物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧醫(yī)院建設(shè)中的應(yīng)用

楊天凱

（安徽省安泰科技股份有限公司，安徽合肥 230000）

0.引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在眾多社會領(lǐng)域中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，而近年來人們對醫(yī)療水平的要求與日俱增，也推動了智慧醫(yī)院的建設(shè)與發(fā)展，如今越來越多的人都能在智慧醫(yī)院感受到高效便捷的就診服務(wù)，享受優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源。自2013年起，安徽醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)療集團(tuán)東區(qū)（四附院）作為省內(nèi)規(guī)模最大、實(shí)力領(lǐng)先的醫(yī)療集團(tuán)，在推動智能醫(yī)院的建設(shè)中取得一定成效。下面本文將以該項(xiàng)目為例，對物聯(lián)網(wǎng)在智慧醫(yī)院中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

1.醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念最早由美國Auto-ID所提出，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用各類通信技術(shù)將人、機(jī)、物之間實(shí)現(xiàn)信息互通與遠(yuǎn)程控制。

1.2 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)在智慧醫(yī)院的建設(shè)中得到大范圍的應(yīng)用，而具體應(yīng)用也隨著使用場景的不同而變化。數(shù)據(jù)采集上針對醫(yī)護(hù)人員、患者、藥品、醫(yī)療廢棄物等進(jìn)行信息收集；傳輸方面基于局域網(wǎng)進(jìn)行信息的發(fā)送與傳輸；應(yīng)用服務(wù)方面包括緊急呼叫、設(shè)備管理等都通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)貫穿醫(yī)院的整個系統(tǒng)流程。

1.3 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)

當(dāng)下主流的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有三種：（1）基于專用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，以獨(dú)立建設(shè)室內(nèi)信號分布系統(tǒng)做到多網(wǎng)合一；（2）基于互聯(lián)網(wǎng)無線AP+物聯(lián)網(wǎng)基站，該方案利用綜合布局網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)；（3）基于物聯(lián)網(wǎng)攝像機(jī)形成可視化物聯(lián)網(wǎng)，此方案利用傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的閑置帶寬搭建系統(tǒng)。三種系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)淙鐖D1、2、3所示。

圖1 基于專用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)

圖2 基于互聯(lián)網(wǎng)AP+的系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 基于物聯(lián)網(wǎng)攝像機(jī)可視化系統(tǒng)架構(gòu)

2.智慧醫(yī)療的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)

2.1 醫(yī)療信息感知

在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，醫(yī)療信息的收集貫穿始終，無論是重癥病患者的生命體征，還是輕微感冒發(fā)燒的體溫監(jiān)測，都需要借助醫(yī)用傳感器來收集臨床數(shù)據(jù)。其意義在于感知并將患者的生理信息轉(zhuǎn)化為電信號，醫(yī)院中諸如體溫傳感器、心/腦電圖傳感器等均較為常見。

2.2 醫(yī)療信息傳輸

2.2.1 無線人體局（區(qū)）域網(wǎng)

無限人體局域網(wǎng)以人為信息載體，患者選擇佩戴或植入生理傳感器，記錄下生理指標(biāo)并借助無線通信技術(shù)上傳到后臺，醫(yī)護(hù)人員可以根據(jù)患者的生理參數(shù)變化情況選擇對應(yīng)的治療策略。以糖尿病為例，當(dāng)檢測到患者胰島素水平下降的情況時，給藥泵將會自動注入胰島素。

2.2.2 無線局域網(wǎng)

醫(yī)院內(nèi)部信息承載價值較多，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息聯(lián)通共享一方面有助于醫(yī)生診斷與治療疾病，另一方面有助于醫(yī)護(hù)人員提升護(hù)理效率。院內(nèi)WLAN全覆蓋，醫(yī)護(hù)人員使用移動端設(shè)備借助無線局域網(wǎng)將患者的具體情況傳輸至后臺，此外還可以從后臺調(diào)用數(shù)據(jù)，查看患者的住院情況、拍片結(jié)果、醫(yī)囑等，省去反復(fù)跑腿拿材料的麻煩，突出數(shù)字化醫(yī)院的便捷、高效。

2.2.3 廣域網(wǎng)

除內(nèi)部信息共享交流外，智慧醫(yī)院還需與外界進(jìn)行信息傳輸，如今廣域網(wǎng)已在遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議、遠(yuǎn)程教學(xué)等醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2.3 醫(yī)療信息處理

