物联网技术在医院管理中的运用范文

[摘要]目的：探讨物联网技术在医院管理中的应用现状与发展前景。方法：从医院智能呼叫系统、医疗设备监控、智能仓库、无线体域网4个方面分析物联网技术在医院管理应用上的特点与优势，提出物联网技术在医疗发展上所遇到的问题。结果：物联网技术的应用提高了医院运行效率，降低了人力物力资本。结论：物联网技术在医院人员、物资的管理以及医疗技术的发展中有着很大的应用潜力，必定在未来的医疗技术中发挥重要作用。

[关键词]物联网；医院管理；体域网；射频识别技术

0引言

随着综合医院的发展，患者、医护人员日益增多，医疗设备规模不断扩大，传统的人工管理方法逐渐显现出管理效率低下和差错率高等问题。物联网技术中的射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）技术、传感器以及智能技术可有效识别、感知物体和设备物资，并能够实时传输监测和管理信号，将为医院各重点领域的管理以及医疗水平的提高提供有力的支持。物联网概念来自Auto-ID中心提出的RFID系统，旨在通过RFID技术把信息传感设备联接在互联网上，实现智能化监测和管理。2005年国际电信同盟（InternationalTelecommunicationsUnion，ITU）正式定义了物联网的概念，介绍了物联网相关的技术和未来发展等。

在中国，“感知中国”的理念于2009年在无锡被提出，2014年的《信息技术云计算概述和词汇》和《信息技术云计算参考架构》2个云计算国际标准标志着中国物联网国际标准化工作进入一个新阶段。基于物联网技术的智能化管理方法为医院人员、物资的管理带来极大方便，而且物联网相关的技术为医疗技术水平的提高起到相应的促进作用。高校和相关企业的科研单位正在积极推进物联网技术在医疗中的应用，“智慧医疗”的模式正不断将现有的医疗资源用物联网技术整合起来，体域网、智能穿戴设备等物联网技术为未来医学指出一个发展方向，并为医疗技术的发展奠定了基础。物联网技术可有效地解决医院管理中存在的相关问题，但离大规模成熟应用仍有距离。本文首先对物联网技术进行简要介绍，然后结合物联网技术研究如何解决医院管理中的问题，最后讨论总结物联网应用存在的一些问题，为今后其在医疗中的发展应用提供一定的依据。

1物联网

ITU从时间、地点和物体3个方面的连接指出了未来通信的发展，任何时间、任何地点、任何人扩展到任何物体的连接[2]（如图1所示），即物联网。物联网从字面上是物物相连的互联网，也是新一代信息技术的重要组成部分，包含2层含义：（1）终端扩展延伸到任何物体；（2）核心和基础仍是互联网，是互联网基础上的延伸和扩展。物联网从整体功能看来，包括信号采集、传输和处理3个方面，分别对应终端传感器、数据通信和信息处理技术。传感器技术是物联网发展的关键，无线传感器网络（wirelesssensornetwork，WSN）为物联网早期的概念，通过对系统中物体状态的感知为智能化管理提供可靠数据。数据传输可利用现有通信设施，当前的物联网研究ZigBee、Wi-Fi等通信方式。在构建的物联网应用中，还需要考虑的问题是对物体的有效识别，目前采用的解决办法通常是RFID技术。RFID系统最大的优点是减少了人工干预，可对物体、人等进行跟踪识别。最基本的RFID系统包括标签、阅读器、无线3个部分。

2物联网在医院管理中的应用

2.1智能呼叫系统

医护人员在患者就医期间需要对患者的身体状况进行实时的监控，及时了解患者病情发展。当患者出现状况时，通常是患者方通过呼叫器向护士站或是监控中心进行呼救，医护人员则是被动地响应患者需求。利用物联网技术优化的智能呼叫系统通过识别技术对患者进行标记，可以利用各类传感器和传输网络实时获取患者身体状况参数，并通过监控中心对患者的位置、身体状况等进行监控，医护人员可实时掌握患者健康状况从而做好治疗方案。对于重症患者以及老年患者的护理，智能呼叫系统将起到至关重要的作用，当患者出现突发事件时，智能呼叫器中的传感器信号能够触发呼叫功能及时主动地向护士站或是监控中心发出报警。基于物联网技术的智能呼叫系统的特点在于将传统被动的响应变为实时主动的监控，甚至可以通过对传输健康信息的分析提前对患者身体状况进行预测，进而提前为可能出现的突发状况做好准备。

