基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺建設(shè)初探

摘要：目的 建設(shè)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，迎接醫(yī)療改革的挑戰(zhàn)。方法 分析基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺的建設(shè)步驟，逐步開展。結(jié)果 實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的醫(yī)療應(yīng)用平臺，提高醫(yī)院信息化建設(shè)水平。結(jié)論 隨著新的醫(yī)療體制改革，智能醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)將會有很大的發(fā)揮空間，醫(yī)院信息化的發(fā)展將越來越重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入及擴(kuò)展規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；醫(yī)院信息管理；醫(yī)療應(yīng)用

近年來，隨著科技力量的不斷提高，醫(yī)療信息化得到了飛速的發(fā)展，數(shù)字化醫(yī)療正在不知不覺中向我們走來，國內(nèi)外的醫(yī)療信息化水平正在向著微型化、多樣化、智能化、一體化等方向發(fā)展。美國FDA立法加強(qiáng)RFID技術(shù)在藥物運(yùn)輸、銷售、防偽、追蹤體系的應(yīng)用；日本實施的“u-Japan戰(zhàn)略”，把“提升醫(yī)療系統(tǒng)的管理水平、提供高齡化社會醫(yī)療福利問題解決方案”等作為重要內(nèi)容；韓國政府提出，要建立無所不在的智能型醫(yī)療體系，讓民眾在醫(yī)療領(lǐng)域可以隨時隨地享有智慧服務(wù)；我國政府同樣十分重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用：重點(diǎn)在醫(yī)療服務(wù)、藥品及材料管理、醫(yī)療器械管理、遠(yuǎn)程診斷、健康教育等方面開展信息化試點(diǎn)，旨在積累經(jīng)驗，全面提升行業(yè)管理水平和效益。

本文所采用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過信息傳感設(shè)備，按相應(yīng)的協(xié)議實現(xiàn)人與人，物與物，人與物的全面感知和互連的網(wǎng)絡(luò)，其主要特征是通過RFID、傳感器、GPS、紅外感應(yīng)器等傳感設(shè)備采集物理世界的各類信息，同時應(yīng)用有線接入、無線接入、衛(wèi)星、2G、3G/LTE等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳輸，并且使用高性能計算技術(shù)和智能信息處理技術(shù)對信息分析和管理，強(qiáng)化了對物理世界的認(rèn)知能力，達(dá)到了對物體智能化的分析和控制[1-4]。

1 研究目的和意義

醫(yī)療領(lǐng)域是惠及面最廣、所需支撐技術(shù)最豐富、產(chǎn)業(yè)帶動性最強(qiáng)、服務(wù)示范性效應(yīng)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，適合在該領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用。該項目的實施符合醫(yī)院在醫(yī)療方面的自主創(chuàng)新計劃，具備一定的科技競爭優(yōu)勢，同時也是對省級醫(yī)療改革戰(zhàn)略的有力配合和支持，此外還可以帶動形成新的醫(yī)療數(shù)字化產(chǎn)業(yè)群。醫(yī)療健康事業(yè)對于民生至關(guān)重要，數(shù)字醫(yī)院是智慧醫(yī)療的基礎(chǔ)。數(shù)字醫(yī)院未來看病要往預(yù)防和保健方向努力，擴(kuò)展服務(wù)到家庭健康管理、社區(qū)保健管理、醫(yī)療機(jī)構(gòu)診療管理及公共衛(wèi)生管理，使醫(yī)院成為面向全程健康管理過程的中心環(huán)節(jié)。通過醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)提高醫(yī)院的服務(wù)能力與水平，加強(qiáng)醫(yī)院內(nèi)部的服務(wù)效率與質(zhì)量管理。研發(fā)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，形成技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域的物資管理可視化、醫(yī)療信息數(shù)字化、醫(yī)療流程科學(xué)化、醫(yī)療過程規(guī)范化、醫(yī)療服務(wù)人性化。

2 研究試驗方法及實施步驟

2.1搭建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)硬件平臺 物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺是實現(xiàn)醫(yī)療“精細(xì)化”的基礎(chǔ)。使用RFID、無線傳感器、ZigBee等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)搭建醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)境，即布設(shè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的感知層。通過部署物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺，并實施醫(yī)院資源管理平臺，對醫(yī)院各類資源、設(shè)備的定位、追蹤，實現(xiàn)動態(tài)實時的管理。

2.2搭建基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院數(shù)據(jù)交換平臺 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)工作的第二步是實現(xiàn)一個完善高效的通訊網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上的每個設(shè)備都按規(guī)定的協(xié)議交換數(shù)據(jù)，這個網(wǎng)絡(luò)必須安全、實時、可靠、并具備災(zāi)難恢復(fù)的能力。這個網(wǎng)絡(luò)類似我們?nèi)祟惖纳窠?jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將我們的感覺傳遞給大腦，并反饋大腦下達(dá)的指令。

通過物聯(lián)網(wǎng)AP以及融合技術(shù)解決醫(yī)院有線網(wǎng)、無線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的通訊和數(shù)據(jù)融合問題。以物聯(lián)網(wǎng)AP和物聯(lián)網(wǎng)AC為該平臺的核心，其中物聯(lián)網(wǎng)AP加載相關(guān)功能的無線AP和RFID閱讀器，實現(xiàn)信息的雙頻四通道的發(fā)送和接收。物聯(lián)網(wǎng)AP既可以接收RFID標(biāo)簽返回的信息，也可以接收支持WIFI的移動終端返回的信息，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺上的感知信息的融合。同時通過融合物聯(lián)網(wǎng)中間件模塊實現(xiàn)前端感知信息和后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換、封裝、解析和集成，解決應(yīng)用系統(tǒng)中硬件與軟件之間的高耦合性。①該物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺可以從全局對物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)；②由于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺為感知層統(tǒng)一了數(shù)據(jù)訪問接口，使得全局感知數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)成為可能；另外，該平臺對軟件系統(tǒng)的接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，屏蔽感知層和網(wǎng)絡(luò)層的差異，使得軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的耦合性降低到最低。