各類醫(yī)療信息的特性不盡相同，常規(guī)展現(xiàn)形式有純數(shù)據(jù)、電信號、影像學(xué)圖像、文字表述乃至多媒體信息（語音、視頻）等。醫(yī)療信息處理涉及圖像處理技術(shù)、時間序列處理技術(shù)、數(shù)據(jù)流處理技術(shù)、語音處理技術(shù)和視頻處理技術(shù)等多個領(lǐng)域[1]。

此后，我每周都到醫(yī)院檢查一次，到第8周的時候，醫(yī)生在我的子宮里聽到了兩個心跳的聲音，他高興地對我們說：“是雙胞胎！”我摸著自己微微隆起來的肚子，感到十分驕傲。尤其是陳清夫婦，一想到自己即將成為一對漂亮可人的雙胞胎的父母，不禁心花怒放。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智慧醫(yī)療的案例

安徽醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院是一座規(guī)劃2000床位，融醫(yī)療、療養(yǎng)、教學(xué)、科研為一體的綜合三甲醫(yī)院。醫(yī)院涵蓋包括綜合樓、療養(yǎng)中心、行政樓、科教樓、臨床學(xué)院區(qū)等多個功能用房，其中各功能用房之間彼此獨(dú)立卻又相互聯(lián)系，共同構(gòu)成現(xiàn)代化智能醫(yī)療系統(tǒng)。也得益于此，省城東北角三甲醫(yī)院缺失的弊端得以解決。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在該項(xiàng)目中得到了充分地應(yīng)用，具體情況如下：

3.1 智能醫(yī)療監(jiān)護(hù)

3.1.1 生命體征監(jiān)測系統(tǒng)

生命體征監(jiān)測相對于常規(guī)檢測，以長效性、實(shí)時性為特點(diǎn)，將醫(yī)療領(lǐng)域的智能硬件注入智能手環(huán)、電子血壓/糖儀佩戴或植入患者身上，監(jiān)測設(shè)備每日精準(zhǔn)、連續(xù)地將患者的生命體征信息借助內(nèi)嵌通信模塊傳輸至醫(yī)院后臺數(shù)據(jù)庫，后臺數(shù)據(jù)庫借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行整合分析，再反饋信息至醫(yī)務(wù)人員、患者及家屬。移動生命監(jiān)測不受時間與空間的制約，即便患者不在醫(yī)護(hù)人員視線范圍內(nèi)，一樣可以做到監(jiān)測生命體征，減輕醫(yī)護(hù)人員工作負(fù)擔(dān)。

3.1.2 無線定位系統(tǒng)

以往醫(yī)院內(nèi)的可移動醫(yī)療器械（霧化機(jī)、手提彩超機(jī)等）使用完畢后得不到及時反饋；醫(yī)患糾紛使得醫(yī)護(hù)人員的安全無形之中受到威脅；特殊殘障患者沒有監(jiān)護(hù)人陪同、私自走出病房等都會使得監(jiān)護(hù)與管理困難重重。安徽醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院借助定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對醫(yī)務(wù)人員、患者以及醫(yī)療設(shè)備的實(shí)時定位，增強(qiáng)了人員管理的安全性與醫(yī)療設(shè)備管理的有效性。

3.1.3 嬰兒安全系統(tǒng)

醫(yī)院嬰兒被盜或抱錯的事情并非個例，不僅給家庭造成心理負(fù)擔(dān)，還會影響醫(yī)院的形象，更有甚者加劇矛盾沖突。嬰兒安全系統(tǒng)從安全角度出發(fā)，以在嬰幼兒身上佩戴安全無害的電子標(biāo)簽的形式實(shí)現(xiàn)一孩一檔，此外醫(yī)院在內(nèi)部安裝信號接收裝置，以通過接受電子標(biāo)簽發(fā)送的信號來判定嬰兒的方位與狀態(tài)。不僅如此，門禁系統(tǒng)還能及時對未經(jīng)審核的來訪者發(fā)出警報，從原來的人防轉(zhuǎn)變?yōu)榧挤?，進(jìn)一步加強(qiáng)了嬰兒的人身安全，確保醫(yī)院實(shí)現(xiàn)安全管理。