2.2医疗设备监控

医疗设备是医院运作的基础，对医疗设备运行状况的监测是工程人员和医护人员共同的职责，尤其是大型设备或是流动性大的设备。

（1）医疗设备集中管理中心。为方便临床急救治疗、降低医院设备购买成本，目前很多医院对呼吸机、监护仪和注射泵等设备进行集中管理。医疗设备集中管理中心人员的职责主要是响应科室应急需求，为临床科室提供必要的应急设备和技术支持。然而，当设备租借给科室后，工程人员通常无法获知应急设备的使用状况，如呼吸机、监护仪是否存在长期闲置的情况，输液泵和注射泵在科室之间是否会发生相互转借，类似情况的发生会降低设备应有的应急价值，为应急设备的集中管理带来困难。物联网智能管理技术可以有效地解决应急设备动态监控的问题，实时定位设备所在科室，掌握设备的状况，使得医疗设备集中管理中心对应急设备的管理更加具有实效性。通过位置传感器等实时将设备所在区域传至集中管理中心，管理人员根据实际情况及时做出处理，当出现紧急情况时可调配科室暂时闲置的设备。应急设备在科室长期流动的监控分析可为集中管理中心设备的选配、维护等提供有价值的信息，并指导今后租赁中心规模和人员的调整。

（2）大型设备的监控。医疗设备状况和环境的监控对设备的正常运行和维护起到重要的作用，尤其是对大型贵重设备的监测或是设备所在地复杂导致工程人员不便直接监控的情况。物联网技术可通过在特定位置安置相应传感器实时传输设备运行状况及其环境参数，如医疗设备内部温度、振动频率或是供气室的气体气压，工程人员或是操作设备的医护人员根据实时传送到控制平台的信息获得设备运行中的状况。传统的设备监控平台一般固定且不易扩展或升级，利用物联网技术可根据需求设计专用的传感器和搭建相对灵活的传输网络，监控模式可根据现有条件灵活选择，如利用移动通信网络将故障信息发送至手机。

（3）科研设备的管理。基于物联网技术的管理平台在科研设备、耗材和试剂等物资的管理中也可发挥重要作用，不仅可以对各类数据进行静态统计，而且可以动态跟踪科研人员对物资的使用情况。实验过程中设备运行状态、耗材试剂的动态领发情况、设备预约占用时段内设备是否被有效合理地利用都可以通过物联网管理平台进行有效地管理。

2.3智能仓库

随着医疗设备和耗材规模的不断增加，库存规模也逐渐增大，传统的人工查验和登记方法越来越显得力不从心。因此大型医院提出了智能仓库的概念。智能仓库利用先进的传感器技术对仓库的环境参数、库存量以及货物的位置等信息进行采集，并搭建智物联网中的通信环境任何时间•移动中•室内、室外•白天、黑夜任何地点•移动中•室外•室内（远离计算机）•计算机旁•计算机之间•人与人（H2H），不用计算机•人与物（H2T），用设备•物与物（T2T）任何物体能网络对数据进行传输，结合数据库管理软件实现货物的定位、跟踪、仓库的巡检、监控，即智能仓库。智能仓库主要负责医疗设备物资的常规筹备、日常管理、存储流通和优化保障等工作。智能仓库平台的构建充分利用计算机信息技术、RFID和短距离无线通信技术，通过构建通信网络，安置协调器、定位节点以及传感器，并且研制多用途的电子卡片，实现批量医疗物资的管理。智能仓库管理平台的构建包括ZigBee网络搭建、传感器安置以及管理系统的构建。智能仓库管理平台可实时有效地实现常规化管理，如仓库库房物资出入库和装箱管理，物资的巡检、盘点及环境参数检测，远程监测监控和自动巡查盘点，物资的现场快速自动定位搜索，物资抽组和优化抽组管理，物资有效性和周转工作的管理。智能仓库不仅能够实时监测仓库状况，而且更重要的作用在于通过对仓库数据的分析为仓库的调整提供有价值的信息。智能仓库对仓库库存量、环境参数和物资抽组等进行详细的数据记录和分析，得出相应优化改进方案。以RFID技术、智能传感器和ZigBee网络技术为基础提供的实时数据为智能化统计分析提供了强大的数据保障，当发现仓库物资管理中的问题后，依据货位规划策略对整个仓库进行全方位的合理规划，根据实际情况不断优化仓库管理策略，满足医疗卫生单位的要求。

