慧醫(yī)療,特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),無疑是推進(jìn)中國(guó)醫(yī)療改革事業(yè)發(fā)展的一把利器[1]。作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,射頻識(shí)別技術(shù) (Radio Frequency Identification,RF ID)已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)踐[2～4]。其在醫(yī)療、護(hù)理領(lǐng)域的潛力巨大,能夠幫助醫(yī)院醫(yī)療、藥品、人員及管理信息的數(shù)字化采集、處理、傳輸和共享等。特別是在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的條碼化患者身份管理、移動(dòng)醫(yī)囑、診療體征錄入、移動(dòng)藥物管理、移動(dòng)檢驗(yàn)標(biāo)本管理、移動(dòng)病案管理數(shù)據(jù)保存及調(diào)用、嬰兒防盜、護(hù)理流程、臨床路徑等管理中,均能發(fā)揮重要作用,從而解決醫(yī)療平臺(tái)支撐薄弱、醫(yī)療服務(wù)水平整體較低、醫(yī)療安全生產(chǎn)隱患等問題,實(shí)現(xiàn)加速推進(jìn)醫(yī)療信息系統(tǒng)的建設(shè)。

1 RFI D在醫(yī)療護(hù)理系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀

RF ID在醫(yī)療及護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用,發(fā)達(dá)國(guó)家非常關(guān)注。早在 2004年 2月,以美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家通過立法促進(jìn)RF ID技術(shù)的實(shí)施和推廣,特別是加強(qiáng)了在藥物運(yùn)輸、銷售及防偽體系中的應(yīng)用。同年,日本信息通信產(chǎn)業(yè)下屬的產(chǎn)業(yè)情報(bào)研究所(M IC)也提出了 2006～2010年的 IT發(fā)展任務(wù)“U-Japan戰(zhàn)略”。此戰(zhàn)略的目的之一就是希望通過信息技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)的改革,從而解決日本社會(huì)中存在的高齡少子化的醫(yī)療福利等嚴(yán)重的社會(huì)問題。2006年,韓國(guó)也提出了U-Korea的戰(zhàn)略,主要目的是建立無所不在的智能型社會(huì),可以隨時(shí)隨地的享受智能醫(yī)療服務(wù),韓國(guó)學(xué)者曾在此方面做了大量研究。2008年底 IBM向美國(guó)政府提出了“智慧的地球”戰(zhàn)略。強(qiáng)調(diào)對(duì)任何地點(diǎn)任何物體具有強(qiáng)大的感知能力,匯集信息,建立智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí),希望把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的互聯(lián)和共享。2009年 6月,歐盟提出了“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”,強(qiáng)調(diào)信息安全,制定了關(guān)于信息安全和信息共享的政策。并計(jì)劃投資 4億歐元用于信息通信技術(shù)(I CT)的研發(fā),同時(shí)劃撥 3億歐元專款用于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的公共項(xiàng)目,包括醫(yī)療和護(hù)理等。2009年8月,日本再次提出了“ i-Japan戰(zhàn)略”[5],再次強(qiáng)調(diào)了對(duì)信息的充分挖掘和在社會(huì)、政府等領(lǐng)域的深度整合和應(yīng)用,同時(shí)再次把醫(yī)療信息化和智能化提到了一個(gè)新的高度。雖然各國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)各有側(cè)重,但共同點(diǎn)是融合各種信息技術(shù),突破互聯(lián)網(wǎng)的限制,把信息的收集、整合、共享更全面地應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的方方面面,提升社會(huì)信息化水平。

