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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院管理中的運(yùn)用

2018-06-29 16:02 睿醫(yī)界

導(dǎo)讀:基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化管理方法為醫(yī)院人員、物資的管理帶來(lái)極大方便,而且物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)為醫(yī)療技術(shù)水平的提高起到相應(yīng)的促進(jìn)作用。高校和相關(guān)企業(yè)的科研單位正在積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用,“智慧醫(yī)療”的模式正不斷將現(xiàn)有的醫(yī)療資源用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合起來(lái),體域網(wǎng)、智能穿戴設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為未來(lái)醫(yī)學(xué)指出一個(gè)發(fā)展方向,并為醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效地解決醫(yī)院管理中存在的相關(guān)問(wèn)題,但離大規(guī)模成熟應(yīng)用仍有距離。

  基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化管理方法為醫(yī)院人員、物資的管理帶來(lái)極大方便,而且物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)為醫(yī)療技術(shù)水平的提高起到相應(yīng)的促進(jìn)作用。高校和相關(guān)企業(yè)的科研單位正在積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用,“智慧醫(yī)療”的模式正不斷將現(xiàn)有的醫(yī)療資源用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合起來(lái),體域網(wǎng)、智能穿戴設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為未來(lái)醫(yī)學(xué)指出一個(gè)發(fā)展方向,并為醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效地解決醫(yī)院管理中存在的相關(guān)問(wèn)題,但離大規(guī)模成熟應(yīng)用仍有距離。

  1、物聯(lián)網(wǎng)

  ITU從時(shí)間、地點(diǎn)和物體3個(gè)方面的連接指出了未來(lái)通信的發(fā)展,任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人擴(kuò)展到任何物體的連接,即物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)從字面上是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),也是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,包含2層含義:(1)終端擴(kuò)展延伸到任何物體;(2)核心和基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展。物聯(lián)網(wǎng)從整體功能看來(lái),包括信號(hào)采集、傳輸和處理3個(gè)方面,分別對(duì)應(yīng)終端傳感器、數(shù)據(jù)通信和信息處理技術(shù)。傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetwork,WSN)為物聯(lián)網(wǎng)早期的概念,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中物體狀態(tài)的感知為智能化管理提供可靠數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸可利用現(xiàn)有通信設(shè)施,當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)研究ZigBee、Wi-Fi等通信方式。在構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,還需要考慮的問(wèn)題是對(duì)物體的有效識(shí)別,目前采用的解決辦法通常是RFID技術(shù)。RFID系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是減少了人工干預(yù),可對(duì)物體、人等進(jìn)行跟蹤識(shí)別。最基本的RFID系統(tǒng)包括標(biāo)簽、閱讀器、無(wú)線3個(gè)部分。

  2、物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院管理中的應(yīng)用

  2.1智能呼叫系統(tǒng)

  醫(yī)護(hù)人員在患者就醫(yī)期間需要對(duì)患者的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)了解患者病情發(fā)展。當(dāng)患者出現(xiàn)狀況時(shí),通常是患者方通過(guò)呼叫器向護(hù)士站或是監(jiān)控中心進(jìn)行呼救,醫(yī)護(hù)人員則是被動(dòng)地響應(yīng)患者需求。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化的智能呼叫系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行標(biāo)記,可以利用各類傳感器和傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取患者身體狀況參數(shù),并通過(guò)監(jiān)控中心對(duì)患者的位置、身體狀況等進(jìn)行監(jiān)控,醫(yī)護(hù)人員可實(shí)時(shí)掌握患者健康狀況從而做好治療方案。對(duì)于重癥患者以及老年患者的護(hù)理,智能呼叫系統(tǒng)將起到至關(guān)重要的作用,當(dāng)患者出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí),智能呼叫器中的傳感器信號(hào)能夠觸發(fā)呼叫功能及時(shí)主動(dòng)地向護(hù)士站或是監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能呼叫系統(tǒng)的特點(diǎn)在于將傳統(tǒng)被動(dòng)的響應(yīng)變?yōu)閷?shí)時(shí)主動(dòng)的監(jiān)控,甚至可以通過(guò)對(duì)傳輸健康信息的分析提前對(duì)患者身體狀況進(jìn)行預(yù)測(cè),進(jìn)而提前為可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況做好準(zhǔn)備。

