對智慧醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及中間件技術(shù)的探討

（陽江市婦幼保健院，廣東 陽江 529500）

一、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)

（一）作為市級婦幼保健院，我院肩負(fù)全市的婦女兒童的生產(chǎn)和保健，面臨著患者多、醫(yī)務(wù)人員工作壓力大等情況，醫(yī)務(wù)人員在短時間內(nèi)必須要完成患者的各種醫(yī)療步驟，如果缺乏有力的輔助技術(shù)，高強(qiáng)度的操作也提升了出錯的幾率，醫(yī)療失誤容易導(dǎo)致醫(yī)療糾紛，例如標(biāo)本出錯、藥品錯放、患者身份識別錯誤等。面對日益加劇的矛盾，人性化智慧化的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就顯得很有必要了。

（二）醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)就是通過各種感應(yīng)器的識別功能，把病人、設(shè)備、藥品、標(biāo)本等作為一個對象，在系統(tǒng)中定位、跟蹤、監(jiān)控和管理起來，通過系統(tǒng)來判斷對象是否在正確的時間處于正確的位置上。在物聯(lián)網(wǎng)中系統(tǒng)中，實物和數(shù)據(jù)都有其設(shè)定的對象屬性，通過接口程序和無線網(wǎng)絡(luò)加入到信息系統(tǒng)中，通過GPS 定位器、射頻識別RFID、紅外感應(yīng)器、掃描儀等設(shè)備，實現(xiàn)對對象的定位和監(jiān)測。醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)采用三層架構(gòu)，分別是感知層、傳輸層和應(yīng)用層，該架構(gòu)的重點是傳輸層的中間件等技術(shù)。

二、體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的最大區(qū)別，在于物聯(lián)網(wǎng)有著眾多的感應(yīng)設(shè)備，這些設(shè)備由于功能、作用、廠家等的不同，會產(chǎn)生大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)，也通過各種異構(gòu)接口進(jìn)行連接，設(shè)備連接，主要通過無線接入點AP 來進(jìn)行入網(wǎng)。處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)入網(wǎng)的AP 和網(wǎng)關(guān)等屬于架構(gòu)的感知層。傳輸層則包含中間件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件和信息采集、分析和發(fā)布的軟件。應(yīng)用層則包含我們最核心的HIS、LIS、PACS、電子病歷、婦幼平臺等系統(tǒng)。

（一）感知層

感知層是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中數(shù)據(jù)收據(jù)層，數(shù)據(jù)來自各種傳感器設(shè)備如帶GPS定位的患者手環(huán)，帶射頻條碼的藥物和帶網(wǎng)絡(luò)接口的如CT、MRI 等醫(yī)學(xué)設(shè)備，形成醫(yī)療信息感知節(jié)點，這些感知設(shè)備能提供設(shè)備狀態(tài)、位置、狀態(tài)等信息；通過射頻技術(shù)RFID、二維碼標(biāo)簽和讀卡器、芯片卡、傳感器等技術(shù)，把相關(guān)數(shù)據(jù)安全地接入無線AP 和網(wǎng)關(guān)。核心技術(shù)是射頻技術(shù)RFID，RFID 是由電子標(biāo)簽和讀卡器組成，在電子標(biāo)簽內(nèi)可存儲某個對象的特定格式的電子數(shù)據(jù)，采用非接觸式自動識別技術(shù)，通過電子標(biāo)簽對其附著的對象進(jìn)行定位、追蹤和監(jiān)控，這種方式效率高、穩(wěn)定性好，讀取距離遠(yuǎn)。

（二）傳輸層

傳輸層是在架構(gòu)的感知層和應(yīng)用層中間，起到橋梁聯(lián)通的作用。傳輸層包含中間件、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)信息采集、匯總和分發(fā)系統(tǒng)，還有與應(yīng)用層的HIS、PACS、LIS 等系統(tǒng)建立接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。傳輸層的作用是讓感知層的數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)化處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式，通過接口與應(yīng)用層各系統(tǒng)實現(xiàn)交互，從而實現(xiàn)物與人、物與物之間的聯(lián)網(wǎng)互通。

（三）應(yīng)用層

應(yīng)用層就是把感知層收集到的各種數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換、清洗和提煉后，進(jìn)入各種醫(yī)院信息化系統(tǒng)如HIS、LIS、PACS 中加以應(yīng)用，從而達(dá)到各種人、物的實時信息在系統(tǒng)中反映出來和運用起來。

三、中間件技術(shù)

在讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)之間，要通過一個通用的接口和平臺，來使各種應(yīng)用環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化和各個應(yīng)用系統(tǒng)之間的通信，這個通用的接口和平臺就是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的中間件。中間件技術(shù)是通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議和接口技術(shù)來使讀寫器和個應(yīng)用系統(tǒng)之間的實時信息進(jìn)行交互。針對不同的應(yīng)用需求，還可以開發(fā)不同的中間件，例如患者位置監(jiān)控的患者管理中間件、藥品獲取使用情況的藥品管理中間件、反映標(biāo)準(zhǔn)送檢驗進(jìn)度情況的標(biāo)本管理中間件等，每一個中間件技術(shù)的研發(fā)，出發(fā)點都是讓RFID 讀寫器和對應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)之間能標(biāo)準(zhǔn)化地進(jìn)行數(shù)據(jù)實時交互。

四、感知信息采集、分析和發(fā)布系統(tǒng)

感知信息采集、分析和發(fā)布系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)信息集成管理服務(wù)平臺，主要包含自動數(shù)據(jù)采集、信息數(shù)據(jù)分析、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)發(fā)布等3 個模塊，針對智慧醫(yī)院所涉及的感知信息進(jìn)行自動化采集、分析和發(fā)布，為醫(yī)療服務(wù)提供者和接受者提供操作層應(yīng)用，為醫(yī)療服務(wù)管理者提供管理和決策應(yīng)用。

（一）自動數(shù)據(jù)采集

通過對中間件的數(shù)據(jù)自動采集，消息處理引擎根據(jù)數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)集的設(shè)定規(guī)格，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

（二）信息數(shù)據(jù)分析

處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，通過各種索引信息進(jìn)行分類，按類別提供給門診、住院、體檢、檢驗等應(yīng)用系統(tǒng)，自動填寫系統(tǒng)中的各種進(jìn)程狀態(tài)。同時也為各種預(yù)防性的應(yīng)急事件提供實時信息，以防不良事件發(fā)生；為抉擇者做醫(yī)療抉擇提供了數(shù)據(jù)支撐。

（三）醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)發(fā)布

醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)的信息需要有發(fā)布平臺，以供各類人員按需獲取消息，醫(yī)療人員、患者、領(lǐng)導(dǎo)等，都需要不同類型的信息，發(fā)布平臺也多種，科提供web網(wǎng)頁形式發(fā)布，也可以使用智能手機(jī)和平板電腦等移動端發(fā)布，靈活應(yīng)用。

五、結(jié)語

醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)是未來發(fā)展一個重要領(lǐng)域，自動化的智慧醫(yī)院離不開物聯(lián)網(wǎng)，物與物、物與人之間的自動互聯(lián)互通，能最大程度減少人工的參與，降低了人力消耗，提高了效率，減低了成本，提高了安全性，管理上也上了一個臺階，信息的價值也能更充分利用。在以后的發(fā)展，將繼續(xù)深挖，相信會有更多更重要價值被發(fā)現(xiàn)。