物联网在医疗卫生领域方面的应用

彭晓文 江西省鹰潭市卫生局信息办 鹰潭市 335000

物联网在医疗卫生领域方面的应用

彭晓文 江西省鹰潭市卫生局信息办 鹰潭市 335000

本文针对当前物联网技术的飞速发展，对医疗卫生领域的应用现状，并阐述了物联网医院和公共卫生领域的应用的可行性。最后指出了物联网技术在医疗卫生领域应用需要解决的一些问题。

物联网 射频识别 无线传感器网络 医疗

0 前言

区域卫生信息平台建设是我国推进医疗改革的一个重要组成部分，目前，北京、上海、浙江、广东等省市都已经获得了比较大的成功。区域卫生信息平台作为一种新型的医疗服务模式，其建设涉及网络、应用、数据存储等多技术领域，必须以创新的管理思想、创新的技术手段为依托，协调系统加以推进。

随着物联网技术的出现，广大人民群众对自身健康需要更一步加深，从而更加推动了医疗卫生信息化产业的发展。物联网技术在医疗卫生领域的应用潜力相当巨大，能够实现对广大人民群众的智能化医疗保健服务和对有限的医疗资源的智能化管理，支持在区域的范围内医疗保健信息、设备信息、药品信息、人员信息和管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、共享等。从而实现物资管理可视化、医疗保健信息数字化、医疗保健过程数字化、医疗保健流程科学化、医疗保健服务人性化，能够满足医疗健康信息、医疗设备与用品、公共卫生安全的智能化管理与监控等方面的需求，从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题。

1 物联网技术

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

国际电信联盟(ITU)把射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术视为物联网发展过程中的关键技术。其中，RFID是物联网的构建基础和核心。中科院软件研究所孙利民提出我国应该着重发展以下关键技术：包括物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准。在医疗卫生领域，物联网的主要应用技术在于物资管理可视化技术、医疗信息数字化技术、医疗过程数字化技术三个方面。

2 物联网技术在医疗卫生行业的应用

2.1 国外物联网技术在医疗领域的应用

全球主要发达国家十分关注物联网技术在医疗领域的信息化建设。2004年2月，美国FDA采取大量实际行动促进RFID的实施与推广。通过立法，加强RFID技术在药物在运输、销售、防伪、追踪体系的应用。2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省(MIC)提出2006---2010年间IT发展任务“u-Japan战略”。该战略的目的之一就是希望通过信息技术的高度有效应用，促进医疗系统的改革，解决高龄少子化社会的医疗福利等问题。

2006年，韩国确立了u—Korea战略，其中提到要建立无所不在的智能型社会，让民众在医疗领域可以随时随地享有智慧服务。2008年底，IBM进一步提出了“智慧的医疗”概念，设想把物联网技术充分应用到医疗领域中，实现医疗的信息互联、共享协作、临床创新、诊断科学以及公共卫生预防等，并认为物联网技术在整合的医疗平台、电子健康档案系统都将有广泛的应用。2009年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球，除了通过ICT研发计划投资4亿欧元，启动90多个研发项目提高网络智能化水平外，于2011年～201 3年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公司合作短期项目建设，其中也包括医疗项目。

2.2 国内物联网在医疗卫生行业前景

2008年，国家出台了《卫生系统十一五I C卡应用发展规划》，提出加强医疗行业与银行等相关部门、行业的联合，推进医疗领域的“一卡通”产品应用，扩大Ic卡的医疗服务范围，建立RFID医疗卫生监督与追溯体系，推进医疗信息系统建设，加快推进I C卡与R F I D电子标签的应用试点与推广工作。

