基于物联网的智慧医疗技术及其应用(物联网技术在智慧医疗中的应用)

 

医疗卫生体系的发展水平关系到人民群众的身心健康和社会和谐，一直是社会关注的热点之一。智慧医疗旨在通过物联网技术实现准确、实时感知医疗信息，并进行全面、科学分析，作出智慧的决策，从而提升医疗服务的信息化水平，为人民群众提供一流的医疗服务，为构建和谐的社会环境打下坚实基础。

一

智慧医疗的物联网相关技术

1. 医疗信息感知

目前，绝大多数医疗信息都可以通过医用传感器感知或采集的。医用传感器就是一种电子器件，特指应用于生物医学领域的传感器，能够感知人体生理信息，并将这些生理信息转换成与之有确定函数关系的电信号。体温传感器、电子血压计、脉搏血氧仪、血糖仪、心电传感器和脑电传感器是智慧医疗中最常用的传感器。

2. 医疗信息传输

无线人体局(区)域网

无线人体局（区）域网利用近距无线通信技术，将穿戴或植入在人体身体上的集中控制单元和多个微型的传感器单元连接起来。典型生理传感器有穿戴式或植入式两类，比如心电图传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器和行为感知器等等。无线人体局域网主要针对健康监护应用，可以长期、持续的采集和记录如糖尿病、哮喘和心脏病等慢性病人的生理参数，并在需要时为病人提供相应的服务，如在发现心脏病人的心电信号发生异常时及时通知其家人和医院，在发现糖尿病人的胰岛素永平下降时自动为病人注射适量的胰岛素。

无线局域网

在移动医疗护理应用中，护士利用手持移动终端设备，可以快速将病人的相关信息通过医院无线局域网传输到医院信息系统的后台数据库中，也可以根据病人的唯一标识号从后台数据库中读取病人的住院记录、化验结果等信息。无线局域网也可以接入广域网，将数据和信息传送到远端服务器。在远程医疗应用中，通过布设在家庭的无线局域网，可以将居家老人的实时生理数据、活动记录和生活情况等传送到医院数据中心进行分析，并在发生紧急情况时通知家人或值班医生。此外，无线局域网还可用于室内定位。

广域网

广域网适用于医疗信息的远距离传输，主要用于远程医疗、远程监护、远程咨询等应用中的信息传输。

3. 医疗信息处理

医疗信息具有多模特性，包括纯数据(如体征参数、化验结果)、信号(如肌电信号、脑电信号等)、图像(如B超、CT等医学成像设备的检测结果)、文字(如病人的身份记录、症状描述、检测和诊断结果的文字表述)，以及语音和视频等信息。医疗信息处理涉及图像处理技术、时间序列处理技术、数据流处理技术、语音处理技术和视频处理技术等多个领域。

二

物联网技术应用在智慧医疗的案例

1. 智能医疗监护

智能医疗监护是指通过感知设备采集体温、血压、脉搏等 多种生理指标，对被监护者的健康状况进行实时监控。

移动生命体征监测

将移动、微型化的电子诊断仪器，如电子血压仪、电子血糖仪等植入到被监护者体内或者穿戴在被监护者身上，持续记录各种生理指标，并通过内嵌在设备中的通信模块以无线方式及时将信息传输给医务人员或者家人。移动生命体征监测可以不受时间和地点的约束，既方便了被监护者，还可以弥补医疗资源的不足，缓解医疗资源分布不平衡的问题。

医疗设备及人员的实时定位

互联网小常识：根据防火墙的实现技术，可以将防火墙分为包过滤路由器、应用级网关、应用代理和状态检测。包过滤规则一般是基于部分或全部报文的内容。包过滤路由器有时也被称为屏蔽路由器。

在医疗服务过程中，对于医务人员、患者、医疗设备的实时定位可以很大程度地改善工作流程，提高医院的服务质量和管理水平，可以方便医院对特殊病人(如精神病人、智障患者等)的监护和管理，可以对紧急情况进行及时的处理。

行为识别及跌倒检测

行为识别系统是用于计量用户走路或者跑步的距离，从而计算运动所消耗的能量，对用户的日常饮食提供建议，保持能量平衡和身体健康。跌倒检测系统是对一些特殊人群特别是高血压患者等进行意外摔倒的检测，并迅速报警。

互联网小常识：IP地址经历了四个阶段：标准分类的IP地址、划分子网的三级地址结构、构成超网的无类域间路由技术（CIDR）和网络地址转换NAT技术。

2. 远程医疗

远程医疗监护系统支持家庭社区远程医疗监护系统、医院临床无线医疗监护系统、床旁重患监护和移动病患监护。远程医疗监护系统由监护终端设备和无线专用传感器节点构成了一个微型监护网络。医疗传感器节点用来测量如体温、血压、血糖、心电、脑电等人体生理指标。传感器节点将采集到的数据，通过无线通信方式发送至监护终端设备，再由监护终端上的通信装置将数据传输至服务器终端设备上，远程医疗监护中心，由专业医护人员对数据进行观察，提供必要的咨询服务和医疗指导，实现远程医疗。

3. 医疗用品智能管理

药品防伪

RFID电子标签识别技术在药品防伪方面的应用比较广泛。生产商为生产的每一批药品甚至每一个药瓶都配置唯一的序列号，即产品电子代码。通过RFID标签存储药品序列号及其他相关信息，并将RFID标签粘贴在每一批(瓶)药品上。在整个流通环节，所有可能涉及药品的生产商、批发商、零售商和用户等都可以利用RFID读卡器读取药品的序列号和其他信息，还可以根据药品序列号，通过网络到数据库中检查药品的真伪。