  2.2醫(yī)療設(shè)備監(jiān)控

  醫(yī)療設(shè)備是醫(yī)院運(yùn)作的基礎(chǔ),對(duì)醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)是工程人員和醫(yī)護(hù)人員共同的職責(zé),尤其是大型設(shè)備或是流動(dòng)性大的設(shè)備。

  (1)醫(yī)療設(shè)備集中管理中心。為方便臨床急救治療、降低醫(yī)院設(shè)備購(gòu)買成本,目前很多醫(yī)院對(duì)呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀和注射泵等設(shè)備進(jìn)行集中管理。醫(yī)療設(shè)備集中管理中心人員的職責(zé)主要是響應(yīng)科室應(yīng)急需求,為臨床科室提供必要的應(yīng)急設(shè)備和技術(shù)支持。然而,當(dāng)設(shè)備租借給科室后,工程人員通常無(wú)法獲知應(yīng)急設(shè)備的使用狀況,如呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀是否存在長(zhǎng)期閑置的情況,輸液泵和注射泵在科室之間是否會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)借,類似情況的發(fā)生會(huì)降低設(shè)備應(yīng)有的應(yīng)急價(jià)值,為應(yīng)急設(shè)備的集中管理帶來(lái)困難。物聯(lián)網(wǎng)智能管理技術(shù)可以有效地解決應(yīng)急設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)控的問(wèn)題,實(shí)時(shí)定位設(shè)備所在科室,掌握設(shè)備的狀況,使得醫(yī)療設(shè)備集中管理中心對(duì)應(yīng)急設(shè)備的管理更加具有實(shí)效性。通過(guò)位置傳感器等實(shí)時(shí)將設(shè)備所在區(qū)域傳至集中管理中心,管理人員根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)做出處理,當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)可調(diào)配科室暫時(shí)閑置的設(shè)備。應(yīng)急設(shè)備在科室長(zhǎng)期流動(dòng)的監(jiān)控分析可為集中管理中心設(shè)備的選配、維護(hù)等提供有價(jià)值的信息,并指導(dǎo)今后租賃中心規(guī)模和人員的調(diào)整。

  (2)大型設(shè)備的監(jiān)控。醫(yī)療設(shè)備狀況和環(huán)境的監(jiān)控對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)起到重要的作用,尤其是對(duì)大型貴重設(shè)備的監(jiān)測(cè)或是設(shè)備所在地復(fù)雜導(dǎo)致工程人員不便直接監(jiān)控的情況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可通過(guò)在特定位置安置相應(yīng)傳感器實(shí)時(shí)傳輸設(shè)備運(yùn)行狀況及其環(huán)境參數(shù),如醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部溫度、振動(dòng)頻率或是供氣室的氣體氣壓,工程人員或是操作設(shè)備的醫(yī)護(hù)人員根據(jù)實(shí)時(shí)傳送到控制平臺(tái)的信息獲得設(shè)備運(yùn)行中的狀況。傳統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控平臺(tái)一般固定且不易擴(kuò)展或升級(jí),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可根據(jù)需求設(shè)計(jì)專用的傳感器和搭建相對(duì)靈活的傳輸網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控模式可根據(jù)現(xiàn)有條件靈活選擇,如利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息發(fā)送至手機(jī)。

  (3)科研設(shè)備的管理。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管理平臺(tái)在科研設(shè)備、耗材和試劑等物資的管理中也可發(fā)揮重要作用,不僅可以對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)統(tǒng)計(jì),而且可以動(dòng)態(tài)跟蹤科研人員對(duì)物資的使用情況。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、耗材試劑的動(dòng)態(tài)領(lǐng)發(fā)情況、設(shè)備預(yù)約占用時(shí)段內(nèi)設(shè)備是否被有效合理地利用都可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)進(jìn)行有效地管理。