3.2 遠(yuǎn)程醫(yī)療

安徽醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院體量龐大，視頻視教系統(tǒng)是對“綠色醫(yī)院”與“智慧醫(yī)院”的一次創(chuàng)新嘗試，其功能大致如下：（1）實(shí)施遠(yuǎn)程手術(shù)示教。（2）手術(shù)錄像存儲查詢。（3）專家遠(yuǎn)程會診。

3.2.2 遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由家庭、院內(nèi)以及病患監(jiān)護(hù)三大模塊構(gòu)成，患者的傳感器與無線終端構(gòu)成小型監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)。醫(yī)療傳感器采集患者生理參數(shù)，再經(jīng)由監(jiān)護(hù)終端設(shè)備傳輸至遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)中心，專業(yè)醫(yī)護(hù)人員根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)予以適當(dāng)?shù)尼t(yī)療指導(dǎo)，患者也得以享受全方位的醫(yī)療服務(wù)。

3.3 醫(yī)療用品智能管理

3.3.1 藥品防偽

借助RFID技術(shù)，在生產(chǎn)藥品過程中，每一個包裝都會附上防偽標(biāo)識（電子代碼），做到一瓶一碼，同時將藥品信息傳輸至公共數(shù)據(jù)庫中?；颊咴卺t(yī)院購買到藥物時可以立即進(jìn)行核對，極大降低購買到假藥的風(fēng)險。此外RFID在藥品流通環(huán)節(jié)貫穿始終，從藥品生產(chǎn)到用戶購買到手，每一級都可以追根溯源。

3.3.2 血液管理

在血液管理上，RFID技術(shù)同樣做到了全程跟蹤管理，獻(xiàn)血者做好個人數(shù)據(jù)收集與身體檢查后進(jìn)行血液采集。RFID標(biāo)簽貼在血袋上，獻(xiàn)血者血型、性別等基本信息悉數(shù)存儲在后臺數(shù)據(jù)庫中。每當(dāng)血液需要進(jìn)出血庫時，借助RFID讀卡器記錄下時間、地點(diǎn)、人物等信息。而醫(yī)院或患者需要使用血液時，則可以后臺調(diào)取數(shù)據(jù)，借助RFID碼查詢所需血型以及運(yùn)輸管理的全過程。

3.3.3 醫(yī)療垃圾處理

醫(yī)院在日常治療護(hù)理工作中每天都會產(chǎn)生大量醫(yī)療廢棄物，若沒能處理好則會加大感染安全隱患。因此就需要醫(yī)療廢物監(jiān)控系統(tǒng)做到全程跟蹤，首先是每日醫(yī)療廢物車收集醫(yī)療廢棄物時做好視頻監(jiān)控；其次是醫(yī)療廢物在裝車前貼上RFID標(biāo)簽稱重，相關(guān)信息傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)；運(yùn)輸過程中通過GPS定位對車輛位置進(jìn)行實(shí)時跟蹤；當(dāng)醫(yī)療廢物車運(yùn)輸至中轉(zhuǎn)站時記錄下抵達(dá)時間與分配時間；最后由焚燒中心將廢物車抵達(dá)時間與接受廢棄物的數(shù)據(jù)進(jìn)行上報，與最初裝載數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，并將焚燒結(jié)果拍照傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)。

3.4 醫(yī)療器械智能管理

3.4.1 手術(shù)器械管理

手術(shù)器械作為手術(shù)中不可或缺的工具，需要做到有效監(jiān)管。其具體功能模塊大致如下：（1）消毒供應(yīng)系統(tǒng)，為手術(shù)器械包配置RFID標(biāo)簽，依次為器械包的消毒、清洗、回收進(jìn)行有效管理，監(jiān)控手術(shù)器械包狀態(tài)；（2）手術(shù)器械包裝管理，倉庫管理人員手持RFID讀寫器定期對手術(shù)器械包進(jìn)行清點(diǎn)；（3）手術(shù)室器械管理，術(shù)前以及術(shù)后由醫(yī)護(hù)人員對手術(shù)包器械數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)與核對，檢查手術(shù)器械是否遺留在人體內(nèi)；（4）綜合信息管理，分析手術(shù)器械使用情況，優(yōu)化工作流程。

