基于物联网架构的医疗应用平台建设初探

摘要：目的 建设医院信息管理系统，迎接医疗改革的挑战。方法 分析基于物联网架构的医疗应用平台的建设步骤，逐步开展。结果 实现基于物联网架构的医疗应用平台，提高医院信息化建设水平。结论 随着新的医疗体制改革，智能医疗物联网将会有很大的发挥空间，医院信息化的发展将越来越重视物联网技术的投入及扩展规划。

关键词：物联网；医院信息管理；医疗应用

近年来，随着科技力量的不断提高，医疗信息化得到了飞速的发展，数字化医疗正在不知不觉中向我们走来，国内外的医疗信息化水平正在向着微型化、多样化、智能化、一体化等方向发展。美国FDA立法加强RFID技术在药物运输、销售、防伪、追踪体系的应用；日本实施的“u-Japan战略”，把“提升医疗系统的管理水平、提供高龄化社会医疗福利问题解决方案”等作为重要内容；韩国政府提出，要建立无所不在的智能型医疗体系，让民众在医疗领域可以随时随地享有智慧服务；我国政府同样十分重视物联网技术在医疗领域的应用：重点在医疗服务、药品及材料管理、医疗器械管理、远程诊断、健康教育等方面开展信息化试点，旨在积累经验，全面提升行业管理水平和效益。

本文所采用的物联网技术是通过信息传感设备，按相应的协议实现人与人，物与物，人与物的全面感知和互连的网络，其主要特征是通过RFID、传感器、GPS、红外感应器等传感设备采集物理世界的各类信息，同时应用有线接入、无线接入、卫星、2G、3G/LTE等网络进行信息的传输，并且使用高性能计算技术和智能信息处理技术对信息分析和管理，强化了对物理世界的认知能力，达到了对物体智能化的分析和控制[1-4]。

1 研究目的和意义

医疗领域是惠及面最广、所需支撑技术最丰富、产业带动性最强、服务示范性效应最大的应用领域，适合在该领域开展物联网相关应用。该项目的实施符合医院在医疗方面的自主创新计划，具备一定的科技竞争优势，同时也是对省级医疗改革战略的有力配合和支持，此外还可以带动形成新的医疗数字化产业群。医疗健康事业对于民生至关重要，数字医院是智慧医疗的基础。数字医院未来看病要往预防和保健方向努力，扩展服务到家庭健康管理、社区保健管理、医疗机构诊疗管理及公共卫生管理，使医院成为面向全程健康管理过程的中心环节。通过医疗物联网提高医院的服务能力与水平，加强医院内部的服务效率与质量管理。研发医疗物联网关键技术，开发相关产品，形成技术规范与标准，促进医疗领域的物资管理可视化、医疗信息数字化、医疗流程科学化、医疗过程规范化、医疗服务人性化。

2 研究试验方法及实施步骤

2.1搭建物联网基础硬件平台 物联网硬件平台是实现医疗“精细化”的基础。使用RFID、无线传感器、ZigBee等物联网设备和技术搭建医院物联网感知环境，即布设物联网平台的感知层。通过部署物联网硬件平台，并实施医院资源管理平台，对医院各类资源、设备的定位、追踪，实现动态实时的管理。

2.2搭建基于物联网的医院数据交换平台 物联网基础工作的第二步是实现一个完善高效的通讯网络，网络上的每个设备都按规定的协议交换数据，这个网络必须安全、实时、可靠、并具备灾难恢复的能力。这个网络类似我们人类的神经系统，负责将我们的感觉传递给大脑，并反馈大脑下达的指令。

通过物联网AP以及融合技术解决医院有线网、无线网、物联网的通讯和数据融合问题。以物联网AP和物联网AC为该平台的核心，其中物联网AP加载相关功能的无线AP和RFID阅读器，实现信息的双频四通道的发送和接收。物联网AP既可以接收RFID标签返回的信息，也可以接收支持WIFI的移动终端返回的信息，实现物联网硬件平台上的感知信息的融合。同时通过融合物联网中间件模块实现前端感知信息和后端应用系统之间的转换、封装、解析和集成，解决应用系统中硬件与软件之间的高耦合性。①该物联网数据交换平台可以从全局对物联网感知设备、网络设备进行管理和维护；②由于物联网数据交换平台为感知层统一了数据访问接口，使得全局感知数据共享实现成为可能；另外，该平台对软件系统的接口进行统一规范，屏蔽感知层和网络层的差异，使得软件系统和硬件系统的耦合性降低到最低。