對(duì)于RF ID技術(shù)在醫(yī)療和護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用,中國(guó)政府對(duì)技術(shù)的發(fā)展前景和迫切性及必要性也十分關(guān)注。早在 2004年,國(guó)家金卡辦與衛(wèi)生部共同在全國(guó)七個(gè)省市就已開展了物聯(lián)網(wǎng) RF ID技術(shù)的宣傳。2008年,國(guó)家提出了加強(qiáng)醫(yī)療和銀行等相關(guān)行業(yè)的聯(lián)合,推進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域的一卡通產(chǎn)品應(yīng)用,擴(kuò)大 I C卡的醫(yī)療服務(wù)范圍,加快推進(jìn) IC卡和 RF ID技術(shù)的應(yīng)用試點(diǎn)和推廣等工作。2009年 4月,國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》。同時(shí)提出了要加大衛(wèi)生系統(tǒng)信息化建設(shè)發(fā)展力度,特別是RF ID技術(shù)的應(yīng)用。同年 5月,衛(wèi)生部再次提出要加強(qiáng) IC卡和 RF ID技術(shù)在醫(yī)療保健、公共衛(wèi)生和藥品管理、防偽等應(yīng)用,加快制定 I C卡醫(yī)療信息標(biāo)準(zhǔn),積極推進(jìn) IC卡的區(qū)域化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息區(qū)域共享等。2010年 6月 7～9日,“2010中國(guó)國(guó)際智能卡與RF ID博覽會(huì)暨第八屆中國(guó)(北京)RF ID與物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際峰會(huì)”在北京成功召開[6]。本次論壇邀請(qǐng)了中、美、歐盟、日、韓、新加坡及我國(guó)港臺(tái)等業(yè)界組織、行業(yè)專家、用戶代表,深入探討了醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)研制,自主創(chuàng)新與開放兼容,市場(chǎng)開拓、應(yīng)用創(chuàng)新與合作共贏,共同把脈中國(guó)醫(yī)療智能網(wǎng)應(yīng)用的未來。

2 RFI D移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

RF ID移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療護(hù)理系統(tǒng)中的應(yīng)用之一。在加強(qiáng)醫(yī)院的現(xiàn)代化信息管理和提高工作效率的同時(shí),它能給患者帶來很多好處,使得隱私得到保護(hù),醫(yī)療更加安全。由于采用嵌入式RF ID腕帶,使得相關(guān)醫(yī)療信息得到了保密,只有醫(yī)護(hù)人員可以按權(quán)限查詢患者的信息,保護(hù)了患者隱私。并且,采用RF ID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)患者診療過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)得到跟蹤確認(rèn),協(xié)助和指導(dǎo)護(hù)士完成醫(yī)囑,由于有了醫(yī)囑執(zhí)行項(xiàng)目的電子化確認(rèn)過程,使護(hù)理質(zhì)量監(jiān)控和護(hù)理工作量的量化成為可能,實(shí)現(xiàn)患者診療過程的可視化管理。

移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng)是以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) (如W i-Fi、3G或LTE)和 RF ID無線射頻識(shí)別技術(shù)為核心,通過醫(yī)院管理信息系統(tǒng)和智能型手持移動(dòng)終端 (如 PDA等)為移動(dòng)中的一線醫(yī)護(hù)人員提供隨身數(shù)據(jù)應(yīng)用的信息服務(wù)系統(tǒng),如圖 1所示。醫(yī)護(hù)人員查房或者移動(dòng)的狀態(tài)下,可通過智能型移動(dòng)終端的護(hù)理人員端軟件,通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī),與醫(yī)院管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,使醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)隨地在手持終端上獲取全面醫(yī)療數(shù)據(jù),而患者可借助佩戴在手上的裝有RF ID的腕帶,在與 PC機(jī) (或 PDA終端)連接的RF ID讀卡器查詢顯示該患者目前的檢查進(jìn)度,并可獲取全面醫(yī)療數(shù)據(jù)。根據(jù)歷史記錄和臨床檢查結(jié)果,對(duì)比患者病情的變化情況,及時(shí)會(huì)診和制定治療方案。

3 系統(tǒng)功能

3.1 無線實(shí)時(shí)信息傳送 通過無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞,可快速、正確地將數(shù)據(jù)信息傳送至后端服務(wù)器。在數(shù)據(jù)收集時(shí),以數(shù)字化形式儲(chǔ)存,并透過無線網(wǎng)絡(luò)回傳至服務(wù)器,單張表格實(shí)時(shí)回傳所需時(shí)間將縮短為 2分鐘。無線傳輸不受地域限制,即使在移動(dòng)中或是沒有 Cable線的地方,都能隨時(shí)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)上傳或下載。

3.2 RFI D腕帶管理 RF ID腕帶發(fā)行管理主要是在后臺(tái)系統(tǒng)建立起 RF ID腕帶與患者信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系,患者從掛號(hào)開始隨身佩戴電子腕帶,其中記錄了患者的姓名、性別、血型、以往病史、入院生命體征情況等信息,在門診系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),患者均佩戴唯一的電子腕帶作為身份識(shí)別方式,并可據(jù)此在醫(yī)院提供的自助查詢平臺(tái)進(jìn)行自助病歷查詢甚至打印化驗(yàn)單據(jù),在各個(gè)關(guān)鍵診療環(huán)節(jié)核對(duì)患者身份,保障醫(yī)療安全。

