分析:從技術到案例 解構‘’醫院物聯網‘’

論文類別:計算機論文 > 互聯網研究論文
上傳時間:2018/7/9 7:06:32

(電子商務研究中心訊)當前,數字化轉型已經滲入到各行各業。人們日常的衣食住行、工作生活、生產服務等方方面面,都成為了數字化的場景。

你可以使用藍牙音響與手機連接,播放音樂。可以讓掃地機器人自動為你清潔地板,可以用智能手環監測你的健康狀況,案例太多,不一而足。

醫療健康行業的數字化轉型起步較早,但是發展程度相對緩慢。

華為EBG中國區醫療拓展部部長戴興江曾做過一番總結:“之前的醫院數字化轉型是圍繞業務的流程化,而隨著數據、信息技術的發展,單獨業務的轉型易導致與其他業務之間的壁壘。而借助雲計算、物聯網、大數據等新興技術構建的整合平臺和解決方案,將推動醫院全流程、全數據的數字化轉型。”

醫療物聯網,無疑是引領醫院數字化轉型的核心。這點,從我國近幾年頒布的政策也能得出結論。2012年到2018年,我國相繼推出了一系列涉及醫療物聯網的政策。這些政策,為醫院的數字化轉型和醫療網聯網的發展指明了方向。

分析:从技术到案例 解构‘’医院物联网‘’

醫療物聯網相關政策

醫療物聯網,醫院數字化轉型的基礎

醫療物聯網服務於醫療衛生領域,綜合運用光學技術、壓敏技術和RFID技術等先進技術手段,結合多種醫療傳感器,通過傳感網絡按照約定協議,借助移動終端、嵌入式計算裝置和醫療信息處理平臺進行信息交換。

和物聯網一樣,醫療物聯網同樣存在感知層、傳輸層和應用層三個層級。

醫療物聯網感知層

感知層中,當前主流的、已被大量應用的技術包括光學技術、壓敏技術和RFID 技術。

以應用最廣的RFID技術為例,醫院通過RFID手環等設備保存用戶的醫療檔案和個人信息,並由醫院服務器負責接收、處理、存儲這些醫療數據。醫護人員在對病人做醫護處理前,可通過 PDA讀取患者 RFID 醫療卡上的信息,了解患者的病史和血型等。

除了獲取信息,醫護人員也可通過PDA記錄患者的傷情信息和簡單救治情況,並利用無線通信發送給醫院,使得醫院在第一時間了解狀況,做好術前準備。

這方面,坐落於無錫傳感網大學科技園的無錫識淩科技有限公司(簡稱“識淩科技”)是行業的代表性企業。這家致力於研究醫療物聯網領域整體解決方案的高新技術企業,是國內首家微波無源RFID技術的開發者。

在過去的幾年中,識淩科技在超高頻和微波無源RFID技術申請和獲得授權的國內外發明專利及著作達60多項。

同時,識淩科技開發的醫院物聯網信息化集成平臺和RFID智能終端設備已在全國340余家醫院使用(包括中山大學第一附屬醫院、浙江大學邵逸夫醫院、國藥中原醫院管理集團、河北省人民醫院等知名三甲醫院)。

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保障護理安全、提高護理質量是緩解醫患矛盾的重要環節。

現階段,我國醫院醫療事故頻發,一旦發生,就容易出現較大的醫患糾紛。而且有數據顯示,70%-80%的醫療糾紛並不屬於醫療事故,而是由護理不當所引起。

以最常見的輸水為例,護士在管理患者輸液的過程中,非常容易出現輸錯的情況。因為輸液的藥品、數量、時間,都有著嚴格的規定,其中任何一個環節出出現問題,都有可能導致醫療事故的出現。

如果每一位病人都佩戴一個RFID腕帶,護士輸液前,先掃一下腕帶和藥品編碼,確定兩者是否匹配,就能將輸錯的可能性降到最低。

識淩科技的RFID醫院智能護理系統以醫院病區為載體,結合醫院物聯網RFID應用需求,在國內首次將超高頻無線RFID技術應用於醫院護理,實現了對患者的全方位無接觸信息識別、護理操作數據的實時采集、操作確認、自動記錄。

智能護理系統確保了護士按照“三查七對”規範操作,減少護理差錯,每位患者在入院時都會領到一條RFID腕帶,作為就診期間的“臨時身份證”,裏面記錄著患者的姓名、性別、年齡、科室、床號、血型等基本信息和醫囑處理、檢驗、輸液、註射等信息。

