2022年物联网在医疗领域中的应用 .pdf

中国医疗设备 2012年第27卷 05 期 VOL.27 No.0552综 述REVIEW1 什么是物联网目前，物联网的概念并没有统一，很多研究人员对物联网的认识只是停留在感性方面，因此， 其概念也多种多样。为避免混乱，在此我们只看一个比较著名的概念：2010 年 IERC（ European Research Cluster on the Internet of Things）给出的定义：“作为未来 Internet 的重要组成部分，物联网以一系列标准和可互操作的通讯协议为基础，构成了一个具有自配置能力的全球化、动态网络基础设施。 同时，它也是一个信息网络，在该网络中物理的、虚拟的物体都具有可标识性，其物理属性、虚拟特征均可被读取，并能通过智能接口无缝集成。 ”1从这个定义可以看出，物联网概念由早期的物品信息共享与查询系统扩展为物与物、人与物相连的扩展的互联网系统。本人认为，一个典型的物联网模型应分为以下3 个部分 ：（ 1）终端联网部件。要实现物联网，就必须将物品连接上网络，终端联网部件主要实现此功能，它是物品和互联网之间的桥梁，物品只有通过此设备才能连接上互联网，互联网也只有通过此设备才能访问物品。正如定义中给出的，终端联网部件主要通过“射频识别(RFID) 、无线通信、红外感应、全球定位、激光扫描等各种信息传感技术”来实现物品和互联网的连接。随着物联网概念的扩展，感知物品及其所处环境，并对环境变化做出响应，成为物联网的一个重要功能，因此，终端也必须有感知环境并做出一定自主决策的能力。这主要通过无线传感器网络来实现环境的感知以及物品的人工智能系统实现物品的自主决策。（ 2）互联网络。要实现“物”的“联网”，互联网络必不可少，它主要实现物品和远程物品、人之间的联系，负责数据信息和控制信息的路由和传输。（ 3）远程服务或控制部件。物联网的最终目的是对物品“实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理”，远程服务或控制部件是实现此目的的主要部件。当物品需要获取服务时，通过互联网访问远程服务部件，从而得到自己想要的服务。典型物联网模型, 见图 1。终端联网部件通过RFID、无线通信、红外感应、全球定位、激光扫描等识别物品，并将物品相关信息通过互联网传递到远程服务或控制部件，物品主人通过该部件查看物品状态等相关信息，然后物品主人通过远程服务或控制部件向物品发送执行某个动作的指令，该指令通过互联网传递到终端联网部件，并由终端联网部件传递给物品来接收指令，物品收到指令后执行相关动作。物联网在医疗领域中的应用 Application of Internet of Things in the Medical Field摘 要 随着射频识别技术、智能技术以及纳米技术的飞速发展，物联网（ Internet of Things, IOT）概念被提出并被认为是继计算机、Internet之后，信息产业领域的第三次发展浪潮。本文介绍了物联网基本概念及构成组件，及在医疗领域中的功能与应用，最后阐述了物联网中重要组成之一的RFID技术在医疗领域中的不同方面发挥的具体作用。关键词 物联网；射频技术；医疗领域Abstract : With rapid development of RFID technology, smart technology and nanotechnology, Internet of Things(IOT) concept was proposed and is considered as the third development wave after computer, Internet, and the information industry. This paper introduces the basic concept of IOT, and introduces its function and application, then expounds on the function of RFID technology in medical ? eld.Key words: IOT; RFID; medical ? eld 中图分类号 R197.324；TP391.44 文献标志码 Cdoi ：10.3969/j.issn.1674-1633.2012.05.016 文章编号 1674-1633(2012)05-0052-03罗旋1， 卢锦21. 解放军总医院第一附属医院 信息资料科，北京 100048 ； 2. 华东交通大学经济管理学院，江西 南昌 330013LUO Xuan1, LU Jin21.Information and Document Department, First Affiliated Hospital of PLA General Hospital, Beijing 100048, China; 2.Economic Management Department, East China Jiaotong University, Nanchang Jiangxi 330013, China收稿日期： 2011-12-06 修回日期： 2012-04-26本文作者：罗旋，工程师。作者邮箱： 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 中国医疗设备 2012年第27卷 05 期 VOL.27 No.0553综 述REVIEW2 物联网在医疗领域中的功能医疗卫生领域物联网管理系统是利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取药品或药械信息，通过有线或无线网络与互联网融合，将产品信息适时准确传递，再利用云计算系统对海量信息进行分析和处理，实现产品智能化的控制管理。