物联网在医疗系统中的应用

葛丽霞

(山西省高质量转型发展研究院,山西 太原 030002)

1 物联网的起源及概念

物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。1998年，美国麻省理工学院的Brock等人提出将最先进的物联网技术与射频检测(RFID)技术相结合，1999年，吉列和宝洁公司在麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”，之后几年，英国、日本、瑞士、韩国、中国和澳大利亚的六所知名大学加入了Auto-ID中心，并在物联网领域开展了国家研究项目。2003年11月1日，国际电信联盟正式建议采用EPC系统并建立EPC Global(国家统计协会和美国统一立法机构之间的合作伙伴关系)。EPCglobal解决了供应链各环节中所有合作方能够了解单件物品的相关信息，如地理位置、生产日期等信息。目前EPCglobal已在中国、加拿大、日本等国建立了分支机构，专门负责EPC码段在这些国家的分配与管理、EPC相关技术标准的制定、EPC相关技术在本国的宣传及推广应用等工作[1]，最终建立了物联网。

2 医院物联网的基本概念

物联网其英文名称为“The Internet of Things”，简称“ IoT”。它是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把所有物品与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管和管理的一种网络。“物联网”是继计算机、互联网之后，世界信息技术发展的第三次产业革命，是互联网的延伸和扩展。

医院物联网是物联网的重要应用。基于数据医院、智慧医院和数字医院的结合，开发了更具体、更详细、更稳健的临床解决方案。研究人员开发了物联网健康、医学物联网、物联网与医疗健康相关的策略。虽然主题上相同，但描述的角度和大小不同。总的来说，医院物联网涵盖了医护工作站、药库药房管理、病案管理、挂号收费、住院结算等医疗系统的方方面面。如图1所示。

图1 医院物联网体系结构

3 物联网的关键技术及技术特点

物联网关键技术主要是传感器网络技术、组网和互联技术、全球定位系统、射频识别技术和新材料技术。

3.1 传感器网络技术

它是由多个传感器无线终端与散置的空间，通过无线模式可以收集环境和物理条件(比如电压、温度、湿度、气体、照度等)并协调网络，将所感知信息传送到用户终端，使用户了解外部数据的动态变化。

3.2 组网和互联技术

它是识别物联网的重要技术，主要研究领域包括：1) 新型分布式传感器网络架构；2) 有效的数据包传输技术；3) 物联网技术重新设计使用技术；4) 连通性；5) 自动化网络技术。

3.3 全球定位系统

通过卫星和地面设备的组合来完成。借助导航技术找到准确的时间和距离，就可以得到物体的准确位置。定位系统通常由技术特征组成，例如地面控制单元、空间单元和用户界面。

3.4 射频检测技术

它可以非常快速地检测移动物体，可以同时检测多个信号，操作快速高效。射频检测技术的应用可以保证与检测活动相关的数据的分析，而无需其他黑客的介入。

3.5 物联网新材料技术

目前主要研究内容有微型化的纳米技术、耗能较低的集成电路技术以及可靠性高的抗氧化技术。目的是要在性能上比以往的传统材料更高效耐用。

物联网的主要特点是：1) 全面感知。利用RFID、传感器、二维码、GPS、摄像头和网络等，可以随时随地对物体进行信息采集和获取；2) 可靠性传输。通过NB-IOT、ROLA、ZigBee、蓝牙、WIFI及移动电信通讯等各种融合，将物体不同类型的数据信息实时、高效地传输出去。3) 智能化操作。利用云计算、云存储、人工智能、模糊识别等智能计算机技术，可以实现快速管理数据的能力，完成人与物之间的交流和识别，实现智能化的决策和控制。

4 物联网在医疗系统中的应用

物联网的应用有很多，如：智慧城市、智能家居、智能交通、智能物流、智慧校园、智慧医疗等，极大地改变了我们的生活方式。在医疗系统中，移动医疗和药物跟踪就是物联网应用的其中内容。

4.1 移动医疗方面

移动医疗是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，为移动中的一线医护人员提供实时数据应用[2]。下面就移动医疗在临床实践的两个方面展开探讨与分析。

1) 门诊系统的移动医疗，结合当前的HIS医院系统，实施与RFID技术相关的临床应用。

挂号处：患者在登记处登记个人信息，金额记入账户，医院根据登记人的信息发放“RFID腕带”(或移动医疗卡)，RFID标签是整个过程中患者唯一的ID。患者的详细资料都存储到RFID标签的内存里了，医院只需扫描操作，便能读取病人的信息。

候诊室：患者在候诊室等待自动叫号，医生根据患者的RFID标签确认诊治，开具化验单或者药单。

化验室：患者根据RFID标签去化验室自助打印化验单，支持电子支付。

收费室：患者根据RFID标签付医药费，打印缴费单，病人出院时医院收回RFID标签。

药房：患者依据缴费单去药房取药[3]。

利用RFID标签减少了医护人员对病人的身份识别环节，减少了病人排队等候时间，为救治患者赢得了宝贵时间。

2) 住院系统的移动医疗。

医生在查房时，通过RFID读卡器读取患者佩戴的RFID腕带信息，医生通过查询与读卡器相连的PC终端查询显示患者目前状况，进行会诊和制定治疗方案，并向服务器发送检查请求。

在护理站区，护士配备无线移动设备，读取RFID患者腕带数据，接收医疗指令进行实时监控、记录患者的数据，包括执行时间情况、患者健康指征、用药信息等，最后发送到服务器进行存储。比如每次护士在发放药品和给病人使用药物时，通过手持数据终端读取药物上的RFID标签和患者的RFID腕带信息进行比对，以核实药品和患者身份是否对应[4]，避免用药错误，并存储记录下用药情况。

4.2 药物跟踪

药物跟踪管理应用包括药品库房管理应用和药品流通管理应用。

在药房管理中，有药房配药和护士配药方式。药房通过布署无线传感器网络并在药品上贴有RFID标签，就可以实时获取药品批次、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等信息，以便对药品进行分类存储、分发、审计和跟踪[5]。在药房窗口，每天取药人员多、出药数量大，药房人员在配药时，通过在药品上放置的无线传感器网络和RFID信号，可以实时获取药品的位置、名称、数量等信息，通过信息能快速准确地拿取药品，大大缩短了患者取药时间。护士配药时，首先核对从库房领取的药品，用手持终端设备读取药物上的RFID标签和患者腕带信息进行比对，确定药品和患者是否对应，以确保药品不错发、不漏发。

5 总结

物联网在临床数据管理中的应用可以帮助提高性能，识别数据资源的整合，减轻医疗专业人员的工作量；有助于深度数据管理，减少错误和事故，提高运营效率，改善现代医院管理。借助物联网技术日趋成熟，医院向人性化、主动化、精准化创新服务模式转型发展，实现了人员管理智能化、医疗过程智能化、供应链管理智能化、医疗废弃物管理智能化、健康管理智能化和智慧停车管理等，满足了居民对享有高品质医疗卫生服务的要求。