除了以上提到的傳感器,目前醫療行業應用較廣的主流傳感器還包括監測溶液溫度傳感器、pH值傳感器、DNA傳感器和濕度傳感器等。

醫療物聯網 傳輸層

常用的醫療物聯網無線傳輸方法包括WiFi技術和藍牙通信技術。

從技術效果上看,WiFi擁有寬帶高、傳輸速度快等優點主要用於電腦、智能手機等的通信。藍牙通信技術擁有功耗低,傳輸速率快等優點,是目前適用於醫療物聯網的短距離無線通訊技術。

以國內知名室內導航公司道一循為例。該公司將室內導航技術整合進廣州市婦女兒童醫療中心的官方APP裏。為患者提供與就診流程相結合的導航、自主查詢導航以及位置分享等服務。從而有效降低醫院導診投入,提升了整體服務質量和運營效率。

醫院將道一循的iBeacon藍牙定位信標貼在墻壁上,當用戶的手機開啟藍牙進行定位時,借助信標發的信號就可以實現精確定位,這個過程中,除了第一次開啟APP需要加載離線地圖外,此後手機無需再開啟4G和WIFI網絡,所以並不耗費流量。

簡單來說,就跟在室外手機要連接WIFI和移動網絡,然後通過GPS或北鬥進行定位的原理類似。

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道一循的電磁指紋比對技術(由藍牙信標發出來的信號強度)由於不依賴網絡,所以比起傳統技術的導航穩定性要高出十幾倍之多。

同時,道一循還是國內第一家將智慧型天線整合進藍牙基站中和采用了智能手機慣性導航技術的公司。

醫療物聯網應用層

基於物聯網技術的應用,醫療越來越向數字化、智能化方向發展,總體可以把數字化醫療分為這樣幾個方面的應用:

數字化醫院是物聯網技術在醫院的綜合應用,它以物聯網技術構建出各種應用服務,且集診療、管理和決策為一體。遠程醫療便是其中的應用之一。

根據衛計委的規定,現階段遠程醫療的服務項目包括:遠程病理診斷、遠程醫學影像(含影像、超聲、核醫學、心電圖、肌電圖、腦電圖等)診斷、遠程監護、遠程會診、遠程門診、遠程病例討論等。

以國內知名遠程醫療公司心醫國際為例,通過近三年的研發,心醫遠程會診平臺已經從最初的點對點遠程網絡,實現了到現在的“點線面”相結合,率先完成平級醫院間的橫向聯結,使醫療資源得以最大程度釋放。

心醫除了可以搭建區域內部的協同平臺外,還可以為區域內提供數據中心及監管平臺的服務,完成了數據的互聯互通,患者數據可實現一體化全覽。

此外,心醫優勢的影像數據傳輸和病理圖片緩存等技術,極大的增加了會診過程中查看患者病歷的速度和準確度。

目前,國內一些國家級三甲醫院都在使用該技術。如果有了5G網絡,結合心醫特有的影像數據傳輸技術,將可更高提升會診效率,也便於移動端應用。

融合感知層、傳輸層和應用層的數字化解決方案

融合了感知層、傳輸層和應用層的解決方案並不多見,這點,我們以國內醫療物聯網龍頭企業醫惠科技為案例。該企業推出的四網合一的物聯網基礎架構平臺,核心是物聯網AP和AC,其中物聯網AP和RFID閱讀器功能,可以實現信息雙頻四通道的發送和接收。

物聯網AP既可以接收RFID標簽返回的信息,也可以接收支持WIFI的移動終端返回信息,實現前段感知的融合。

而物聯網AC,除了能夠對接物聯網AP,還可以通過融合物聯網中間件模塊,實現前段感知信息和後端應用系統之間的轉換、封裝、解析和集成。

通過融合通信網關模塊,實現RFID信號轉換成ICP/IP信號並進行傳輸,通過融合統一管理平臺管理,實現對物聯網AP的無線網應用和RFID應用進行統一有效的配置和管理。

簡單來說,物聯網基礎架構平臺以一種簡約的方式,解決了有線網、物聯網和內外網之間的通訊和數據融合應用。

分析:从技术到案例 解构‘’医院物联网‘’

假使某家公司完成了醫院的溫度物聯網的搭建,但後續還可能會涉及到濕度、亮度等方面數據的采集,一家公司很難完全勝任。醫惠科技的物聯網平臺,可以適配包括溫度、濕度、亮度在內的所有物聯網信息的采集,實現物聯網數據的共享。

物聯網基礎架構平臺雖然開放,但並非毫無門檻,所有軟硬件產品的接入,必須跟醫療流程緊密配合,符合它的標準規範,對企業來說,這需要很高的專業度。

人員定位管理、嬰兒防盜、物聯網冷鏈管理、病人體溫實時監控、輸液管理、智能床位檢測是醫惠科技物聯網產品在醫院內最主要的應用場景。

在通信層,醫惠科技與國內知名IT解決方案公司新華三開展合作。基於新華三的基礎網絡,醫惠提供各種醫療場景的傳感器和應用的接入。新華三的物聯網AP與醫惠科技的技術進行了深度融合。