3.3 移動(dòng)護(hù)理 利用醫(yī)院管理信息系統(tǒng)生成醫(yī)囑執(zhí)行條目,護(hù)士使用移動(dòng)到患者的床旁,讀取患者佩戴的RF ID腕帶信息,通過無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)將需要執(zhí)行的醫(yī)囑調(diào)用,護(hù)士通過移動(dòng)終端記錄醫(yī)囑具體執(zhí)行的信息,記錄患者生命體征及相關(guān)項(xiàng)目,用藥、治療信息確認(rèn),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的床邊護(hù)理服務(wù)。由于采用移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng),醫(yī)護(hù)人員能更簡(jiǎn)便的獲取、錄入患者各種醫(yī)療數(shù)據(jù)的信息,使得護(hù)士減少了因查詢、核對(duì)而產(chǎn)生的打印、抄寫工作以及來往護(hù)士站與病房之間所化費(fèi)的時(shí)間,大大優(yōu)化了護(hù)士工作流程。

3.4 患者跟蹤 通過 RF ID患者定位跟蹤系統(tǒng),使得通過護(hù)士站的電子顯示屏或醫(yī)院的監(jiān)控電腦或醫(yī)生的隨身移動(dòng)終端,即可掌握患者的物理位置[7～11]。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)手術(shù)患者、精神患者和智障患者等的 24小時(shí)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)護(hù),保障住院患者安全。這樣也可以限制患者到某些非安全地帶,以及避免某些智障患者或老人離開醫(yī)院而走失[12]。

4 隱私和安全探討

任何新技術(shù)的應(yīng)用都很可能是一把雙刃劍。雖然智能化、行動(dòng)化的醫(yī)療系統(tǒng)能大大提高了醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量,優(yōu)化管理流程,但是在實(shí)施過程中也有發(fā)現(xiàn)一些問題并需要進(jìn)一步研究改進(jìn),使移動(dòng)醫(yī)療更加完善。

4.1 個(gè)人隱私的泄露 移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng)面臨信息安全與隱私泄露等帶來的更多的威脅,若不能同步的解決,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在移動(dòng)醫(yī)療護(hù)理系統(tǒng)中就得不到真正快速的發(fā)展[13,14]。

4.2 對(duì)護(hù)理行為執(zhí)行時(shí)間的正確性和真實(shí)性反映有所欠缺 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)若不能正確的記錄每一條醫(yī)囑,以及遺漏執(zhí)行某項(xiàng)醫(yī)囑等,一定程度上存在醫(yī)療安全隱患。

4.3 對(duì)護(hù)理查對(duì)制度執(zhí)行的支持欠缺 移動(dòng)護(hù)理系統(tǒng)存在患者身份識(shí)別差錯(cuò)的危險(xiǎn),也無法識(shí)別治療單抄錯(cuò)等情況。特別是對(duì)于昏迷、有精神障礙或者新生兒等的查對(duì)存在一定隱患。

4.4 尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),存在安全隱患 除了 RF ID設(shè)備的高成本外,標(biāo)準(zhǔn)不健全也是限制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域大展拳腳障礙。RF ID對(duì)一些人體植入式設(shè)備,例如心臟起搏器會(huì)否產(chǎn)生安全隱患,RF ID低頻信號(hào)所產(chǎn)生的一些反應(yīng),包括不適當(dāng)?shù)钠鸩l率,改變起搏率,高電壓沖擊和設(shè)備重新編程等,也是制約 RF ID在該領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要原因之一[15,16]。