医疗卫生领域物联网的主要应用技术在于电子病历技术、医学影像处理技术、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等方面。物联网技术也能够帮助医院实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作，支持医院内部医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、 管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、共享等，实现物资管理可视化、医疗信息数字化、医疗过程数字化、医疗流程科学化、服务沟通人性化，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3。物联网的运用使得个体与医院可以直接对话，实现疾病的及早治疗和健康维护。建立完备的、标准化的个人电子健康档案之后，通过区域医疗信息系统，患者可以迅捷地找到以最短距离、最低成本针对自己病情进行有效治疗的社区医疗机构，甚至可以在家接受社区医疗的上门服务；患者还可以方便地进行远程预约门诊、日常医疗咨询。物联网及其相关技术也可以很好地解决实现健康管理遇到的困难与问题，实现数字化健康管理4-5。物联网技术可以为居民提供实时的健康管理服务，为医护人员提供在线的医疗服务平台，为卫生管理者提供健康档案实时的动态数据，并将三方有机结合在一起。它是一个闭合的循环系统，由3 部分组成： 自我健康管理（健康教育、健康记录等）、健康监测（包括健康指标监测，如血压、心电等，智能健康预警，查看居民健康档案，查看健康常识与健康指导等）、远程医疗协助（包括用药指导、膳食指导、运动指导、慢病病例等），它们相互作用，环环相扣，保证了对个体健康的全程监控。 3 物联网 RFID技术在医疗领域中的具体应用在物联网中，需要将亿万个不同的物品连网，为了避免混淆这些不同的物品，对物品进行标识是必须的，RFID技术提供了此功能。国际电信联盟 （ ITU ）把射频识别 （ Radio Frequency Identification， 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是物联网构建的基础和核心。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享6。 RFID 技术在医疗领域中有以下几方面的具体应用。3.1 在医疗设备管理方面7-8将医疗设备的RFID 存入生产商和供应商的信息、设备的维修保养信息（包括耗材）、医疗设备不良记录跟踪信息等，通过应用医疗设备RFID 简化了设备巡检、维护。利用 RFID 技术 , 可以进一步完善医疗设备的档案, 医学工程科的所有工作人员在使用系统记录设备信息时都是在收集档案，另一方面大部分的档案信息都以电子数据形式存在于系统中，工作人员在电脑上就可以查阅，从而省去了查找、借阅、登记和归还等繁琐手续，极大地减轻了档案管理的工作量。同样，在使用RFID 技术对医疗设备的管理后 , 院方的管理人员可以方便的知道设备位置，当前使用状态，一次使用的时间等信息，这样对小型的医疗仪器如监护仪、呼吸机等，就能根据科室的需求，适时做出调整，提高设备的使用效率。由于能真实计算出仪器的一次使用时间，对使用科室的成本能做出合理的计算，有利于打破医疗设备被科室视为私有物品而不能很好地共享的难题，整体提高医院物流管理绩效。3.2 在病房和药房管理方面每位住院的患者都将佩戴一个RFID 腕带，存储了患者的相关信息（包括药物过敏史、每天用药和打针情况），更详细的信息还可以通过RFID 上的 EPC 编码对应到数据库中，可帮助医生或护士对交流困难的病人进行身份的确认。 RFID 腕带能够防止被调换或除下，确保标识对象的唯一性及准确性。腕带允许医院管理员对部分数据进行加密，即使腕带丢失，也不会被其他人员破解。在一些特殊科室的管理方面，例如管理产科新生儿，就可以给新生儿佩戴 RFID 腕带，规范在住院期间对新生儿发生的医疗行为，从源头避免新生儿被调换、被盗等情况的发生9。此外，还可以利用摄像探头监视病房，及时发现病人需要看护或救助情况；利用各类传感器管理病房和药房温度、湿度、气压，监测病房的空气质量和污染情况。建议医院的工作人员也佩戴有RFID 胸卡，防止未经许可的医护、工作人员和病人进出医院，监视、追踪未经许可进入高危区域的人员。3.3 在药品管理和用药环节方面将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息都存于RFID 标签中，当出现问题时，可以追溯全过程。把信息加入到药品的RFID 标签的同时，还可以把信息传送到公共数据库中，患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行对比，从而有效地识别假冒药品。患者也能利用RFID 标签，确认购买的药品是否存在问题。利用RFID 技术在用药过程的各个环图1 典型物联网模型名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 中国医疗设备 2012年第27卷 05 期 VOL.27 No.0554综 述REVIEW病人用药、药效追踪、药品库存管理、药品供应商进货、保存期限及保存环境条件以及用药成本之控管与分析。在药品的仓储运输过程中，安装温湿度传感器，可以敏锐感知环境信息，一旦环境发生变化就自动报警。同时由于所有药品都贴有标志身份的电子标签，系统能在第一时间掌握信息，及时“截住”问题药的流动。在国内建立这种全过程的监控之后，在使用环节中发现问题药，可以快速截留尚在途中的所有同类药品。此外，病人也可以通过手机来读写这盒药品的信息，了解其生产、流通过程中的全部信息，放心购买，另外也可以将药品的适应症、相互作用、配伍禁忌、禁忌症、用法、用量信息等药品说明书信息存于 RFID 标签中。病人可以方便查询药品的使用说明，医护工作人员可以使用这些信息对药品的用药安全进行审核。