物聯(lián)網(wǎng)在智慧醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

【摘 要】文章概述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智慧醫(yī)療領(lǐng)域的融合趨勢，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療的研究基礎(chǔ)、核心技術(shù)進(jìn)行了探討，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療領(lǐng)域的三大應(yīng)用方向，具體介紹了相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)未來發(fā)展予以展望。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；智慧醫(yī)療；融合

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)是利用傳感器、執(zhí)行器、RFID及各種智能裝置對(duì)物理空間進(jìn)行感知識(shí)別，依托通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和互聯(lián)，利用計(jì)算設(shè)施和軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和知識(shí)挖掘，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互和生產(chǎn)生活信息流的無縫鏈接，進(jìn)而達(dá)到對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。

醫(yī)療領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的條碼化病人身份管理、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。物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)用有利于病人獲得最佳的醫(yī)療效果，最低的醫(yī)療費(fèi)用、最短的醫(yī)療時(shí)間、最少的中間環(huán)節(jié)、最滿意的健康服務(wù)。

二、研究基礎(chǔ)和核心技術(shù)

（一）研究基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)是一種技術(shù)變革，代表了計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)未來的發(fā)展方向。而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于很多重要領(lǐng)域的技術(shù)。（1）RFID物體識(shí)別技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的核心就是物體的識(shí)別，一個(gè)準(zhǔn)確的、代價(jià)低的物體識(shí)別系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的，只有這樣才能準(zhǔn)確地獲取所需數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。（2）傳感器技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)中需要時(shí)刻關(guān)注物體物理狀態(tài)的變化，這需要傳感器技術(shù)從環(huán)境中搜集數(shù)據(jù)、產(chǎn)生信息，并對(duì)狀態(tài)變化產(chǎn)生告警。（3）兩化融合技術(shù)，兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合，是指以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐，追求可持續(xù)發(fā)展模式。（4）M2M（Machine to Machine）技術(shù)，M2M是一種理念，也是所有增強(qiáng)機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力的技術(shù)的總稱。M2M作為機(jī)器與機(jī)器之間的無線通信手段，為制造業(yè)的信息化提供了一種新的解決思路。這種物對(duì)物的信息交換就是物聯(lián)網(wǎng)的思想。

（二）核心技術(shù)

1、RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

RFID射頻識(shí)別可以用于距離識(shí)別，可以在物體模糊及視線范圍不確定條件下，通過射頻來自動(dòng)識(shí)別和標(biāo)記物體，而不需要用戶進(jìn)行操作。

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

以傳感器技術(shù)作為基礎(chǔ)，傳感器可以收集到數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的整理工作由嵌入式的系統(tǒng)來完成，而對(duì)于收集到的數(shù)據(jù)的上報(bào)則是由無線通訊來完成的。

3、人工智能技術(shù)

這種技術(shù)體現(xiàn)智能化的信息處理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)泛在網(wǎng)絡(luò)，其物-物相聯(lián)的現(xiàn)實(shí)物理屬性存在著多樣負(fù)責(zé)的邏輯關(guān)系，這種關(guān)系的處理不只是數(shù)據(jù)收集、計(jì)算、分析和整理那么簡單。需要類似于人腦的可以邏輯思考、現(xiàn)實(shí)感知的智能軟件、智能系統(tǒng)、智能網(wǎng)絡(luò)?？梢酝ㄟ^對(duì)數(shù)據(jù)的整理分析生成結(jié)果，通過控制部件實(shí)現(xiàn)需要的操作。這里可能要用到數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在人工智能中需采取多樣的知識(shí)發(fā)現(xiàn)手段。

4、納米技術(shù)

研究物體的構(gòu)成在納米范圍內(nèi)的性質(zhì)的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)無處不在，覆蓋面廣，所以要想實(shí)現(xiàn)緊密融合，開發(fā)體積輕便的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，就應(yīng)該借助于納米技術(shù)。這種微縮技術(shù)可以改變?nèi)哂喾爆?，?shí)現(xiàn)小到元器組件，大到巨型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的交融相連。生產(chǎn)制造的芯片越來越小，耗費(fèi)的成本也會(huì)降低，所以這是一項(xiàng)帶來經(jīng)濟(jì)利益的技術(shù)。