5 總結(jié)與展望

目前國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組已發(fā)布 RF ID標(biāo)準(zhǔn)來要求 RF ID廠商嚴(yán)格遵守。同時(shí)植根于 RF ID芯片領(lǐng)域多年的芯片廠商對(duì)RF ID醫(yī)療應(yīng)用非?？春?針對(duì)醫(yī)療應(yīng)用,許多芯片廠商還專門推出了超低功耗 RF ID醫(yī)療解決方案,用于醫(yī)療設(shè)備和藥品的管理,獲得了用戶的青睞[17,18]。在安全方面,部分專家已經(jīng)考慮提供業(yè)務(wù)處理所需要的特有的密碼算法支持,同時(shí)采用地址加擾等安全技術(shù),以保證片內(nèi)密鑰等敏感信息的安全存儲(chǔ)且不被讀出到片外。防止物理解剖攻擊、旁路攻擊 (SPA/DPA)、電流、電壓等常見物理攻擊方式,也做了很多研究工作。因此,基于RF ID在醫(yī)療管理上的技術(shù)優(yōu)勢(shì),以及各界對(duì)該技術(shù)的良好預(yù)期,相信專注此領(lǐng)域的業(yè)者必定會(huì)有所斬獲。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建電子醫(yī)療體系,可以給醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域帶來更多的便利。要提高醫(yī)療服務(wù)現(xiàn)代化水平,不僅要提高對(duì)患者的高精尖的醫(yī)療人才的服務(wù),同時(shí)還要通過相應(yīng)的手段來提高醫(yī)護(hù)人員自身的服務(wù)能力。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以大幅度降低成本,使醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備無線化,目的是使患者能夠得到更加方便快捷的低成本高質(zhì)量的服務(wù),最終的目標(biāo)是使有限的衛(wèi)生資源得到充分的利用,使醫(yī)療資源最大化,使大家能夠共享優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源。希望在“十二五”期間,能夠推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用,為患者提供更加安全更加有效的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)。

[1]新華社 .中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化醫(yī)改意見 .Http://news.sina.com.cn/c/2009-04-06/165217556355.shtml.

[2]Frederix I.Internet of Things and Radio Frequency Identification in care taking,facts and privacy challenges[J].W irelessV ITAE,2009, 7(24):319-323.

[3]Radio-frequency identification,a comprehensive overview.Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio-Frequency identification.

[4]Mun K,Mun SK.The Applications,and Obstacles[J].Journal of AH IMA,2006,77(8):56-62.

[5]IT戰(zhàn)略 .i-Japan戰(zhàn)略 2015.Available:http://www.soumu.go.jp/ main_content/000030866.pdf.

[6]D中國(guó)網(wǎng) .2010中國(guó)國(guó)際智能卡與 RF ID博覽會(huì)暨第八屆中國(guó)(北京)RF ID與物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際峰會(huì) .Available:http://www.cps.net/news/content/2010/6/35830.html.

[7]ShangWW,Wun HC,Chorng SO.RFI D Application in Hospitals:A Case Study on a Demonstration RF ID Project in a Taiwan Hospital [J].System Sciences,2006,1(23):184.

[8]Hattziandreu.RF ID application in healthcare-Scoping and identifying areas for RF ID deployment in healthcare delivery.E.Rand Europe, July 2008,Available:http://ec.europa.eu/information_society/activities/health/docs/studies/200807-rfid-ehealth.pdf.

[9]JinsooA,JungilH.A Studyof Healthcare System for PatientLocation Data Based on LBS[J].IEEE,2008,2:25.

[10]Jinsoo A.A Study on the Application of PatientLocation Data forU-biquitous Healthcare System based on LBS.ICACT,2008,4(22): 2140-2143.

[11]Jingran L.Remote Monitoring Information System and Its ApplicationsBased on the Internet of things[J].2009 International Conference on Future BioMedical Information Engineering,2009,12(1): 482-485.

[12]Mordini E.Social,Ethical and Privacy needs in ICT for older people.EU funded senior project,Center for Science,Society and Citizenship 2008.Available:www.seniorproject.eu.

[13]Jieun S,Myungae C.Secure Healthcare Oriented Environment Service Model[J].Biomedical Circuits and Systems Conference,2006, 10(6):89-93.

[14]Won JS,Son SH,Munkee C.Privacy and security control architecture for ubiquitous RF ID healthcare system in wireless sensor networks [J].Consumer Electronics,2006,12(8):239-240.

[15]Chawla V,Dong SH,Virginia P.An overview of passive RF ID[J]. CommunicationsMagazine,IEEE,2007,45(9):11-17.

[16]Yu JT,Wei Z,Selwyn P.Identifying RF ID-embedded objects in pervasive healthcare applications[J].Decision Support Systems,2009, 46(2),586-593.

[17]Wu NC,NystromaMA,Lina TR.Challenges to global RF ID adoption [J].Technovation,2006,26(12):1317-1323.

[18]Dr KF.RFI D Handbook:Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards,Radio Frequency Identification and Near-Field Communication[M].Third Edition.UK:W iley,2010.