2.3開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院資源管理應(yīng)用平臺

2.3.1使用物聯(lián)網(wǎng)RFID定位技術(shù)開發(fā)醫(yī)院資產(chǎn)定位、盤點(diǎn)管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)能夠?qū)崟r掌握醫(yī)療設(shè)備的最新位置、分布狀況及流通軌跡，為設(shè)備佩戴了資產(chǎn)定位RFID電子標(biāo)簽，在對定位精度要求比較高的科室比如醫(yī)院重點(diǎn)科室、手術(shù)室等區(qū)域的每個房間門口、靜配室、治療室、護(hù)士臺、醫(yī)生辦公室等區(qū)域安裝定位輔助設(shè)備，用來準(zhǔn)確定位移動設(shè)備的最新精確位置。

2.3.2開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的ICU生命體征動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 利用醫(yī)療專用的無線傳感器設(shè)備以及ZigBee無線傳輸技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的生命體征動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)用在ICU等需要實時對患者數(shù)據(jù)采集分析的醫(yī)療場所，自動并實時采集患者體溫、血壓、脈搏等生命體征數(shù)據(jù)，通過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺上傳至業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺。體溫監(jiān)測管理系統(tǒng)具備完善的預(yù)警與提醒功能，解決長時間無法獲取患者體溫或患者體征值達(dá)到歷史峰值等問題。監(jiān)測管理系統(tǒng)支持對特殊病例患者的體征參考值進(jìn)行動態(tài)設(shè)置，如：普通傳染患者的體溫預(yù)警區(qū)間設(shè)置，手術(shù)恢復(fù)患者的體溫預(yù)警區(qū)間設(shè)置等。監(jiān)測系統(tǒng)配有專門的監(jiān)測界面支持后臺管理，護(hù)理人員實時對患者的體征狀態(tài)進(jìn)行瀏覽、跟蹤，對于長時間沒有信號反饋的在用標(biāo)簽，自動給予預(yù)警及日志記錄。

2.3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對醫(yī)療廢棄物進(jìn)行有效管理 基于在線的B/S架構(gòu)設(shè)計，開發(fā)對院內(nèi)醫(yī)療廢棄物全生命周期的閉環(huán)管理系統(tǒng)。將醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)所有回收的醫(yī)療廢物都以包裝袋為單位加載RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽貫穿廢物在醫(yī)院內(nèi)從回收、運(yùn)送、暫存、出庫的整個過程。醫(yī)院院感管理人員可以通過醫(yī)療廢物管理系統(tǒng)的PC終端和EDA終端應(yīng)用程序功能查看每日回收的醫(yī)療廢物信息，并實時監(jiān)測當(dāng)日在醫(yī)院臨時存放點(diǎn)中，所有未入庫、已入庫、在庫、已出庫的所有的醫(yī)療廢物信息。所有醫(yī)療廢物信息可以通過醫(yī)療廢物包裝袋上的RFID標(biāo)簽信息以及相應(yīng)的廢棄物軟件應(yīng)用平臺追溯該醫(yī)療廢物來源，包括：收集科室、交接人員、收集人員、回收批次、廢物重量、運(yùn)送過程有無破損等異常情況。能針對醫(yī)療廢物在暫存點(diǎn)超過一定時限尚未出庫的醫(yī)療廢物自動預(yù)警提示。所有的醫(yī)療廢物業(yè)務(wù)操作結(jié)束之后，系統(tǒng)根據(jù)每個操作人員的工作量、回收數(shù)據(jù)，自動生成各類報表，如：醫(yī)療廢物工作量統(tǒng)計、醫(yī)療廢物回收數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。

3 實施效果

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院的逐步應(yīng)用，臨床診斷可以智能化、實時地、移動地監(jiān)測患者及特需人群的健康狀態(tài)，建立患者慢病管理檔案；成熟的物聯(lián)技術(shù)產(chǎn)品將數(shù)據(jù)無線傳輸、動態(tài)顯示，方便醫(yī)生、護(hù)理工作者智能分析評估治療效果，進(jìn)而對潛在的健康危險預(yù)先告警；院內(nèi)資產(chǎn)、人員實行動態(tài)監(jiān)控管理，有效降低管理成本、提高醫(yī)院綜合管理能力；消毒供應(yīng)包的智能追溯管理避免院內(nèi)因醫(yī)療器械感染帶來的嚴(yán)重后果。

4 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的核心驅(qū)動力和信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競爭的制高點(diǎn)。加快推進(jìn)醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，能夠促進(jìn)全院經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展、加快轉(zhuǎn)型、推進(jìn)跨越，是實現(xiàn)“科技強(qiáng)院”目標(biāo)的戰(zhàn)略手段，也是構(gòu)建現(xiàn)代化數(shù)字醫(yī)院建設(shè)的重要途徑。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用前景和范圍十分廣闊，結(jié)合醫(yī)院臨床和管理的自身特點(diǎn)，在提升醫(yī)院信息傳送效率、加強(qiáng)醫(yī)院資產(chǎn)監(jiān)管、降低管理成本、提高醫(yī)療流程精確化和智能化等方面發(fā)揮重要的作用，具有良好的科研和推廣價值。

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