基于物聯網架構的醫療應用平臺建設初探

摘要：目的 建設醫院信息管理系統，迎接醫療改革的挑戰。方法 分析基于物聯網架構的醫療應用平臺的建設步驟，逐步開展。結果 實現基于物聯網架構的醫療應用平臺，提高醫院信息化建設水平。結論 隨著新的醫療體制改革，智能醫療物聯網將會有很大的發揮空間，醫院信息化的發展將越來越重視物聯網技術的投入及擴展規劃。

關鍵詞：物聯網；醫院信息管理；醫療應用

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

本文所采用的物聯網技術是通過信息傳感設備，按相應的協議實現人與人，物與物，人與物的全面感知和互連的網絡，其主要特征是通過RFID、傳感器、GPS、紅外感應器等傳感設備采集物理世界的各類信息，同時應用有線接入、無線接入、衛星、2G、3G/LTE等網絡進行信息的傳輸，并且使用高性能計算技術和智能信息處理技術對信息分析和管理，強化了對物理世界的認知能力，達到了對物體智能化的分析和控制[1-4]。

1 研究目的和意義

醫療領域是惠及面最廣、所需支撐技術最豐富、產業帶動性最強、服務示范性效應最大的應用領域，適合在該領域開展物聯網相關應用。該項目的實施符合醫院在醫療方面的自主創新計劃，具備一定的科技競爭優勢，同時也是對省級醫療改革戰略的有力配合和支持，此外還可以帶動形成新的醫療數字化產業群。醫療健康事業對于民生至關重要，數字醫院是智慧醫療的基礎。數字醫院未來看病要往預防和保健方向努力，擴展服務到家庭健康管理、社區保健管理、醫療機構診療管理及公共衛生管理，使醫院成為面向全程健康管理過程的中心環節。通過醫療物聯網提高醫院的服務能力與水平，加強醫院內部的服務效率與質量管理。研發醫療物聯網關鍵技術，開發相關產品，形成技術規范與標準，促進醫療領域的物資管理可視化、醫療信息數字化、醫療流程科學化、醫療過程規范化、醫療服務人性化。

2 研究試驗方法及實施步驟

2.1搭建物聯網基礎硬件平臺 物聯網硬件平臺是實現醫療“精細化”的基礎。使用RFID、無線傳感器、ZigBee等物聯網設備和技術搭建醫院物聯網感知環境，即布設物聯網平臺的感知層。通過部署物聯網硬件平臺，并實施醫院資源管理平臺，對醫院各類資源、設備的定位、追蹤，實現動態實時的管理。

2.2搭建基于物聯網的醫院數據交換平臺 物聯網基礎工作的第二步是實現一個完善高效的通訊網絡，網絡上的每個設備都按規定的協議交換數據，這個網絡必須安全、實時、可靠、并具備災難恢復的能力。這個網絡類似我們人類的神經系統，負責將我們的感覺傳遞給大腦，并反饋大腦下達的指令。

通過物聯網AP以及融合技術解決醫院有線網、無線網、物聯網的通訊和數據融合問題。以物聯網AP和物聯網AC為該平臺的核心，其中物聯網AP加載相關功能的無線AP和RFID閱讀器，實現信息的雙頻四通道的發送和接收。物聯網AP既可以接收RFID標簽返回的信息，也可以接收支持WIFI的移動終端返回的信息，實現物聯網硬件平臺上的感知信息的融合。同時通過融合物聯網中間件模塊實現前端感知信息和后端應用系統之間的轉換、封裝、解析和集成，解決應用系統中硬件與軟件之間的高耦合性。①該物聯網數據交換平臺可以從全局對物聯網感知設備、網絡設備進行管理和維護；②由于物聯網數據交換平臺為感知層統一了數據訪問接口，使得全局感知數據共享實現成為可能；另外，該平臺對軟件系統的接口進行統一規范，屏蔽感知層和網絡層的差異，使得軟件系統和硬件系統的耦合性降低到最低。

2.3開發基于物聯網的醫院資源管理應用平臺

2.3.1使用物聯網RFID定位技術開發醫院資產定位、盤點管理系統

該系統能夠實時掌握醫療設備的最新位置、分布狀況及流通軌跡，為設備佩戴了資產定位RFID電子標簽，在對定位精度要求比較高的科室比如醫院重點科室、手術室等區域的每個房間門口、靜配室、治療室、護士臺、醫生辦公室等區域安裝定位輔助設備，用來準確定位移動設備的最新精確位置。

2.3.2開發基于物聯網的ICU生命體征動態監測系統 利用醫療專用的無線傳感器設備以及ZigBee無線傳輸技術，開發相應的生命體征動態監測系統，應用在ICU等需要實時對患者數據采集分析的醫療場所，自動并實時采集患者體溫、血壓、脈搏等生命體征數據，通過物聯網基礎架構平臺上傳至業務應用平臺。體溫監測管理系統具備完善的預警與提醒功能，解決長時間無法獲取患者體溫或患者體征值達到歷史峰值等問題。監測管理系統支持對特殊病例患者的體征參考值進行動態設置，如：普通傳染患者的體溫預警區間設置，手術恢復患者的體溫預警區間設置等。監測系統配有專門的監測界面支持后臺管理，護理人員實時對患者的體征狀態進行瀏覽、跟蹤，對于長時間沒有信號反饋的在用標簽，自動給予預警及日志記錄。

2.3.3利用物聯網技術對醫療廢棄物進行有效管理 基于在線的B/S架構設計，開發對院內醫療廢棄物全生命周期的閉環管理系統。將醫療機構內所有回收的醫療廢物都以包裝袋為單位加載RFID標簽，該RFID標簽貫穿廢物在醫院內從回收、運送、暫存、出庫的整個過程。醫院院感管理人員可以通過醫療廢物管理系統的PC終端和EDA終端應用程序功能查看每日回收的醫療廢物信息，并實時監測當日在醫院臨時存放點中，所有未入庫、已入庫、在庫、已出庫的所有的醫療廢物信息。所有醫療廢物信息可以通過醫療廢物包裝袋上的RFID標簽信息以及相應的廢棄物軟件應用平臺追溯該醫療廢物來源，包括：收集科室、交接人員、收集人員、回收批次、廢物重量、運送過程有無破損等異常情況。能針對醫療廢物在暫存點超過一定時限尚未出庫的醫療廢物自動預警提示。所有的醫療廢物業務操作結束之后，系統根據每個操作人員的工作量、回收數據，自動生成各類報表，如：醫療廢物工作量統計、醫療廢物回收數據統計等。

3 實施效果

隨著物聯網技術在醫院的逐步應用，臨床診斷可以智能化、實時地、移動地監測患者及特需人群的健康狀態，建立患者慢病管理檔案；成熟的物聯技術產品將數據無線傳輸、動態顯示，方便醫生、護理工作者智能分析評估治療效果，進而對潛在的健康危險預先告警；院內資產、人員實行動態監控管理，有效降低管理成本、提高醫院綜合管理能力；消毒供應包的智能追溯管理避免院內因醫療器械感染帶來的嚴重后果。

4 總結

物聯網是國家戰略性新興產業的重要組成部分，也是新一輪信息技術產業革命的核心驅動力和信息產業領域未來競爭的制高點。加快推進醫院物聯網產業發展，能夠促進全院經濟加速發展、加快轉型、推進跨越，是實現“科技強院”目標的戰略手段，也是構建現代化數字醫院建設的重要途徑。物聯網技術在醫療衛生領域的應用前景和范圍十分廣闊，結合醫院臨床和管理的自身特點，在提升醫院信息傳送效率、加強醫院資產監管、降低管理成本、提高醫療流程精確化和智能化等方面發揮重要的作用，具有良好的科研和推廣價值。

參考文獻：

[1]俞磊.基于物聯網技術的智慧醫院架構及服務訪問研究[D].合肥工業大學，2014.

[2]洪建，邵華鋼，李志，等.物聯網在醫院垃圾管理中的應用[J].中國數字醫學，2010，05（10）：95-97.

[3]廖學峰.基于物聯網的遠程心血管疾病監護系統研究與設計[D].南方醫科大學，2013.

[4]楊桃.基于互聯網服務器架構的物聯網平臺研究[D].北京郵電大學，2014.

[5]朱一新，蒲皆秀，冷鍇，等.基于WEB的醫院人力資源管理系統構建及其應用[J].南京醫科大學學報（社會科學版），2014（6）：461-463. 編輯/羅茗柯