在應用層,醫惠科技在自主開發的基礎上,跟綠仰科技、盈網科技等公司在輸液智能監控和智能床等領域進行合作。

醫院數字化轉型,物聯網應用整體案例

自2015年國家生育政策調整以來,二孩媽媽的比例不斷上升。2017年,原國家衛計委婦幼司司長秦耕曾提到,2016年全國住院分娩活產數達到1846萬,較2015年增長了11.5%,二孩比例和高齡高危孕產婦比例明顯增高。

以北京市為例,高齡孕產婦比例則從2014年的48%上升到2016的60%以上,給各地的政府和醫院提出了重大的挑戰。

針對這一問題,2017年7月,國家衛生計生委印發了國衛婦幼發〔2017〕42號文件《關於加強母嬰安全保障工作的通知》,啟動了母嬰安全行動計劃,要求二級以上醫療機構要對妊娠風險篩查為陽性的孕產婦進行妊娠風險評估分級,按照風險嚴重程度分別以“綠(低風險)、黃(一般風險)、橙(較高風險)、紅(高風險)、紫(傳染病)”5種顏色進行分級標識,加強分類管理。

此外,計劃還明確要求加快婦幼健康信息平臺建設,掌握本省(區、市)產婦分娩、高危孕產婦、孕產婦死亡以及服務資源利用情況。

在國家政策的指導下,為更好地服務孕產人群,貴州省畢節市衛計委制定了《畢節市孕產婦保健門診規範化建設標準》、《兒童保健門診規範化建設標準》,規範孕產婦及0-6歲兒童保健門診建設,強化高危孕產婦和體弱兒管理篩查工作。

2017年,全市住院分娩率99.20%,孕產婦死亡率21.05/10萬,嬰兒死亡率7.16‰,5歲以下兒童死亡率9.30‰。孕產婦系統管理率88.65%,0-6歲兒童健康管理率89.48%,3歲以下兒童系統管理率89.16%,均實現目標任務。

更加科學的高危孕產婦管理

2015年12月,恒大集團與貴州省大方縣舉行結對幫扶簽約儀式,決定無償投入30億元幫助大方縣貧困人口3年實現整體脫貧。在醫療扶貧方面,由恒大集團出資,在大方縣中醫院的基礎上,按照三級綜合醫院規模和標準建設一所新的醫院,名為貴州省畢節市大方縣第二人民醫院(大方縣恒大慈善醫院)

醫院占地面積46142.7㎡,建築面積40708.18㎡,床位設置500張,為集醫療、教學、科研、康復、保健為一體的現代化大型綜合性公立醫院。內設臨床科室44個、醫技科室10個;醫院總人數800名,其中衛生技術人員680名,行政後勤人員120名。

科室方面,醫院由貴州醫科大學附屬醫院定點醫療幫扶,重點打造的特色專科為婦產、腫瘤、腦卒中及心血管慢病等,其中婦兒中心床位200張,每年服務約1萬名產婦兒童。

作為畢節市極具代表性的一家創新醫院,大方縣第二人民醫院采用了瑞康醫信所提供的移動醫療與物聯網技術,通過報告推送、醫囑推送、健康管理、數據回傳、一鍵呼救等技術打通院內院外的高危孕產婦管理的專科信息服務,形成“孕期-產期-產後”和“院前-院中-院後”的服務閉環。

在醫生端,醫院在HIS和EMR電子病歷的基礎上,建設了專門的高危孕產婦管理系統,並聯通了門診和住院。產科設有專門的護士監控工作站智能大屏,對住院患者和在家的高危孕婦進行儀表盤式的管理。、在患者端,系統配有專門的手機App和微信小程序,支持患者的手機報告、醫囑提醒、健康管理、預約掛號支付、緊急呼救等雲服務功能,通過超長待機的智能手環,實現定位服務和基本生命體征連續監護。

在物聯網技術方面,醫院采用了雙向藍牙AP進行院內布網,配合醫療級的藍牙智能手環提供定位服務。在精準度和安全方面,該技術遠超傳統WIFI、室內基站、RFID視頻、UWB超寬帶等定位技術。

以大方縣某40歲的高齡孕婦A為案例。孕婦A疑似懷孕後來到大方第二人民醫院婦產科門診就診,醫生進行常規孕檢後確認A懷孕,但伴有孕期高血壓和糖尿病等問題。於是,醫生在高危孕產婦管理系統中為孕婦A建立電子檔案,確定A為“橙色”風險的高危孕產婦。