三、物聯(lián)網(wǎng)智能醫(yī)療的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)涉及感知、識(shí)別、測量、定位、網(wǎng)絡(luò)通信、微電子、計(jì)算機(jī)、軟件技術(shù)等眾多技術(shù)。在智能醫(yī)療領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要可以應(yīng)用于醫(yī)療物資的監(jiān)督管理、醫(yī)療信息數(shù)字化和遠(yuǎn)程醫(yī)療三個(gè)方面。

（一）醫(yī)療物資的監(jiān)督管理

借助物資管理的可視化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械與藥品的生產(chǎn)、配送、防偽、追溯，避免公共醫(yī)療安全問題，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械與藥品從科研、生產(chǎn)、流動(dòng)到使用過程的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物資管理領(lǐng)域的應(yīng)用方向具體有以下幾方面：

1、醫(yī)療設(shè)備與藥品防偽

RFID 標(biāo)簽依附在產(chǎn)品上的身份標(biāo)識(shí)具有唯一性，難以復(fù)制，可以起到查詢信息和防偽打假的作用，將是假冒偽劣產(chǎn)品一個(gè)非常重要的查處措施。

2、全程實(shí)時(shí)監(jiān)控

藥品從科研、生產(chǎn)、流通到使用整個(gè)過程中，RFID 標(biāo)簽都可進(jìn)行全方位的監(jiān)控。特別是出廠的時(shí)候，在產(chǎn)品自行自動(dòng)包裝時(shí)，安裝在生產(chǎn)線的讀取器可以自動(dòng)識(shí)別每個(gè)藥品的信息，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，流通的過程中可以隨時(shí)記錄中間信息，實(shí)施全線監(jiān)控。通過藥品運(yùn)送及儲(chǔ)存環(huán)境條件監(jiān)控，可達(dá)成運(yùn)送及環(huán)境條件監(jiān)控，確保藥品品質(zhì)。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，也可以根據(jù)藥品名稱、品種、產(chǎn)地、批次及生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、銷售等信息，實(shí)施全程追溯。

3、醫(yī)療垃圾信息管理

通過實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)院、運(yùn)輸公司的合作，借助RFID 技術(shù)建立一個(gè)可追蹤的醫(yī)療垃圾追蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療垃圾運(yùn)送到處理廠的全程跟蹤，避免醫(yī)療垃圾的非法處理。

（二）醫(yī)療信息數(shù)字化

目前醫(yī)院對(duì)醫(yī)療信息管理及應(yīng)用主要分為以下幾方面：

1、病患信息管理

病人的家族病史、既往病史、各種檢查、治療記錄、藥物過敏等電子健康檔案，可以為醫(yī)生制定治療方案提供幫助；醫(yī)生和護(hù)士可以做到對(duì)病患生命體征、治療化療等實(shí)時(shí)監(jiān)測信息，杜絕用錯(cuò)藥、打錯(cuò)針等現(xiàn)象，自動(dòng)提醒護(hù)士進(jìn)行發(fā)藥、巡查等工作。

2、醫(yī)療急救管理

在傷員較多、無法取得家屬聯(lián)系、危重病患等特殊情況下，借助RFID技術(shù)可靠、高效的信息儲(chǔ)存和檢驗(yàn)方法，快速實(shí)現(xiàn)病人身份確認(rèn)，確定其姓名、年齡、血型、緊急聯(lián)系電話、既往病史、家屬等有關(guān)詳細(xì)資料，完成入院登記手續(xù)，為急救病患爭取到治療的寶貴時(shí)間。

3、藥品存儲(chǔ)

將RFID技術(shù)應(yīng)用在藥品的存儲(chǔ)、使用、檢核流程中，簡化人工與紙本記錄處理，防止缺貨及方便藥品召回，避免類似的藥品名稱、劑量與劑型之間發(fā)生混淆，強(qiáng)化藥品管理，確保藥品供給及時(shí)、準(zhǔn)確。

4、血液信息管理

將RFID技術(shù)應(yīng)用到血液管理中，能夠有效避免條形碼容量小的弊端，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式識(shí)別，減少血液污染，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別，提高數(shù)據(jù)采集效率。

5、藥品制劑防誤

通過在取藥、配藥過程中加入防誤機(jī)制，在處方開立、調(diào)劑、護(hù)理給藥、病人用藥、藥效追蹤、藥品庫存管理、藥品供貨商進(jìn)貨、保存期限及保存環(huán)境條件等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品制劑的信息化管理，確認(rèn)病患使用制劑之種類、記錄病人使用流向及保存批號(hào)等，避免用藥疏失，確保病患用藥安全。