2.3开发基于物联网的医院资源管理应用平台

2.3.1使用物联网RFID定位技术开发医院资产定位、盘点管理系统

该系统能够实时掌握医疗设备的最新位置、分布状况及流通轨迹，为设备佩戴了资产定位RFID电子标签，在对定位精度要求比较高的科室比如医院重点科室、手术室等区域的每个房间门口、静配室、治疗室、护士台、医生办公室等区域安装定位辅助设备，用来准确定位移动设备的最新精确位置。

2.3.2开发基于物联网的ICU生命体征动态监测系统 利用医疗专用的无线传感器设备以及ZigBee无线传输技术，开发相应的生命体征动态监测系统，应用在ICU等需要实时对患者数据采集分析的医疗场所，自动并实时采集患者体温、血压、脉搏等生命体征数据，通过物联网基础架构平台上传至业务应用平台。体温监测管理系统具备完善的预警与提醒功能，解决长时间无法获取患者体温或患者体征值达到历史峰值等问题。监测管理系统支持对特殊病例患者的体征参考值进行动态设置，如：普通传染患者的体温预警区间设置，手术恢复患者的体温预警区间设置等。监测系统配有专门的监测界面支持后台管理，护理人员实时对患者的体征状态进行浏览、跟踪，对于长时间没有信号反馈的在用标签，自动给予预警及日志记录。

2.3.3利用物联网技术对医疗废弃物进行有效管理 基于在线的B/S架构设计，开发对院内医疗废弃物全生命周期的闭环管理系统。将医疗机构内所有回收的医疗废物都以包装袋为单位加载RFID标签，该RFID标签贯穿废物在医院内从回收、运送、暂存、出库的整个过程。医院院感管理人员可以通过医疗废物管理系统的PC终端和EDA终端应用程序功能查看每日回收的医疗废物信息，并实时监测当日在医院临时存放点中，所有未入库、已入库、在库、已出库的所有的医疗废物信息。所有医疗废物信息可以通过医疗废物包装袋上的RFID标签信息以及相应的废弃物软件应用平台追溯该医疗废物来源，包括：收集科室、交接人员、收集人员、回收批次、废物重量、运送过程有无破损等异常情况。能针对医疗废物在暂存点超过一定时限尚未出库的医疗废物自动预警提示。所有的医疗废物业务操作结束之后，系统根据每个操作人员的工作量、回收数据，自动生成各类报表，如：医疗废物工作量统计、医疗废物回收数据统计等。

3 实施效果

随着物联网技术在医院的逐步应用，临床诊断可以智能化、实时地、移动地监测患者及特需人群的健康状态，建立患者慢病管理档案；成熟的物联技术产品将数据无线传输、动态显示，方便医生、护理工作者智能分析评估治疗效果，进而对潜在的健康危险预先告警；院内资产、人员实行动态监控管理，有效降低管理成本、提高医院综合管理能力；消毒供应包的智能追溯管理避免院内因医疗器械感染带来的严重后果。

4 总结

物联网是国家战略性新兴产业的重要组成部分，也是新一轮信息技术产业革命的核心驱动力和信息产业领域未来竞争的制高点。加快推进医院物联网产业发展，能够促进全院经济加速发展、加快转型、推进跨越，是实现“科技强院”目标的战略手段，也是构建现代化数字医院建设的重要途径。物联网技术在医疗卫生领域的应用前景和范围十分广阔，结合医院临床和管理的自身特点，在提升医院信息传送效率、加强医院资产监管、降低管理成本、提高医疗流程精确化和智能化等方面发挥重要的作用，具有良好的科研和推广价值。

参考文献：

[1]俞磊.基于物联网技术的智慧医院架构及服务访问研究[D].合肥工业大学，2014.

[2]洪建，邵华钢，李志，等.物联网在医院垃圾管理中的应用[J].中国数字医学，2010，05（10）：95-97.

[3]廖学峰.基于物联网的远程心血管疾病监护系统研究与设计[D].南方医科大学，2013.

[4]杨桃.基于互联网服务器架构的物联网平台研究[D].北京邮电大学，2014.

[5]朱一新，蒲皆秀，冷锴，等.基于WEB的医院人力资源管理系统构建及其应用[J].南京医科大学学报（社会科学版），2014（6）：461-463. 编辑/罗茗柯