物联网技术在智慧医院建设中的应用

杨天凯

（安徽省安泰科技股份有限公司，安徽合肥 230000）

0.引言

物联网技术在众多社会领域中发挥至关重要的作用，而近年来人们对医疗水平的要求与日俱增，也推动了智慧医院的建设与发展，如今越来越多的人都能在智慧医院感受到高效便捷的就诊服务，享受优质医疗资源。自2013年起，安徽医科大学附属医院医疗集团东区（四附院）作为省内规模最大、实力领先的医疗集团，在推动智能医院的建设中取得一定成效。下面本文将以该项目为例，对物联网在智慧医院中的应用进行深入分析。

1.医院物联网概述

1.1 物联网技术

“物联网”这一概念最早由美国Auto-ID所提出，在互联网的基础上，利用各类通信技术将人、机、物之间实现信息互通与远程控制。

1.2 医院物联网技术

随着物联网技术的逐步发展，该项技术在智慧医院的建设中得到大范围的应用，而具体应用也随着使用场景的不同而变化。数据采集上针对医护人员、患者、药品、医疗废弃物等进行信息收集；传输方面基于局域网进行信息的发送与传输；应用服务方面包括紧急呼叫、设备管理等都通过物联网实现数据共享，可以说物联网技术贯穿医院的整个系统流程。

1.3 医院物联网系统架构

当下主流的物联网系统有三种：（1）基于专用物联网网络，以独立建设室内信号分布系统做到多网合一；（2）基于互联网无线AP+物联网基站，该方案利用综合布局网络构建系统；（3）基于物联网摄像机形成可视化物联网，此方案利用传统监控系统的闲置带宽搭建系统。三种系统架构拓扑如图1、2、3所示。

图1 基于专用物联网网络的系统架构

图2 基于互联网AP+的系统架构

图3 基于物联网摄像机可视化系统架构

2.智慧医疗的物联网相关技术

2.1 医疗信息感知

在现代医学中，医疗信息的收集贯穿始终，无论是重症病患者的生命体征，还是轻微感冒发烧的体温监测，都需要借助医用传感器来收集临床数据。其意义在于感知并将患者的生理信息转化为电信号，医院中诸如体温传感器、心/脑电图传感器等均较为常见。

2.2 医疗信息传输

2.2.1 无线人体局（区）域网

无限人体局域网以人为信息载体，患者选择佩戴或植入生理传感器，记录下生理指标并借助无线通信技术上传到后台，医护人员可以根据患者的生理参数变化情况选择对应的治疗策略。以糖尿病为例，当检测到患者胰岛素水平下降的情况时，给药泵将会自动注入胰岛素。

2.2.2 无线局域网

医院内部信息承载价值较多，实现内部信息联通共享一方面有助于医生诊断与治疗疾病，另一方面有助于医护人员提升护理效率。院内WLAN全覆盖，医护人员使用移动端设备借助无线局域网将患者的具体情况传输至后台，此外还可以从后台调用数据，查看患者的住院情况、拍片结果、医嘱等，省去反复跑腿拿材料的麻烦，突出数字化医院的便捷、高效。

2.2.3 广域网

除内部信息共享交流外，智慧医院还需与外界进行信息传输，如今广域网已在远程医疗、视频会议、远程教学等医疗领域广泛应用。

2.3 医疗信息处理

各类医疗信息的特性不尽相同，常规展现形式有纯数据、电信号、影像学图像、文字表述乃至多媒体信息（语音、视频）等。医疗信息处理涉及图像处理技术、时间序列处理技术、数据流处理技术、语音处理技术和视频处理技术等多个领域[1]。

此后，我每周都到医院检查一次，到第8周的时候，医生在我的子宫里听到了两个心跳的声音，他高兴地对我们说：“是双胞胎！”我摸着自己微微隆起来的肚子，感到十分骄傲。尤其是陈清夫妇，一想到自己即将成为一对漂亮可人的双胞胎的父母，不禁心花怒放。

