无线移动技术在数字化医疗中的研究和应用*

王立准 王春雨 魏瑜帅

(潍坊市人民医院 潍坊 261041)



无线移动技术在数字化医疗中的研究和应用*

王立准 王春雨 魏瑜帅

(潍坊市人民医院 潍坊 261041)

介绍无线移动技术在国内外医疗领域的应用，探讨如何在潍坊市人民医院搭建完善的无线移动医疗应用平台，包括无线局域网和开发无线应用系统。选择某一科室作为试点安装并应用本平台，测试结果显示该平台的应用是可行的，为医护工作带来便利。

医疗无线局域网； 无线移动医疗技术； 数学化医院

1 引言

1.1 无线移动技术在国外医疗领域的应用

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对利用科技进步改善医疗、健康服务水平需求日益增加，大量信息化手段应用在医疗上。通信技术、计算机硬件、软件的发展大大促进了医院的数字化工作，数字化医院的提出和发展在促进医院实现资源整合、降低运行成本、提高服务质量和工作效率等方面发挥了重要作用。近年来，物联网、无线移动技术在促进医疗事业的应用中得到了社会的广泛认可，在欧美等发达国家，便携式无线医疗监护系统已被广泛使用[1]。目前，在美国使用医用 PDA 终端的医生数量占总数的 27%～30%，41%的医院已经实施了基于无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)的移动电子病历系统[2]。而且随着网络通信技术的发展、嵌入式系统的普及以及医疗系统的数字化、网络化和无线移动化，越来越多的医院及医护人员将开展无线移动化的医疗服务。

1.2 无线移动技术在我国医疗领域的应用

在我国一些医院也进行了基于无线局域网、Web 服务器及移动医护工作站的尝试，采用的平台多是普通的商务 PDA 或者推车型移动医护工作站等国外的专用终端产品。这些终端产品作为医用 PDA 终端使用时，由于在国内的产品技术支持有限，存在着无法通过软件来弥补的局限性[3]；另外，软件也需要结合每个医院的实际情况进行开发，由于国外公司的技术垄断，无法为国内用户提供更多、更深层次的个性化设计[4]。而我国基于无线移动技术的医疗信息系统的研究刚刚进入实质启动阶段，且在技术方面也存在一些问题，如网络速度慢、安全性差等。无线移动技术对于医疗行业是非常重要的。由于医务人员的工作经常是移动的，只有他们在任何地方都可以随时收到患者的呼叫和信息，才能够更好地实现“以病人为中心”和随身医疗服务的理念[5-6]。此外，除了移动性，安全性和保证患者隐私对于医疗行业也很关健。在本课题中，科研人员除研究开发一套基于大型公立医院的无线移动医疗平台以外，还将研究开发出一套核心业务网安全管理系统来增强无线网络的安全性和对患者隐私的保护。本文主要介绍研究的内容和方法，以潍坊市人民医院部分科室作为试点安装无线医疗平台，配合使用无线移动医护工作线进行测试。

2 研究内容和方法

2.1 主要内容

(1)研究无线移动技术在数字化医疗系统中的应用，设计并开发一套适合大型公立医院的无线移动信息系统。医务人员可以通过基于802.11协议族无线局域网的PDA、平板电脑以及移动工作站输入和提取病历、检验检查结果以及影像图像。 (2)在药物管理方面，由于不合法的处方书写方式、计量、禁忌配伍等与药物管理相关的错误将对患者、医疗质量和服务产生巨大影响和损失,因此在药皿以及病人的腕带上使用条码，再配上PDA或平板电脑等带有条码扫描功能的无线通讯设备，以加强药物管理，保证正确的药物在正确的时间以正确的计量给正确的病人服用。 (3)医院的办公系统将会利用无线网络，开发出一套在手机上可以运行的办公软件，这样后勤、行政管理、职能部门人员可以通过无线移动办公系统进行移动办公。 (4)数字化医疗信息系统的有线网络和无线网络的安全管理也是本课题研究的重点之一。医院网络涉及大量的人员、应用程序和设备，其安全性是极其重要的，开发的安全性管理平台可以管理网络中任何人或设备。网络安全采用中央管理的方式，仅需要少数人员就可以对全院进行管理，不仅如此，全部安全管理特性还可以跟随，无论医生在病房、门诊还是手术室，只要连接到医院的业务网，就可以同样登录到医院的信息系统，其安全性、连接性、可应用的系统以及权限都一样，而且不需要改变任何设置。

2.2 研究方法

2.2.1 选择试点科室 选择心内科作为试点科室，原因是网络容易改造，床与床之间空隙较为适宜，既能为无线局域网的搭建提供便利条件，又能为查房车的使用提供可靠保障。病区呈“一”字形分布，对于无线信号的影响比较小[7]。

2.2.2 系统开发技术路线(图1)

图1 技术路线

从研究开始到结束，按照需求分析、系统设计、系统实现、系统测试、系统实施与维护的基本路线开发系统，中间不断穿插新的维护请求和更多的需求分析，不断在系统开发阶段进行设计、编码、测试的反复迭代，最终取得研究成果。 需求分析阶段产生最初需求规格说明书，该说明书内容应包括系统基本功能需求和对计算机系统、手持设备终端、无线网络等的要求。系统设计阶段的任务是通过综合考虑所有的技术限制，以扩展和细化分析阶段的模型[8]。系统实现阶段是对程序进行编码的过程，可以选择面向对象的编程语言(Java)作为实现系统的软件环境。系统测试和配置是本技术路线一条循环中的最后一个环节，该阶段在完成系统编码后，需要对系统进行测试，通常包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。