血液管理

基于RFID识别技术的血液管理实现了血液从献血者到用血者之间的全程跟踪与管理。献血者首先进行献血登记和体检，合格后进行血液采集。每一袋合格的血液上都被贴上RFID标签，同时将血液基本信息和献血者基本信息存人管理数据库。血液出入库时，可以通过读卡器查询血液的基本信息，并将血液的出入库时间、存放地点和工作人员等相关信息记录到数据库中。在血库中，工作人员可以对库存进行盘点，查询血袋的存放位置，并记录血液的存放环境信息。在医院或患者使用血液时，可以读取血液和献血者的基本信息，还可以通过RFID编码从数据库中查询血液的整个运输和管理流程。

医疗垃圾处理

医疗垃圾监控系统实现了对医疗垃圾装车、运输、中转、焚烧整个流程的监控。当医疗垃圾车到医疗垃圾房收取医疗废物时，系统的视频就开始监控收取过程;医疗垃圾被装入周转桶，贴上RFID标签并称重，标签信息和重量信息实时上传到监控系统;医疗垃圾装车时，垃圾车开锁并将开锁信息汇报到监控系统;在运输过程中，通过GPS定位系统实时将车辆位置进行上报;在垃圾中转中心，将把垃圾车的到达时间和医疗垃圾的分配时间上报;焚烧中心将上传垃圾车的到达时间，并对垃圾的接收过程进行视频监控，焚烧完毕后将对医疗垃圾周转桶的重量进行比对，并将信息上传给监控系统。

4.医疗器械智能管理

手术器械管理

为每个手术包配置一个RFID标签来存储手术器械包的相关信息(包括手术器械种类、编号、数量、包装日期、消毒日期等)，医务人员可以通过手持或台式RFID读写器对RFID标签进行读取或写入，并通过网络技术与后台数据库进行通信，读取或存人手术器械包的管理信息，实现手术器械包的定位、跟踪、监管和使用情况分析。

医疗器械追溯

随着医学技术的发展，植入性医疗器械在临床医疗中的运用越来越广泛。这类医疗器械被种植、埋藏、固定于机体受损或病变部位，以支持、修复或替代机体功能，包括心脏起搏器、人工心脏瓣膜、人工关节、人工晶体等。植入性医疗器械属于高风险特殊商品，其质量的可靠性、功能的有效性直接关系到接受植人治疗患者的身体健康和生命安全。

5. 智能医疗服务

移动门诊输液

移动门诊输液系统实现了门诊输液管理的流程化和智能化，可以提高医院的管理水平和医务人员的工作效率，改善了病人身份及药物的核对流程，方便护士在输液服务过程中有效应答病人的呼叫，改善门诊输液室的环境，并为医务人员的工作考核提供依据。护士利用扫描枪对病人处方上的条码进行扫描，根据条码到医院信息系统中去提取病人的基本信息、医嘱和药物信息等，打印病人佩戴的条码和输液袋上的条码。输液时，护士利用移动终端对病人条码和输液袋条码进行扫描和比对，并将信息传输到医院信息系统进行核对，以确认病人信息和剂量执行情况。该系统使用双联标签来保证病人身份与药物匹配，减少医疗差错。同时分配病人座位号，在输液过程中实现全程核对，保证用药安全。

移动护理

移动护理可以协助和指导护士完成医嘱，提高护理质量、节省医务人员时间、提高医嘱执行能力、控制医疗成本，使医院护理工作更准确、高效、便捷。患者佩戴的RFID标签可记录患者的姓名、年龄、性别、药物过敏等信息，护士在护理过程中通过便携式终端读取患者佩戴的RFID信息，并通过无线网络从医疗信息系统服务器中查询患者的相关信息和医嘱，如患者生理指标、护理情况、服药情况、体温测量次数等。护士可以通过便携式终端记录医嘱的具体执行信息，包括患者生命体征、用药情况、治疗情况等，并将信息传输到医疗信息系统，对患者的护理信息进行更新。

智能用药提醒

智能用药提醒通过记录药物的服用时间、用法等信息，提醒并检测患者是否按时用药。亚洲大学的团队研发了一款基于RFID的智慧药柜，用于提醒患者按时、准确服药。使用者从医院拿回药品后，为每个药盒或药包配置一个专属的RFID标签，标签中记录了药的用法、用量和时间。把药放人智慧药柜时，药柜就会记下这些信息。当需要服药时，药柜就会发出语音通知，同时屏幕上还会显示出药的名称及用量等。使用者的手腕上戴有RFID身份识别标签。如果药柜发现用户的资料与所取的药品的资料不符合，会马上警示用户拿错了药。如果使用者在服药提醒后超过30min没有吃药，则系统会自动发送消息通知医护人员或者家属。

电子病历

电子病历用于记录医疗过程中生成的文字、符号、图表、图形、数据、影像等多种信息，并可实现信息的存储、管理、传输和重现，不仅可以记录个人的门诊、住院等医疗信息，还可以记录个人的健康信息，如免疫接种、健康查体、健康状态等。

互联网小常识：Aironet 1100 系列接入点是一款无线局域网接发器，主要用于独立无线网络的中心点或无线网络和有线网络之间的连接点。这款接入点设备主要是为企业办公环境而设计，兼容IEEE802.11b与IEEE802.11g，工作在2.4GHz频段，使用IOS操作系统。

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