3.物联网技术应用在智慧医疗的案例

安徽医科大学第四附属医院是一座规划2000床位，融医疗、疗养、教学、科研为一体的综合三甲医院。医院涵盖包括综合楼、疗养中心、行政楼、科教楼、临床学院区等多个功能用房，其中各功能用房之间彼此独立却又相互联系，共同构成现代化智能医疗系统。也得益于此，省城东北角三甲医院缺失的弊端得以解决。物联网技术在该项目中得到了充分地应用，具体情况如下：

3.1 智能医疗监护

3.1.1 生命体征监测系统

生命体征监测相对于常规检测，以长效性、实时性为特点，将医疗领域的智能硬件注入智能手环、电子血压/糖仪佩戴或植入患者身上，监测设备每日精准、连续地将患者的生命体征信息借助内嵌通信模块传输至医院后台数据库，后台数据库借助大数据技术进行整合分析，再反馈信息至医务人员、患者及家属。移动生命监测不受时间与空间的制约，即便患者不在医护人员视线范围内，一样可以做到监测生命体征，减轻医护人员工作负担。

3.1.2 无线定位系统

以往医院内的可移动医疗器械（雾化机、手提彩超机等）使用完毕后得不到及时反馈；医患纠纷使得医护人员的安全无形之中受到威胁；特殊残障患者没有监护人陪同、私自走出病房等都会使得监护与管理困难重重。安徽医科大学第四附属医院借助定位系统实现对医务人员、患者以及医疗设备的实时定位，增强了人员管理的安全性与医疗设备管理的有效性。

3.1.3 婴儿安全系统

医院婴儿被盗或抱错的事情并非个例，不仅给家庭造成心理负担，还会影响医院的形象，更有甚者加剧矛盾冲突。婴儿安全系统从安全角度出发，以在婴幼儿身上佩戴安全无害的电子标签的形式实现一孩一档，此外医院在内部安装信号接收装置，以通过接受电子标签发送的信号来判定婴儿的方位与状态。不仅如此，门禁系统还能及时对未经审核的来访者发出警报，从原来的人防转变为技防，进一步加强了婴儿的人身安全，确保医院实现安全管理。

3.2 远程医疗

安徽医科大学第四附属医院体量庞大，视频视教系统是对“绿色医院”与“智慧医院”的一次创新尝试，其功能大致如下：（1）实施远程手术示教。（2）手术录像存储查询。（3）专家远程会诊。

3.2.2 远程医疗监护系统

远程医疗监护系统由家庭、院内以及病患监护三大模块构成，患者的传感器与无线终端构成小型监护网络。医疗传感器采集患者生理参数，再经由监护终端设备传输至远程医疗服务中心，专业医护人员根据采集到的数据予以适当的医疗指导，患者也得以享受全方位的医疗服务。

3.3 医疗用品智能管理

3.3.1 药品防伪

借助RFID技术，在生产药品过程中，每一个包装都会附上防伪标识（电子代码），做到一瓶一码，同时将药品信息传输至公共数据库中。患者在医院购买到药物时可以立即进行核对，极大降低购买到假药的风险。此外RFID在药品流通环节贯穿始终，从药品生产到用户购买到手，每一级都可以追根溯源。

3.3.2 血液管理

在血液管理上，RFID技术同样做到了全程跟踪管理，献血者做好个人数据收集与身体检查后进行血液采集。RFID标签贴在血袋上，献血者血型、性别等基本信息悉数存储在后台数据库中。每当血液需要进出血库时，借助RFID读卡器记录下时间、地点、人物等信息。而医院或患者需要使用血液时，则可以后台调取数据，借助RFID码查询所需血型以及运输管理的全过程。

3.3.3 医疗垃圾处理

医院在日常治疗护理工作中每天都会产生大量医疗废弃物，若没能处理好则会加大感染安全隐患。因此就需要医疗废物监控系统做到全程跟踪，首先是每日医疗废物车收集医疗废弃物时做好视频监控；其次是医疗废物在装车前贴上RFID标签称重，相关信息传输至监控系统；运输过程中通过GPS定位对车辆位置进行实时跟踪；当医疗废物车运输至中转站时记录下抵达时间与分配时间；最后由焚烧中心将废物车抵达时间与接受废弃物的数据进行上报，与最初装载数据进行比对，并将焚烧结果拍照传输至监控系统。