6、醫(yī)療器械與藥品追溯

通過準(zhǔn)確記錄物品和患者身份，包括產(chǎn)品使用環(huán)節(jié)的基本信息、不良事件所涉及的特定產(chǎn)品信息、可能發(fā)生同樣質(zhì)量問題產(chǎn)品的地區(qū)、問題產(chǎn)品所涉及的患者、尚未使用的問題產(chǎn)品位置等信息，追溯到不良產(chǎn)品及相關(guān)病患，控制所有未投入使用的醫(yī)療器械與藥品，為事故處理提供有力支持。

7、信息共享互聯(lián)

通過醫(yī)療信息和記錄的共享互聯(lián)，整合并形成一個(gè)發(fā)達(dá)的綜合醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)。一方面經(jīng)過授權(quán)的醫(yī)生可以翻查病人的病歷、患史、治療措施和保險(xiǎn)明細(xì)，患者也可以自主選擇或更換醫(yī)生、醫(yī)院；另一方面支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)醫(yī)院在信息上與中心醫(yī)院實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，能實(shí)時(shí)地獲取專家建議、安排轉(zhuǎn)診和接受培訓(xùn)等。

8、新生兒防盜系統(tǒng)

將大型綜合醫(yī)院的婦產(chǎn)科或婦兒醫(yī)院的母嬰識(shí)別管理、嬰兒防盜管理、通道權(quán)限相結(jié)合，防止外來人員隨意進(jìn)出，為嬰兒提供一種切實(shí)可靠防止抱錯(cuò)的保護(hù)措施。

9、報(bào)警系統(tǒng)

通過對(duì)醫(yī)院醫(yī)療器械與病人的實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤，幫助病人發(fā)出緊急求救信號(hào)，防止病人私自出走，防止貴重器件毀損或被盜，保護(hù)溫度敏感藥品和實(shí)驗(yàn)室樣本正常。

（三）遠(yuǎn)程醫(yī)療

遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)，主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建以患者為中心，基于危急重病患的遠(yuǎn)程會(huì)診和持續(xù)監(jiān)護(hù)服務(wù)體系。遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)不僅可以減少患者進(jìn)醫(yī)院和診所的次數(shù)，隨著高精尖傳感器在患者的體域網(wǎng)（body-area）范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效通信，遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)的重點(diǎn)也逐步從改善生活方式轉(zhuǎn)變?yōu)榧皶r(shí)提供救命信息、交流醫(yī)療方案。目前有關(guān)技術(shù)主要包括：專為生物醫(yī)學(xué)信號(hào)分析而設(shè)計(jì)的超低功率DSP、低采樣速率/高分辨率的ADC、低功耗/超寬帶射頻、MEMS 能量收集器。

1、遠(yuǎn)程會(huì)診

將農(nóng)村、社區(qū)居民的有關(guān)健康信息通過無線和視頻方式傳送到后方，建立個(gè)人醫(yī)療檔案，提高基層醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量；允許醫(yī)生進(jìn)行虛擬會(huì)診，為基層醫(yī)院提供大醫(yī)院大專家的智力支持，將優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源向基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)延伸；構(gòu)建臨床案例的遠(yuǎn)程繼續(xù)教育服務(wù)體系等，提升基層醫(yī)院醫(yī)務(wù)人員繼續(xù)教育質(zhì)量。

2、移動(dòng)醫(yī)療

通過監(jiān)測體溫、心跳等一些生命體征，為每個(gè)客戶建立一個(gè)包括該人體重、膽固醇含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量等信息的身體狀況，實(shí)時(shí)分析人體健康狀況，并將生理指標(biāo)數(shù)據(jù)反饋到社區(qū)、護(hù)理人或相關(guān)醫(yī)療單位，及時(shí)為客戶提供飲食調(diào)整、醫(yī)療保健方面的建議，也可以為醫(yī)院、研究院提供科研數(shù)據(jù)。

四、智慧醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)注意的問題

由于物聯(lián)網(wǎng)剛剛建立試點(diǎn)不久，正處于技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系的摸索期，很多與之相配備的制度和管理法規(guī)尚處于真空階段，因此，智能醫(yī)療系統(tǒng)的建立應(yīng)重點(diǎn)處理好以下幾個(gè)方面：

（一）對(duì)智慧醫(yī)療系統(tǒng)的建設(shè)和引進(jìn)要采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度