2.2.3 无线网络和有线网络的整合(图2)

图2 医院网络拓扑结构

原有的核心业务网是由有线网络组成的局域网，要在原有网络基础上架构无线网络，实现有线局域网和无线局域网的整合是最大的难点，涉及VLAN的对接、WLAN-VLAN的映射以及DHCP中

继等一系列问题。潍坊市人民医院主要由门诊楼、住院一部、住院二部、住院三部、心血管病房楼、传染病房楼等组成，楼宇非常分散，多以CISCO3550-48、H3C5120-24和H3C3600-24汇聚各楼层的接入交换机到核心交换机。

3 医疗无线局域网运行效果测试

3.1 无线网络测试

选择几个试点科室改造无线网络，然后进行测试。使用的测试工具为内置Intel 3945 ABG无线网卡的笔记本电脑1台、Network Stumbler软件1款。由于病区较多，测试的数据不进行一一罗列，本文主要从心血管病房楼、住院三部和传染病病房楼来阐述测试结果。首先，对心血管病房楼进行测试，AP位于一楼北区值班室门口，使用测试工具进行信号强度测试后得出的数据,见表1。其次，对传染病病房楼进行测试，AP位于1楼5号房间门口，使用测试工具进行信号强度测试后得出的数据，见表2。最后，对住院三部进行测试，AP位于1楼7号病房和9号病房门口之间，使用测试工具进行信号强度测试后得出的数据，见表3。

表1 心血管病房楼信号强度对比

表2 传染病病房楼信号强度对比

表3 住院三部信号强度对比

3.2 测试结论

根据医院对WLAN的稳定性要求和实际情况，每个点的信号强度建议在60分贝毫瓦以内。对于心血管病房楼，1个AP信号覆盖单排3个房间，超过3个房间信号会不好，所以心血管病房楼的病区需要4个AP，加上主任办公室和医生办公室，共需5个AP。 对于传染病病房楼，其结构、洗手间影响了AP的信号，所以1个AP覆盖单排的2个房间，病区AP为4个。办公室距离比较远，AP单独放1个，一层AP的数量为5个。对于住院三部，1个AP覆盖单排3个房间，共需要5个AP。

4 移动医疗信息系统

4.1 移动办公自动化系统

在先前已发表过的论文中已经提到如何实现基于现有的办公自动化系统设计与开发一套移动办公自动化系统的问题。该平台整合了Internet技术、无线通讯技术，利用两种不同的接入方式，通过无线移动设备和终端解决信息实时交换问题[9]。该平台又是一个多层次的综合平台，包括4个层次,分别为移动终端设备层、业务处理层、系统支持层和信息存储层[10]。

4.2 移动医护工作站

移动医生站是在无线网络环境下可以随时随地接入到医院信息系统，方便医生查房、电子病历操作、医嘱执行的一款医疗器械。对于移动医生站支持医院信息系统程度问题，科研小组人员将系统安装到移动医生站所配计算机上，在实际操作过程中进行兼容性、容错性、工作效率等测试。对于计算机配置情况，科研小组人员利用专业的硬件测试工具，测试并生成准确而详细的硬件报表。

5 结语

潍坊市人民医院作为潍坊市最大的综合性三级甲等医院，无线移动技术在临床上的应用正步入一个新的台阶。通过本文的介绍，明确了如何实现医院综合业务网络无线化，在对医院现有的有线局域网进行分析基础上，再对无线局域网进行规划与建设。

1 刘文,徐涛. 无线网络技术在医院设备管理中的应用[J]. 医学信息学杂志,2010,31(12):34-37.

2 赵立春,梁健. 移动查房系统构建[J]. 医学信息学杂志,2013,34(2):25-27.

3 杜柯,朱新银,赵碧霞. 无线通信技术在智慧医疗管理系统中的应用[J]. 医学信息学杂志,2013,34(6):14-17.

4 强莉萍. 移动医生工作站设计与应用[J]. 医学信息学杂志,2013,34(7):29-31，34.

5 王修来,张伟娜. 数字化医院建设中移动临床信息系统的开发与应用[J]. 医学信息学杂志,2011,32(9):16-18，22.

6 孔华明,周天舒,李劲松，等.基于戴明循环的移动医疗信息系统设计与实现[J].中国数字医学,2010,5(12):15-18.

7 杨宏桥,吴元立,李学斯，等.移动医疗技术的研究与应用[J].中国数字医学,2011,6(11):49-52.

8 王园园,刘砚燕,魏春岚，等.移动医疗在卫生领域的应用与研究现状[J].解放军护理杂志,2012,29(23):29-32.

9 姜姣娇,赵涛,张晨曦，等.基于移动技术与网络技术融合的医疗信息系统[J].天津大学学报：社会科学版,2012,14(3):253-257.

10 王立准，王春雨，魏瑜帅，等.大型公立医院移动办公系统的设计与实现[J].中国数字医学，2011，6(11)：61-64.

Research and Application of Wireless Mobile Technology in Digital Medical Treatment

WANGLi-zhun，WANGChun-yu，WEIYu-shuai，

WeifangPeople'sHospital,Weifang261041,China

The paper introduces the application of wireless mobile technology in medical field both in China and abroad, discusses how to establish perfect wireless mobile medical application platform, including wireless local area networks and wireless application system development. A department is selected as a pilot to install and utilize this platform, the testing result shows that the application of this platform is feasible, providing facility for the medical work.

Medical wireless local area network; Wireless mobile medical technology; Digital hospital

2014-05-06

王立准，硕士，发表论文5篇。

潍坊市卫生局科研项目计划(项目编号：2012010)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.04.005