2009年4月6日，中共中央、国务院发布了《关于深化医药卫生体制改革的意见》。为了保证医改的成功，3年内各级政府将投入8500亿元，加大卫生系统信息化建设的推进力度，尤其是RFI D技术的应用推广。2009年5月23日，卫生部首次召开了卫生领域RFID应用大会，围绕医疗器械设备管理，药品、血液、卫生材料等领域的RFID应用展开了广泛的交流讨论。在《卫生信息化发展纲要》中，IC卡和RFID技术被列入卫生部信息化建设总体方案之中。卫生部提出要加强IC卡和RFID技术在医疗保健、公共卫生、药品、血液、卫生材料、医疗器械的生产、配送、防伪、追溯等方面的应用，要进一步推进个人大容量智能卡在医疗领域的应用。目前，相关部门正在加快制定Ic卡医疗信息标准、格式标准、容量标准，积极推进IC卡的区域化应用，开展异地就医刷卡结算，实现医疗信息区域共享等。

2.3 物联网在医疗卫生行业应用的场景

2.3.1 在药品领域中的应用

1）药品流通中

应用医药企业在药品生产完成之后，贴上存储EPC标志的RFID标线，记录药品的生产日期、质保期、生产厂商、批号、单位容量、能够治疗的疾病及能够缓解的症状和禁忌人群等信息。在药品流通的任何一个环节，识读器均可以读取到药品的信息，并将药品的的流向节点发送到区域卫生信息平台上，以便于药监部门随时进行药品的跟踪。

2）药品防伪中应用

采用RFID的唯一标志性的防伪方法，并且可以对传输的数据进行加密以保障传输数据的安全。此外还可以通过数字签名的方式来实现数据的安全性传输，这样对药品进行了唯一标志和自动识别外，还可以保障数据的安全性和不可抵赖性。

3）药品管理中应用

医院的药房和药库中的药品都可以使用RFID技术来管理，通过部署无线传感器网络，实时获取药品批次、入库时间、存货架位置、数量、出库时间、去向、使用药品的患者和医生信息，以便对药品进行分类存储、分发、审计和跟踪。

2.3.2 远程监控和家庭护理

基于物联网技术的远程监控和家庭护理有许多代表性的产品和项目，如婴儿监控、多动症儿童监控、老年人生命体征家庭监控、老年人痴呆病人家庭保健、帕金森患者的家庭监控、术后病人家庭康复监控、术后病人恢复监控系统、医疗健康监测、远程健康保健、基于环形传感器的移动健康监测系统、一种用于健康监测的智能衬衫、利用进行的远程健康护理、远程医疗护理项目等。

2.3.3 医疗信息化

传统的医院HIS系统有许多不足的地方，物联网技术在医院信息化中的以无线局域网技术和RFID为底层，通过采用智能型手持数据终端，为移动中的一线护理人员提供数据应用。而且并不需要重新构建一个新的体系结构去实现物联网下的医疗信息化，完全可以与现有的HIS系统通用，达到相互的补充。

采用物联网技术的移动医疗能够明显改变传统的就医流程，进一步实现医院医疗的移动信息化。

传统的门诊医疗流程将大量的时间集中在排队上，而就诊的时间大大压缩。通过物联网RFID的电子标签可以让医护人员减少患者的核对环节。同时可以自动获取化验单，增强了病患隐私的安全性。

在病房，医生在查房或移动的状态下，通过手持终端可以获取完整的电子病历数据。此外，病人手上还可以佩戴RFID的手环，可以在读卡器上查询显示患者目前的检查进度，对比患者的病情，制定治疗方案等。

2.3.4 急救处理

通过应用RFID卡保存用户医疗档案和个人信息，并由医院或急救中心的服务器负责接收、处理、存储病人的医疗数据。医护人员赶到现场可以通过手持移动终端读取患者的RFID医疗卡信息，如过敏史和血型等相关信息，进行简单的急救处理。医护人员也可以通过手持终端将患者的伤情信息和简单的救治情况，通过无线网络或者GPRS网络发送到医院，使医院在第一时间做好救治的准备。这样就缩短了急救的时间，提高了医院的急救效率。

2.3.5 医疗领域的其他作用

1）医疗设备的管理

通过RFID对医疗机构的设备进行跟踪管理，可以大大缩短设备的查找时间，并将设备的每次维护和巡检记录实时上传，不但避免了设备维护和巡检工作时的疏漏，还避免了再出现于医疗设备相关的医疗责任事故中不能明确人为责任还是设备责任的问题。