3.4 医疗器械智能管理

3.4.1 手术器械管理

手术器械作为手术中不可或缺的工具，需要做到有效监管。其具体功能模块大致如下：（1）消毒供应系统，为手术器械包配置RFID标签，依次为器械包的消毒、清洗、回收进行有效管理，监控手术器械包状态；（2）手术器械包装管理，仓库管理人员手持RFID读写器定期对手术器械包进行清点；（3）手术室器械管理，术前以及术后由医护人员对手术包器械数量进行清点与核对，检查手术器械是否遗留在人体内；（4）综合信息管理，分析手术器械使用情况，优化工作流程。

3.4.2 医疗器械追溯

植入性医疗器械的管理与应用越来越受到医院管理部门的重视。应用物联网技术，以保障植入性医疗器械在人体内的安全性与可靠性。在每个植入性医疗器械上安装RFID标签，植入前对所在位置及使用状况进行实时监控，记录器械基本信息及每次巡检、维护、维修等信息，进行智能化管理[2]。

3.5 智能医疗服务

3.5.1 移动门诊输液

移动门诊输液系统依托计算机与条形码技术，使得传统的输液流程得以改变，输液前护士只需用扫描枪将患者的个人信息条形码与药品条形码进行核对即可，双重标签便于患者身份核实以及护患之间的沟通。此外系统还会将患者分配到指定位置，做到一人一位，患者在输液结束后系统会自动核实并打印凭证，同时将相关信息上传至后台数据库，为后续查询医疗记录提供了数据支撑。

3.5.2 输液监护感应系统

输液作为临床工作中最为常见的治疗手段，需要医护人员时刻关注输液液位，若不及时更换容易引发医疗事故。而医护人员工作繁重加上输液分布较为分散，难以做到面面俱到，正因如此输液安全一直是医院管理工作的重点之一。输液监护感应系统很好地解决了这一工作痛点，当患者输液结束时，传感器根据输液瓶液位情况适时将信息反馈至后台并将信息投放到显示屏滚动播放，前台医护人员看到信息后及时处理，从而减少引发护患纠纷的风险，提升患者护理满意度。

3.5.3 候诊排队系统

为使患者就诊使排队顺序混乱、医护人员工作量不均衡、就诊环境嘈杂扰乱等问题得到有效缓解，特使用候诊排队系统，该系统具备一级、二级分诊排队模式，患者通过二次分诊使得患者对就诊看病能够做到知根知底，心中有数，同时整体医疗流程得到优化，医护人员的管理调节能力也因此得到有效加强。护士站、医生站电脑中的控制软件模块使患者按序就诊，使排队候诊与实际就诊得到有效结合，为广大患者营造秩序井然、轻松愉悦的就诊氛围，医院的服务水平也实现有效提升。

3.5.4 重症探视系统

ICU重症室是医院最重要的地方之一，里面收容的全是命悬一线的危重患者，其环境要求自然与一般病房不同，鉴于ICU患者病情特殊，家属不能随便探视。此外医护人员也需要观察这些患者的生命体征，但受制于护理资源较为缺乏，医护人员也难以做到时刻关注。重症探视系统依托计算机技术、高清视频技术以及网络通讯技术，实现ICU重症室的直播交流、录像储存等功能。对医护人员而言，该系统使得人力资源得到合理调配，确保医护人员能够在做好病人的监护工作时保障休息；对患者家属而言，通过重症探视系统使得探视变得更加有效。

4.结语

安徽医科大学第四附属医院智能项目已投入应用并运行良好。本文通过对物联网技术在智慧医院项目中的应用进行分析，结合医院的实际建立一个实用、高效的智慧医疗系统。面对当下日益提升的就诊需求，发展智慧医疗已是共识，相信随着新技术的推动，今后智慧医院的建设将真正踏上高质量发展的道路。