3.4.2 醫(yī)療器械追溯

植入性醫(yī)療器械的管理與應(yīng)用越來越受到醫(yī)院管理部門的重視。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以保障植入性醫(yī)療器械在人體內(nèi)的安全性與可靠性。在每個植入性醫(yī)療器械上安裝RFID標(biāo)簽，植入前對所在位置及使用狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，記錄器械基本信息及每次巡檢、維護(hù)、維修等信息，進(jìn)行智能化管理[2]。

3.5 智能醫(yī)療服務(wù)

3.5.1 移動門診輸液

移動門診輸液系統(tǒng)依托計算機(jī)與條形碼技術(shù)，使得傳統(tǒng)的輸液流程得以改變，輸液前護(hù)士只需用掃描槍將患者的個人信息條形碼與藥品條形碼進(jìn)行核對即可，雙重標(biāo)簽便于患者身份核實(shí)以及護(hù)患之間的溝通。此外系統(tǒng)還會將患者分配到指定位置，做到一人一位，患者在輸液結(jié)束后系統(tǒng)會自動核實(shí)并打印憑證，同時將相關(guān)信息上傳至后臺數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)查詢醫(yī)療記錄提供了數(shù)據(jù)支撐。

3.5.2 輸液監(jiān)護(hù)感應(yīng)系統(tǒng)

輸液作為臨床工作中最為常見的治療手段，需要醫(yī)護(hù)人員時刻關(guān)注輸液液位，若不及時更換容易引發(fā)醫(yī)療事故。而醫(yī)護(hù)人員工作繁重加上輸液分布較為分散，難以做到面面俱到，正因如此輸液安全一直是醫(yī)院管理工作的重點(diǎn)之一。輸液監(jiān)護(hù)感應(yīng)系統(tǒng)很好地解決了這一工作痛點(diǎn)，當(dāng)患者輸液結(jié)束時，傳感器根據(jù)輸液瓶液位情況適時將信息反饋至后臺并將信息投放到顯示屏滾動播放，前臺醫(yī)護(hù)人員看到信息后及時處理，從而減少引發(fā)護(hù)患糾紛的風(fēng)險，提升患者護(hù)理滿意度。

3.5.3 候診排隊系統(tǒng)

為使患者就診使排隊順序混亂、醫(yī)護(hù)人員工作量不均衡、就診環(huán)境嘈雜擾亂等問題得到有效緩解，特使用候診排隊系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備一級、二級分診排隊模式，患者通過二次分診使得患者對就診看病能夠做到知根知底，心中有數(shù)，同時整體醫(yī)療流程得到優(yōu)化，醫(yī)護(hù)人員的管理調(diào)節(jié)能力也因此得到有效加強(qiáng)。護(hù)士站、醫(yī)生站電腦中的控制軟件模塊使患者按序就診，使排隊候診與實(shí)際就診得到有效結(jié)合，為廣大患者營造秩序井然、輕松愉悅的就診氛圍，醫(yī)院的服務(wù)水平也實(shí)現(xiàn)有效提升。

3.5.4 重癥探視系統(tǒng)

ICU重癥室是醫(yī)院最重要的地方之一，里面收容的全是命懸一線的危重患者，其環(huán)境要求自然與一般病房不同，鑒于ICU患者病情特殊，家屬不能隨便探視。此外醫(yī)護(hù)人員也需要觀察這些患者的生命體征，但受制于護(hù)理資源較為缺乏，醫(yī)護(hù)人員也難以做到時刻關(guān)注。重癥探視系統(tǒng)依托計算機(jī)技術(shù)、高清視頻技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)ICU重癥室的直播交流、錄像儲存等功能。對醫(yī)護(hù)人員而言，該系統(tǒng)使得人力資源得到合理調(diào)配，確保醫(yī)護(hù)人員能夠在做好病人的監(jiān)護(hù)工作時保障休息；對患者家屬而言，通過重癥探視系統(tǒng)使得探視變得更加有效。

4.結(jié)語

安徽醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院智能項(xiàng)目已投入應(yīng)用并運(yùn)行良好。本文通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧醫(yī)院項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行分析，結(jié)合醫(yī)院的實(shí)際建立一個實(shí)用、高效的智慧醫(yī)療系統(tǒng)。面對當(dāng)下日益提升的就診需求，發(fā)展智慧醫(yī)療已是共識，相信隨著新技術(shù)的推動，今后智慧醫(yī)院的建設(shè)將真正踏上高質(zhì)量發(fā)展的道路。