3.4 在智能化医疗楼宇方面RFID 射频识别技术，给医疗楼宇中所有医护人员、急救车辆、医疗物品加装带有全球唯一识别码的标签进行信息标示，并通过系统将他们关联起来。通过对系统采集到的大量数据进行分析，达到对所有的医护人员、急救车辆、医疗物品进行有效管理的目的。可以将系统与楼宇中的其他设备联动，使整个医疗楼宇具有了安全、便利、高效、节能的特点。另外, 在医疗楼宇的电梯管理当中, 可以在医疗电梯中设置RFID 阅读器 , 并联结到电梯管理系统工作站,实现可到达楼层管理, 人员到达权限均可根据需要预先设置。在非工作时间段和节假日, 电梯管理系统就可以自动识别权限, 自动停到持卡的医疗工作人员的楼层。有多层权限的工作人员, 自己选择按键，这样既可以杜绝外来人员在医疗大楼内随意走动, 也可以进一步降低院内交叉感染的概率。总而言之 , 利用物联网技术构建电子医疗体系, 可以给医疗服务领域带来更多的便利10。要提高医疗服务现代化水平 , 不仅要提高对患者的高精尖的医疗服务, 也要利用物联网发展而带来的医疗服务的智能化。通过物联网技术可以大幅度降低成本, 提高医院的医疗管理水平，降低医疗领域内的各方面风险, 目的是使患者能够享受到更加方便快捷的低成本高质量的服务, 最终的目标是使有限的卫生资源得到更加充分的利用。 参考文献1 Ovidiu Vermesan.European Research Cluster on the Internet of Things- Outlook of IoT Activities in Europe Z. Workshop: RFID and the Internet of Things - Are you ready?,2010.2 Ibrahim G, Plytage A. UHF 中国物联网产业发展年度蓝皮书Z.中国物联网研究发展中心, 2010. RFID Systems Their Susceptibility to Backscattered Signals Induced by Electronic Ballast Driven Fluorescent LampsZ. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2010,58:2473-2478.3 桑磊 . 基于物联网的智能医疗系统研究与运用J.科技与企业,2011(13):77. 4 程守勤 , 等. 物联网医疗进入社区N. 江南时报 ,2010-07-14 (30).5 李 劼, 周鸣 , 董立波 , 等. 物联网行业中的智能医疗应用J.移动通讯 ,2011(15):22-25.6 郭斌 .RFID 技术及其在医疗行业中的应用J.中国医疗设备,2010,25(1):59-63.7 郭磊 , 曹世华 . 基于物联网技术的医疗设备供应链管理J.计算机时代 ,2011(7):29-31.8 张志彬 , 刘先锋 . 条形码在医用高值耗材中的应用J.中国医疗设备 ,2011,26(3):78-80.9 飞晓璐 , 魏岚 , 高山 . 基于母婴腕带的患者身份识别系统的方案探讨 J.中国医疗设备,2011,26(8):70-71.10 王凌云 . 浅谈物联网技术在医院内的使用J.现代医院 ,2011, (1):142-143. C10 魏长国 , 吕鹏涛 . 医用干式激光相机的维护J.中国医药指南,2011,(5):173- 17 4.11 Sasaki Y,Abe K,Tabei M,et al.Clinical usefulness of temporal subtraction method in screening digital chest radiography with a mobile computed radiography systemJ. Radiol Phys Technol,2011, 4:84-90.12 袁仁松 , 翟辉 , 李峰 . 双能量减影数字X线摄影技术的应用J. 医学影像学杂志,2005,15(9):791-792.13 Fowler JR,Ilyas AM.The accuracy of digital radiography in orthopaedic applicationsJ.Clin Orthop Relat Res,2011,469:1781-1784. 14 林俊东 , 丛振杰 , 郑玉堂 . 数字化体层融合在膝关节病变检查中的应用 J.临床放射学杂志,2011,30(4):577.15 Shet N,Chen J,Siegel EL.Continuing challenges in defining image qualityJ.Pediatr Radiol,2011,41:582-587. 16 Veldkamp WJ,Kroft LJ, Boot MV,et al.Contrast-detail evaluation and dose assessment of eight digital chest radiography systems in clinical practiceJ.Eur Radiol,2006,16:333-341. 17 董海斌 , 薄夫军 , 李敏 .X线摄影比例尺的制作与应用J.中华放射医学与防护杂志,2007(1):90. 18 Marshall NW,Monnin P,Bosmans H,et al. Image quality assessment in digital mammography: part I.Technical characterization of the systemsJ. Phys Med Biol,2011,56:42014220.19 聂聪 . 不同平板探测器DR 的比较研究 J.医疗设备信息,2007,22 (4):87 -88. C上接第 51页名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -