《電子技術(shù)應用》
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物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應用
互聯(lián)網(wǎng)
摘要: 介紹了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識,提出了一種構(gòu)建基本智能醫(yī)院的簡單模型,以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應用,闡述了智能醫(yī)院給人們?nèi)粘I顜淼囊嫣帯?
Abstract:
Key words :

介紹了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識,提出了一種構(gòu)建基本智能醫(yī)院的簡單模型,以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應用,闡述了智能醫(yī)院給人們?nèi)粘I顜淼囊嫣帯?br />
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)技術(shù),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用以及醫(yī)療公共衛(wèi)生對于民生的重要性,使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與醫(yī)院的結(jié)合更加緊密。

1 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接,從而完成智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。感知層位于3個層次的下層,屬于物物網(wǎng)絡,包括智能嵌入式設(shè)備、音頻、視頻數(shù)據(jù)等,主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),可以說感知層是讓物體“說話”的先決條件。分為數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行、短距離無線通信兩個部分。數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行是運用智能傳感器技術(shù)、RFID以及其他信息采集技術(shù),對物品進行基礎(chǔ)信息采集,同時接收上層網(wǎng)絡送來的控制信息,完成相應執(zhí)行動作。短距離無線通信能完成小范圍內(nèi)的多個物品的信息集中與互通功能。



網(wǎng)絡層位于3個層次的中層,屬于泛在接入網(wǎng)絡,主要借助于已有的廣域網(wǎng)通信系統(tǒng),如PSTN、2G/3G移動網(wǎng)絡、WIMAX網(wǎng)等,把信息快速、可靠、安全地傳送到各地,使物品能夠進行遠距離、大范圍的通信。

應用層位于3個層次的上層,屬于互聯(lián)網(wǎng)絡,用于物聯(lián)網(wǎng)的信息存儲和計算決策,相當于物聯(lián)網(wǎng)的控制層、決策層。實現(xiàn)物與物之間、人與物之間的識別與感知,發(fā)揮智能作用。物聯(lián)網(wǎng)的應用涉及智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等,完成物品與人的最終交互。

1.2 RFID

RFID(Radio Frequency Identification),即射頻識別,俗稱電子標簽,是一種利用射頻信號自動識別目標對象,并獲取相關(guān)信息的技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)中應用最廣泛的技術(shù)。RFID利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向傳輸數(shù)據(jù),以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的。

基本的RFID由3部分組成:標簽、閱讀器、天線。

標簽也稱應答器,由耦合元件及芯片組成,標簽含有內(nèi)置天線,用于和射頻天線間進行通信。

閱讀器也稱讀寫器,是對RFID標簽進行讀/寫操作的設(shè)備,主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。

天線在標簽和讀取器問傳遞射頻信號,是RFID標簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。


2 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應用

大型醫(yī)院每天服務患者、消耗的醫(yī)療器械、物品成千上萬。不同患者的醫(yī)療服務流程各異,且需多個診療部門協(xié)同作業(yè)。在醫(yī)療服務過程中,醫(yī)護人員、醫(yī)療器械等流動錯綜復雜,對現(xiàn)有的醫(yī)療管理系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)?,F(xiàn)代化醫(yī)療以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),完成對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作,實現(xiàn)醫(yī)院的智能化。

 

醫(yī)院后臺管理系統(tǒng):是對病人、藥品信息等進行存儲的數(shù)據(jù)庫,又是對醫(yī)院管理人員進行信息管理的系統(tǒng)。

感知接入網(wǎng)絡:主要通過構(gòu)建具有感知和計算能力的網(wǎng)絡,將閱讀器識別的信息傳送給醫(yī)院后臺管理系統(tǒng)。

閱讀器:也稱讀寫器,用于對RFID標簽進行讀寫操作的設(shè)備。

RFID標簽:也稱應答器,由病人所攜帶,藥品、病歷等所粘貼的用于標識身份的芯片。

實體:攜帶RFID標簽的實體,包括佩戴腕帶的病人,粘貼RFID標簽的病床、藥品等。



目前物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應用包括以下幾個方面:

(1)移動查房機。對于住院的病人,傳統(tǒng)情況下,醫(yī)生是攜帶著患者病歷和醫(yī)囑進行查房,容易產(chǎn)生混亂或丟失。而利用移動查房機,醫(yī)生只需掃描病人所在病床的RFID標簽,即可將病人的病歷信息完整地顯示在機器屏幕上,不僅可以隨時調(diào)出病人信息,為病人進行解惑答疑,還可以保護病人的隱私。

(2)嬰兒防盜系統(tǒng)。將RFID腕帶系在新生兒的手腕上,該腕帶記錄了包括新生兒的出生年月,父母信息等,護士只需通過掃描腕帶上的條形碼,即可獲取新生兒的一系列信息;并且在新生兒被抱出病房時,實現(xiàn)自動報警,防止嬰兒偷盜行為的發(fā)生。