給出專業建議後,醫生推薦下載孕產婦自我管理App和租用配套的智能手環,建議購買或租用血壓計和血糖儀進行自我管理,控制血壓、血糖和體重等指標。

於是,孕婦A在工作人員的幫助下,在醫院的綜合服務櫃臺下載和註冊了App並租用了手環、血壓計、血糖儀等配套設備,並在App中看到了本次檢查的結果和醫生的醫囑建議以及註意事項。

離開醫院之後,孕婦A按照App的自動提醒,每日遵照醫囑對運動計步、體重、血糖、血壓進行測量和自動數據收集,定期查看發展曲線和醫生的管理建議,並在手機App上預約下次來院檢查的時間。

如果孕婦A產期臨近,感覺不適,可以通過手機App一鍵直連醫院產科值班醫生通話,醫生確認其有住院觀察需要,便會準備救護車為其提供轉運入院的綠色通道。

入住醫院產科之後,孕婦A會繼續佩戴智能手環和使用App,觀察期間可在院內緩慢活動。由於院內已鋪設覆蓋產科、住院部大樓和醫院大門的三級物聯網電子圍欄和定位服務,孕婦還可以享受離床自動監護服務。

當她感覺腹痛有分娩跡象時,長按手環3秒,自動報警,產科醫護人員便會立即通過科室的智能終端精確定位患者,以最快速度將其送入產房,實現順利分娩。

嬰兒出生後,醫護人員除了強調必要的育兒知識之外,還需根據孕婦的不同狀況,對其進行個性化的產後康復和保養的宣教工作。對此,產科備有各類產婦宣教知識庫,並推送到產婦的手機App中。產婦自己可以自行閱讀,並遵照醫囑執行。這樣一來,就大大節省了醫患溝通的時間,實現科學康復和科學育兒的目標。

服務模式四大創新:

總體上看,大方縣第二人民醫院的高危孕產婦管理專科信息服務,不僅形成了“孕期-產期-產後”和“院前-院中-院後”的服務閉環,還具備四大創新點。

孕產婦全程服務模式創新:模式從孕產婦全病程管理的專科需求入手,突破了傳統移動醫療應用App以掛號功能為主要的局限。

利用院內院外的信息共享和醫患之間的緊密監護溝通,加強了患者的依從性,提高了App的使用頻率和粘性。為平臺上的高危孕產婦提供個性化的精準管理服務,並打通了高危產婦綠色“生命通道”,具有很強的可復制性。

2、物聯網醫療應用創新:本項目從高危孕產婦的應用需求如離床監護和電子圍欄出發,將新一代物聯網定位和通信技術與移動App軟件相結合,實現了對高危孕產婦隨時隨地的監控(包括離床監護),為用戶群體提供了24*7的不間斷服務。

3、物聯網技術創新:本項目中應用的物聯網采用基於雙向藍牙的定位技術和最新的雙向藍牙AP無線訪問點,配合地磁、GSM基站、Wi-Fi等技術進行修正優化,在定位精確度、穿透性、抗幹擾性、安裝復雜程度、成本、設備適配度等指標的綜合評測方面,超過了傳統的WIFI、RFID、UWB等解決方案。

用戶運營服務模式創新:在大方縣第二人民醫院,院內除了部署應有的軟硬件IT之外,還單獨設立了一個運營團隊,以及產科的專人團隊。

團隊為前來就診的孕婦提供手機App掃碼註冊、App產品使用培訓、孕婦圍產期知識宣教等運營性誌願者服務,確保來院就診高危孕婦都能享受到醫院提供的新型全病程服務。

模式成效分析:

大方縣第二人民醫院以移動醫療和物聯網等先進信息技術為手段,以院內地面運營團隊為支持,在基層醫療機構中逐步推行對患者有利、對醫院也有利的高危孕產婦精準管理模式,取得了三大成效:

1、醫院品牌提升與模式區域示範推廣:通過實施高危孕產婦管理和手機App的應用,醫院產科樹立起轄區及周邊區域內孕產婦精準服務的品牌。

2、科室用戶管理和服務效率大大提升:通過信息化的先進手段,醫院產科和新生兒科實現了對於母嬰全程的健康監護,一方面能夠完成政府要求的高危孕產婦的管理的政策指標,另一方面也實現了電子化的管理,讓管理人員對於平臺上的普通孕婦和高危孕產婦的實時狀況一目了然。而且還通過一鍵直連打通了綠色“生命通道”,大大提升了服務效率。

3、高危孕產婦的獲得感、幸福感、安全感大大提升:通過手機App和孕婦電子健康檔案,以及智能手環的使用,讓孕婦特別是高危孕產婦享受到醫院的不間斷服務,讓其擁有家一般的安全感。(來源:動脈網 編選:電子商務研究中心)

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