2.4无线体域网

无线体域网[8]（wirelessbodyareanetwork，WBAN）工作区域集中于人体附近，最大的有效通信距离约2m，对于使用者身体特征参数监测和自动化治疗提供保障，是新型普适医疗保健、疾病监控和预防的解决方案。现有WBAN设备原型的通信方式一般均采用超宽带（ultrawideband，UWB）技术，具有超低功耗和高速数据传输潜力。体域网本质是小型的传感网，利用附着于身体的各类传感器采集生理特征参数，通过合适的通信方式将信号传至决策控制单元，然后由执行单元采取相关的措施。WBAN技术在医疗中可大大减少医护人员的工作量，能够实时为患者提供帮助并且具有更加精确的治疗效果。通过相关的传感器可实现传统人工诊断，可根据对血压、脉搏和心率等参数的智能分析处理结果为患者智能化执行相应操作，对需要长时间实时监测重点患者的护理带来很大帮助。体域网在特殊环境下人群的监护具有更加深刻的意义，通常处于远离医护位置的危险环境中，如战场中的战士、火灾救护现场的消防员。体域网的发展离不开智能穿戴设备的发展，无论是面向大众的智能手表、手环，还是实验室中的智能衣服，都为体域网在健康监测和疾病预防中的应用起到积极的促进作用。在医疗中，不同病症的患者或者处于特殊状态中的人群都可以利用智能穿戴设备进行全天候实时监控和个性化诊断，为患者监护提供科学有效的保障。

3讨论

物联网技术在医院人员、物资的管理以及医疗技术的发展中有着重大的应用潜力，但是目前物联网在医院的应用仍处于探索阶段，并未取得广泛应用，原因有以下几个方面：

（1）应用需求层次较低。虽然国内出现了不少物联网应用，但是现有的应用量不足以带动产业发展，部分领域应用水平与工业化程度较低，市场风险较大，难以实现规模化发展。某些医院的管理仍处于传统的手工操作或是信息化程度很低，对物联网技术的需求很小，无法实现规模化、成体制的应用。

（2）行业标准不统一。由于发展水平和地域限制，世界范围内物联网的行业标准并不统一，不同厂商生产的设备通常互不兼容。针对某一医疗卫生单位设计的物联网产品，一般无法直接复制到其他单位或相关领域，兼容性较差。

（3）数据处理方法尚需改进。如何在大数据中提取真正有用的信息，为后续处理提供有价值的数据是今后制约物联网发展的一个因素。如果将物联网系统中传输的数据只单纯地用于记录备案等用途，而不是深入挖掘其内在的信息为管理调整等提供深层次的信息，则无法发挥其真正的作用。

（4）存在安全风险。物联网系统主要通信部分多是无线通信方式，存在一定的安全风险。作为物联网主要的识别技术，RFID也存在安全隐患，尽管其安全隐患目前并未引起较大的风险，但是随着应用的深入和技术发展，RFID会逐步涉及到个人隐私和企业内部数据，其安全问题势必会提上议程。

（5）作为物联网发展的核心推动技术，传感器技术还未得到充分的发展。随着物联网技术研究的深入，今后智能型传感器将会与微型计算机技术相结合，纳米级的生物传感器可从人体体表甚至流动的血液中检测健康状况，真正将物联网技术推向高度智能化并应用于各个领域。

综上所述，通过对物联网技术以及在医疗中应用的研究可以发现物联网技术在医院人员、物资智能化管理以及医疗水平提高等多方面存在很大的应用潜力，可有效改善我国目前的医疗状况、提升医疗资源的使用效率。虽然物联网技术现在并未在医学中取得广泛的应用，但是随着科研层次的深入和水平的提高，各领域的协作不断加强，物联网技术必定在未来的医疗技术中发挥重要作用。

作者：姚文坡，吴敏，沈华强，孙涛，刘铁兵