  2.3智能倉(cāng)庫(kù)

  隨著醫(yī)療設(shè)備和耗材規(guī)模的不斷增加,庫(kù)存規(guī)模也逐漸增大,傳統(tǒng)的人工查驗(yàn)和登記方法越來(lái)越顯得力不從心。因此大型醫(yī)院提出了智能倉(cāng)庫(kù)的概念。智能倉(cāng)庫(kù)利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)、庫(kù)存量以及貨物的位置等信息進(jìn)行采集,并搭建智物聯(lián)網(wǎng)中的通信環(huán)境任何時(shí)間?移動(dòng)中?室內(nèi)、室外?白天、黑夜任何地點(diǎn)?移動(dòng)中?室外?室內(nèi)(遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī))?計(jì)算機(jī)旁?計(jì)算機(jī)之間?人與人(H2H),不用計(jì)算機(jī)?人與物(H2T),用設(shè)備?物與物(T2T)任何物體能網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件實(shí)現(xiàn)貨物的定位、跟蹤、倉(cāng)庫(kù)的巡檢、監(jiān)控,即智能倉(cāng)庫(kù)。智能倉(cāng)庫(kù)主要負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備物資的常規(guī)籌備、日常管理、存儲(chǔ)流通和優(yōu)化保障等工作。智能倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)的構(gòu)建充分利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、RFID和短距離無(wú)線通信技術(shù),通過(guò)構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò),安置協(xié)調(diào)器、定位節(jié)點(diǎn)以及傳感器,并且研制多用途的電子卡片,實(shí)現(xiàn)批量醫(yī)療物資的管理。智能倉(cāng)庫(kù)管理平臺(tái)的構(gòu)建包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)搭建、傳感器安置以及管理系統(tǒng)的構(gòu)建。智能倉(cāng)庫(kù)管理平臺(tái)可實(shí)時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)常規(guī)化管理,如倉(cāng)庫(kù)庫(kù)房物資出入庫(kù)和裝箱管理,物資的巡檢、盤點(diǎn)及環(huán)境參數(shù)檢測(cè),遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控和自動(dòng)巡查盤點(diǎn),物資的現(xiàn)場(chǎng)快速自動(dòng)定位搜索,物資抽組和優(yōu)化抽組管理,物資有效性和周轉(zhuǎn)工作的管理。智能倉(cāng)庫(kù)不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)狀況,而且更重要的作用在于通過(guò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)的分析為倉(cāng)庫(kù)的調(diào)整提供有價(jià)值的信息。智能倉(cāng)庫(kù)對(duì)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存量、環(huán)境參數(shù)和物資抽組等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄和分析,得出相應(yīng)優(yōu)化改進(jìn)方案。以RFID技術(shù)、智能傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為智能化統(tǒng)計(jì)分析提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)保障,當(dāng)發(fā)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)物資管理中的問(wèn)題后,依據(jù)貨位規(guī)劃策略對(duì)整個(gè)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行全方位的合理規(guī)劃,根據(jù)實(shí)際情況不斷優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)管理策略,滿足醫(yī)療衛(wèi)生單位的要求。

  2.4無(wú)線體域網(wǎng)

  無(wú)線體域網(wǎng)(wirelessbodyareanetwork,WBAN)工作區(qū)域集中于人體附近,最大的有效通信距離約2m,對(duì)于使用者身體特征參數(shù)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化治療提供保障,是新型普適醫(yī)療保健、疾病監(jiān)控和預(yù)防的解決方案?,F(xiàn)有WBAN設(shè)備原型的通信方式一般均采用超寬帶(ultrawideband,UWB)技術(shù),具有超低功耗和高速數(shù)據(jù)傳輸潛力。體域網(wǎng)本質(zhì)是小型的傳感網(wǎng),利用附著于身體的各類傳感器采集生理特征參數(shù),通過(guò)合適的通信方式將信號(hào)傳至決策控制單元,然后由執(zhí)行單元采取相關(guān)的措施。WBAN技術(shù)在醫(yī)療中可大大減少醫(yī)護(hù)人員的工作量,能夠?qū)崟r(shí)為患者提供幫助并且具有更加精確的治療效果。通過(guò)相關(guān)的傳感器可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)人工診斷,可根據(jù)對(duì)血壓、脈搏和心率等參數(shù)的智能分析處理結(jié)果為患者智能化執(zhí)行相應(yīng)操作,對(duì)需要長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)患者的護(hù)理帶來(lái)很大幫助。體域網(wǎng)在特殊環(huán)境下人群的監(jiān)護(hù)具有更加深刻的意義,通常處于遠(yuǎn)離醫(yī)護(hù)位置的危險(xiǎn)環(huán)境中,如戰(zhàn)場(chǎng)中的戰(zhàn)士、火災(zāi)救護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的消防員。體域網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)智能穿戴設(shè)備的發(fā)展,無(wú)論是面向大眾的智能手表、手環(huán),還是實(shí)驗(yàn)室中的智能衣服,都為體域網(wǎng)在健康監(jiān)測(cè)和疾病預(yù)防中的應(yīng)用起到積極的促進(jìn)作用。在醫(yī)療中,不同病癥的患者或者處于特殊狀態(tài)中的人群都可以利用智能穿戴設(shè)備進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控和個(gè)性化診斷,為患者監(jiān)護(hù)提供科學(xué)有效的保障。

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    3、討論

  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院人員、物資的管理以及醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展中有著重大的應(yīng)用潛力,但是目前物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用仍處于探索階段,并未取得廣泛應(yīng)用,原因有以下幾個(gè)方面:

  (1)應(yīng)用需求層次較低。雖然國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了不少物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,但是現(xiàn)有的應(yīng)用量不足以帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,部分領(lǐng)域應(yīng)用水平與工業(yè)化程度較低,市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較大,難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展。某些醫(yī)院的管理仍處于傳統(tǒng)的手工操作或是信息化程度很低,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求很小,無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;⒊审w制的應(yīng)用。

  (2)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于發(fā)展水平和地域限制,世界范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備通常互不兼容。針對(duì)某一醫(yī)療衛(wèi)生單位設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,一般無(wú)法直接復(fù)制到其他單位或相關(guān)領(lǐng)域,兼容性較差。

  (3)數(shù)據(jù)處理方法尚需改進(jìn)。如何在大數(shù)據(jù)中提取真正有用的信息,為后續(xù)處理提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)是今后制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)因素。如果將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只單純地用于記錄備案等用途,而不是深入挖掘其內(nèi)在的信息為管理調(diào)整等提供深層次的信息,則無(wú)法發(fā)揮其真正的作用。

  (4)存在安全風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要通信部分多是無(wú)線通信方式,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。作為物聯(lián)網(wǎng)主要的識(shí)別技術(shù),RFID也存在安全隱患,盡管其安全隱患目前并未引起較大的風(fēng)險(xiǎn),但是隨著應(yīng)用的深入和技術(shù)發(fā)展,RFID會(huì)逐步涉及到個(gè)人隱私和企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù),其安全問(wèn)題勢(shì)必會(huì)提上議程。

  (5)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心推動(dòng)技術(shù),傳感器技術(shù)還未得到充分的發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的深入,今后智能型傳感器將會(huì)與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,納米級(jí)的生物傳感器可從人體體表甚至流動(dòng)的血液中檢測(cè)健康狀況,真正將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推向高度智能化并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

  綜上所述,通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及在醫(yī)療中應(yīng)用的研究可以發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院人員、物資智能化管理以及醫(yī)療水平提高等多方面存在很大的應(yīng)用潛力,可有效改善我國(guó)目前的醫(yī)療狀況、提升醫(yī)療資源的使用效率。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在并未在醫(yī)學(xué)中取得廣泛的應(yīng)用,但是隨著科研層次的深入和水平的提高,各領(lǐng)域的協(xié)作不斷加強(qiáng),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必定在未來(lái)的醫(yī)療技術(shù)中發(fā)揮重要作用。