當(dāng)前是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的初始階段，各階層、各行業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的熱情高漲，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)美好前景的描述也讓對(duì)現(xiàn)代化程度要求最高的醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)對(duì)其充滿期待。但在具體推進(jìn)上，筆者建議采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度，不能不顧醫(yī)院的規(guī)模和實(shí)際的情況下盲目開展建設(shè)工作，浪費(fèi)財(cái)力、物力。建議采取科學(xué)合理的態(tài)度，在充分理解智慧醫(yī)療建設(shè)重要性的基礎(chǔ)上，從部分大型醫(yī)院進(jìn)行試點(diǎn)，重點(diǎn)推進(jìn)，逐步取得經(jīng)驗(yàn)，為全面建設(shè)智慧醫(yī)院做好技術(shù)鋪墊。

（二）對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)應(yīng)采取統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)

目前，在傳感器領(lǐng)域，傳感器生產(chǎn)廠家較多，感知手段不一而足，標(biāo)準(zhǔn)各異，各種傳感器之間，并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為了壟斷和控制市場，兼容問題一直不能夠?qū)崿F(xiàn)，這就造成在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣中，感知信息的數(shù)據(jù)格式不一而足，不能形成統(tǒng)一的集中調(diào)控，因此，在物聯(lián)網(wǎng)的大范圍推廣前政府必須出面加強(qiáng)這方面的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，制定規(guī)范的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，使用兼容的信息系統(tǒng)管理軟件，使得醫(yī)院資源能夠統(tǒng)一管理，感知到的數(shù)據(jù)能夠共享和合并處理，以提高管控水平。

（三）不同設(shè)備采取不同的感知手段有利于降低建設(shè)成本

智慧醫(yī)療系統(tǒng)的建設(shè)涉及的項(xiàng)目很多，各種感知對(duì)象讀感應(yīng)資源的反映情況差別也較大，感知定位的要求又不一而足，因此，如果對(duì)所有感知對(duì)象采取統(tǒng)一的感知技術(shù)手段，不僅很難達(dá)到對(duì)感知對(duì)象的精確掌握，而且會(huì)造成大量信息冗余，增加運(yùn)營成本。因此，要對(duì)不同感知對(duì)象區(qū)別使用不同手段，如普通醫(yī)療器械、醫(yī)療設(shè)備等可以使用二維碼、被動(dòng)式射頻標(biāo)簽對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)和感知；救護(hù)車、物資車、重大器械等可以采用主動(dòng)式射頻標(biāo)簽，衛(wèi)星定位等技術(shù)進(jìn)行定位追蹤；而一些重要區(qū)域可以利用智能傳感器芯片對(duì)其周邊環(huán)境進(jìn)行感知，了解其安全狀態(tài)。這樣，既做到了量體裁衣，又有效節(jié)約了成本。

（四）與原有系統(tǒng)有效整合、綜合利用的問題

由于目前很多國營和大型私立醫(yī)院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能視頻監(jiān)控，并且對(duì)其他信息系統(tǒng)也采用了較為先進(jìn)的處理系統(tǒng)，因此，物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)智慧醫(yī)療系統(tǒng)的過程中，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的系統(tǒng)，與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行兼容性設(shè)計(jì)，減少重復(fù)開發(fā)的成本。

五、總結(jié)與展望

物聯(lián)網(wǎng)將人類生活的環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化和信息化，結(jié)合了物理世界和信息空間，是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。代表基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院信息化建設(shè)，借鑒科學(xué)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，將醫(yī)療和技術(shù)完美結(jié)合，通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)院建設(shè)，可以優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高工作效率，進(jìn)而提高資源利用率，降低醫(yī)療過程中的物耗，減少醫(yī)療事故發(fā)生，提高醫(yī)療服務(wù)水平?？傊?，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用前景和范圍非常廣闊，也將進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著物聯(lián)網(wǎng)極其相應(yīng)技術(shù)的不斷發(fā)展和技術(shù)成本的不斷降低，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療體系也必將會(huì)大規(guī)模使用和推廣。從而造福整個(gè)人類，為人類的健康作出卓越的貢獻(xiàn)。

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作者簡介：

金鑫（1981.2-），女，漢族，遼寧沈陽人，碩士研究生，工程師，檢驗(yàn)員，主要從事醫(yī)療器械產(chǎn)品檢驗(yàn)工作。