(3)取藥自動化。通常藥劑師東奔西走,查找各種藥品,不但費時費力,還有可能出現(xiàn)失誤,而自動化的取藥設(shè)備使得現(xiàn)在的藥房:醫(yī)生開具處方,利用網(wǎng)絡傳輸?shù)剿幏浚?jīng)過藥單掃描,自動分藥裝備按照處方把藥品挑選出來,再通過傳送系統(tǒng)投放到藥籃里,工作人員省去了找藥品環(huán)節(jié),也節(jié)約了患者排隊等藥時間,配備完所有藥以后,工作人員通過掃描處方上的RFID標簽,即可通知對應患者來取藥。

這種設(shè)備存在的缺陷,對于瓶裝藥品不能進行挑選投放,以免碰撞導致破損。所以對于瓶裝藥瓶,應有單獨的智能儲藥柜進行存放,工作人員可以通過電腦掃描后的指示信息找到藥品所在位置,完成藥品配備。

(4)血液樣本化驗。傳統(tǒng)情況下,對血液樣本需要人工分解,化驗樣本出來后再由人工輸入電腦保存,不僅費時還容易出錯。而引入了物聯(lián)網(wǎng),所有的樣本在采集時,就貼好了病人的專屬的RFID標簽,樣本送到化驗室,從開蓋化驗到數(shù)據(jù)錄入甚至復檢全部由機器完成,檢驗結(jié)果直接顯示在主治醫(yī)生的電腦上,減少了污染和差錯率。

(5)智能藥瓶?;颊咄捎诿β祷蛘咂渌蛲洺运?,當在藥瓶上裝入壓力傳感器后,每當病人進行瓶蓋的扭動,便將向下的壓力轉(zhuǎn)換為信號傳送給醫(yī)生,醫(yī)生即可根據(jù)此信號進行病人用藥監(jiān)控。如果病人沒有按時吃藥,那么醫(yī)生收不到信號就可以提醒病人按時用藥。

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應用前景廣泛,例如電子病歷,一個病人的病例應該被所有醫(yī)院共享,才能真正實現(xiàn)One Hospital“一個醫(yī)院”的理念。通過電子病歷,醫(yī)生可以方便地調(diào)出病人的健康信息,根據(jù)病人的就醫(yī)歷史,解決健康問題。不僅能為自己的診斷做出參考,而且更加快速、精確,避免誤診。另外一個是輸液自動化,去醫(yī)院的患者大部分都要進行輸液,尤其是住院病人需要看護,就不得不讓家人騰出時間照顧,隨時監(jiān)控藥量的剩余。而在瓶體安裝壓力傳感器后,當液面低于某個水平時,壓力變小便會產(chǎn)生信號傳送給護士站,提醒護士換藥。這樣既可讓病人安心休息,也減少了看護的麻煩,還可以讓護士準確地知道哪個病床需要換藥,以及藥品信息。雖然電子病歷及輸液自動化還末實現(xiàn),但是相信隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應用一定會越來越廣泛。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應用,使得醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)真正實現(xiàn)智能化、一體化,為患者和醫(yī)務人員帶來了便捷、高效、安全。物聯(lián)網(wǎng)通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)患者與醫(yī)務人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備間的互動,幫助醫(yī)院實現(xiàn)對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作,實現(xiàn)數(shù)字化健康管理。構(gòu)建這樣的醫(yī)療系統(tǒng)對于民生建設(shè)具有重大意義,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?jié)摿o限,但物聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)院相結(jié)合是個龐大的工程,在構(gòu)建的過程中涉及到很多方面的問題:

(1)首先先進的科技必然會帶來很大的成本,要完成物聯(lián)網(wǎng)的普及,需要大量的設(shè)備、資金和技術(shù),對物聯(lián)網(wǎng)進行構(gòu)建,也是一項復雜的工程,如何平衡是需要考慮的問題。

(2)其次是網(wǎng)絡信號的問題,要建立一個泛在的網(wǎng)絡,必然存在很多網(wǎng)絡建設(shè)方面的問題,如何保持信號的穩(wěn)定是最基本的問題。

(3)再者就是隱私,尤其在醫(yī)療行業(yè),涉及到病人的病情,大多數(shù)情況下是不愿意透露的,他們寧愿使用紙質(zhì)資料,不易被查閱。而物體接入網(wǎng)絡,必然會有數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡上,用戶就會由于這個問題而小心翼翼,在一定程度上會限制物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(4)由于高科技的應用,給醫(yī)療事業(yè)帶來方便快捷,但醫(yī)療費用會隨之上升,一定程度上限制了病人的接受程度。因為任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終還是需要用戶愿意支付相應的費用才能得到持續(xù)的發(fā)展和真正意義上的壯大。

所以只有解決了這些問題,才能使物聯(lián)網(wǎng)不只是停留在概念、實驗室階段,而走向真正的產(chǎn)業(yè)應用。

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