2）医疗垃圾处理

采用RFID技术标志医疗垃圾的来源、种类、数量、重量等信息，以网络信息化平台为基础，集成RFID、GPS、GPRS和视频监控等技术，经由医疗废物电子联单、收运车辆、视频监控、收运车辆路线追溯、医疗废物焚烧、监控中心平台等形成一套基于区域的医疗垃圾监控系统，实现区域内对医疗垃圾及其处理流程有效、实时、可视化的管理和监控。

3）血液管理监控

采用RFID技术进行血液管理，每一袋血上的RFID均记录该袋血液的唯一标识，如血型、RH值、采血时间、采血量以及献血者姓名、身份证号、性别等，对血液信息进行非接触式快速识别，减少了血液污染，提高了工作效率；在血液使用的整个过程中，还能测量整个过程中血液环境温度，周期性测量到血液的温度信息通过无线方式传送到血液监测系统中。

3 物联网技术运用医疗卫生领域需要解决的问题

3.1 面向医疗卫生行业的物联系统标准问题

物联网在医疗领域的应用特点是应用规模大、感知节点密集度较低。在感知网络层，其核心技术已成熟；在网络传输层，3G或互联网等基础网络设施也能满足产业需求，目前关键在于尽快建立面向医疗行业的物联网标准体系，规范针对医疗行业的物联网技术结构和内容。

此标准体系既要依托各行业的共性技术标准，又要凸显医疗行业特色，具体包括编码标志、体系架构、组网通信协议、网络安全等几个方面。比如，为使医疗设备的干扰最小，医院在选择物联网标准时必须选择合适工作频率的有源标签和无源标签。

3.2 医疗卫生领域物联网中电子病历的相关问题

电子病历在医疗物联网中的角色举足轻重。由于是应用在物联网环境下，而物联网技术实现医疗信息化的思路就是移动医疗，所以移动患者基本信息的存储问题有待进一步研究，如存储介质（采用何种RFID卡，包括其能量供应方式）、存储容量（与病人相关的信息量大，需要大容量的存储介质）、标志格式和数据格式（传统医院信息系统HIS下的电子病历是采用XML格式，而在物联网下的移动病历应采用什么格式）、管理软件（后台医疗信息中心服务器选用何种数据库来存储这些物联网下采集到的医疗数据，采用何种分类技术来管理这些数据，以及采用何种查询技术来检索这些数据）等。

3.3 医疗卫生领域物联网中数据安全和隐私保护问题

物联网除了具有传统网络的安全问题外，还产生了新的安全和隐私问题，如对物体进行感知交互的数据保密性、可靠性、完整性，以及未经授权不能进行身份识别和跟踪等，这些在医疗行业中显得尤为突出。例如，非法用户可利用干扰信号使物联网中RFID标签与阅读器之间的无线通信链路发生阻塞，甚至可能伪造RFID标签向阅读器发送信息，致使医院信息系统处理混乱，对病人的安全造成严重影响；再如电子病历记录了病人的基本信息和诊疗信息，属于病人的隐私，必须严格保证其数据安全，否则将会威胁病人的合法权益，对医院和病人造成不利影响。有两点需要注意：a）防止信息丢失或窜改；b）防止非法访问。

后台的医疗数据中心服务器必须保持对非授权访问途径的严格禁止，在任何情况下，只有那些被授权的人士才能进行相关数据的修改，以免造成医疗信息的丢失或窜改，这也为可能出现的医患纠纷提供原始凭证，做到有案可查。

4 结束语

物联网技术在医疗领域的应用一直备受国内外的广泛关注。本文详细讨论了物联网技术在医疗领域的应用和研究现状，指出了医疗领域物联网研究中有待解决的关键问题。

物联网在医疗领域良好广泛的应用前景必将会使国内外更多的学者去关注和从事此方面的相关研究，只有这样才能为人类提供更安全、有效的医疗卫生服务，迎来惠及全社会的区域医疗服务，从而进一步推动物联网产业的大发展。

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1009-0940(2015)-4-034-04