物联网技术在医疗护理系统中的应用

(四川省医学科学院·四川省人民医院护理部,四川成都 610072)

潘媛媛

医疗体系效率低下、医疗服务质量欠佳的就医现状是多年来社会一直关注的焦点。由于医疗信息不能共享,造成大医院人满为患,社区医院无人问津,辗转于不同医疗机构的重复检查和繁琐手续,更是耗时费钱。医疗资源的配置、医疗服务水平和医疗服务的便利性已经成为影响社会和谐发展的重要因素之一,改革迫在眉睫。2009年 4月,《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》的推出意味着医疗改革再次踏上征程。在信息技术日新月异的今天,面对中国医疗改革面临的现状,以信息化技术为核心的智慧医疗,特别是物联网技术的出现,无疑是推进中国医疗改革事业发展的一把利器[1]。作为物联网的关键技术之一,射频识别技术 (Radio Frequency Identification,RF ID)已经在医疗领域进行了实践[2～4]。其在医疗、护理领域的潜力巨大,能够帮助医院医疗、药品、人员及管理信息的数字化采集、处理、传输和共享等。特别是在医疗卫生领域的条码化患者身份管理、移动医嘱、诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中,均能发挥重要作用,从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题,实现加速推进医疗信息系统的建设。

1 RFI D在医疗护理系统应用的现状

RF ID在医疗及护理领域的应用,发达国家非常关注。早在 2004年 2月,以美国为首的西方发达国家通过立法促进RF ID技术的实施和推广,特别是加强了在药物运输、销售及防伪体系中的应用。同年,日本信息通信产业下属的产业情报研究所(M IC)也提出了 2006～2010年的 IT发展任务“U-Japan战略”。此战略的目的之一就是希望通过信息技术的应用,促进医疗系统的改革,从而解决日本社会中存在的高龄少子化的医疗福利等严重的社会问题。2006年,韩国也提出了U-Korea的战略,主要目的是建立无所不在的智能型社会,可以随时随地的享受智能医疗服务,韩国学者曾在此方面做了大量研究。2008年底 IBM向美国政府提出了“智慧的地球”战略。强调对任何地点任何物体具有强大的感知能力,汇集信息,建立智慧型基础设施。同时,希望把物联网技术充分应用到医疗领域中,实现医疗信息的互联和共享。2009年 6月,欧盟提出了“物联网行动计划”,强调信息安全,制定了关于信息安全和信息共享的政策。并计划投资 4亿欧元用于信息通信技术(I CT)的研发,同时划拨 3亿欧元专款用于物联网相关的公共项目,包括医疗和护理等。2009年8月,日本再次提出了“ i-Japan战略”[5],再次强调了对信息的充分挖掘和在社会、政府等领域的深度整合和应用,同时再次把医疗信息化和智能化提到了一个新的高度。虽然各国对物联网的发展重点各有侧重,但共同点是融合各种信息技术,突破互联网的限制,把信息的收集、整合、共享更全面地应用到经济和社会生活的方方面面,提升社会信息化水平。

对于RF ID技术在医疗和护理领域的应用,中国政府对技术的发展前景和迫切性及必要性也十分关注。早在 2004年,国家金卡办与卫生部共同在全国七个省市就已开展了物联网 RF ID技术的宣传。2008年,国家提出了加强医疗和银行等相关行业的联合,推进医疗领域的一卡通产品应用,扩大 I C卡的医疗服务范围,加快推进 IC卡和 RF ID技术的应用试点和推广等工作。2009年 4月,国务院颁布了《关于深化医药卫生体制改革的意见》。同时提出了要加大卫生系统信息化建设发展力度,特别是RF ID技术的应用。同年 5月,卫生部再次提出要加强 IC卡和 RF ID技术在医疗保健、公共卫生和药品管理、防伪等应用,加快制定 I C卡医疗信息标准,积极推进 IC卡的区域化应用,实现医疗信息区域共享等。2010年 6月 7～9日,“2010中国国际智能卡与RF ID博览会暨第八届中国(北京)RF ID与物联网国际峰会”在北京成功召开[6]。本次论坛邀请了中、美、欧盟、日、韩、新加坡及我国港台等业界组织、行业专家、用户代表,深入探讨了医疗互联网技术的发展、标准研制,自主创新与开放兼容,市场开拓、应用创新与合作共赢,共同把脉中国医疗智能网应用的未来。

2 RFI D移动护理系统结构和功能

RF ID移动护理系统,是物联网技术在医疗护理系统中的应用之一。在加强医院的现代化信息管理和提高工作效率的同时,它能给患者带来很多好处,使得隐私得到保护,医疗更加安全。由于采用嵌入式RF ID腕带,使得相关医疗信息得到了保密,只有医护人员可以按权限查询患者的信息,保护了患者隐私。并且,采用RF ID技术实现对患者诊疗过程中的每个环节得到跟踪确认,协助和指导护士完成医嘱,由于有了医嘱执行项目的电子化确认过程,使护理质量监控和护理工作量的量化成为可能,实现患者诊疗过程的可视化管理。

移动护理系统是以无线网络技术 (如W i-Fi、3G或LTE)和 RF ID无线射频识别技术为核心,通过医院管理信息系统和智能型手持移动终端 (如 PDA等)为移动中的一线医护人员提供随身数据应用的信息服务系统,如图 1所示。医护人员查房或者移动的状态下,可通过智能型移动终端的护理人员端软件,通过无线网络实时联机,与医院管理信息系统的数据交互,使医护人员随时随地在手持终端上获取全面医疗数据,而患者可借助佩戴在手上的装有RF ID的腕带,在与 PC机 (或 PDA终端)连接的RF ID读卡器查询显示该患者目前的检查进度,并可获取全面医疗数据。根据历史记录和临床检查结果,对比患者病情的变化情况,及时会诊和制定治疗方案。

3 系统功能

3.1 无线实时信息传送 通过无线技术实现数据传递,可快速、正确地将数据信息传送至后端服务器。在数据收集时,以数字化形式储存,并透过无线网络回传至服务器,单张表格实时回传所需时间将缩短为 2分钟。无线传输不受地域限制,即使在移动中或是没有 Cable线的地方,都能随时将数字数据上传或下载。

3.2 RFI D腕带管理 RF ID腕带发行管理主要是在后台系统建立起 RF ID腕带与患者信息的对应关系,患者从挂号开始随身佩戴电子腕带,其中记录了患者的姓名、性别、血型、以往病史、入院生命体征情况等信息,在门诊系统的各个环节,患者均佩戴唯一的电子腕带作为身份识别方式,并可据此在医院提供的自助查询平台进行自助病历查询甚至打印化验单据,在各个关键诊疗环节核对患者身份,保障医疗安全。

3.3 移动护理 利用医院管理信息系统生成医嘱执行条目,护士使用移动到患者的床旁,读取患者佩戴的RF ID腕带信息,通过无线网络自动将需要执行的医嘱调用,护士通过移动终端记录医嘱具体执行的信息,记录患者生命体征及相关项目,用药、治疗信息确认,实现动态实时的床边护理服务。由于采用移动护理系统,医护人员能更简便的获取、录入患者各种医疗数据的信息,使得护士减少了因查询、核对而产生的打印、抄写工作以及来往护士站与病房之间所化费的时间,大大优化了护士工作流程。

3.4 患者跟踪 通过 RF ID患者定位跟踪系统,使得通过护士站的电子显示屏或医院的监控电脑或医生的随身移动终端,即可掌握患者的物理位置[7～11]。从而实现了对手术患者、精神患者和智障患者等的 24小时实时状态监护,保障住院患者安全。这样也可以限制患者到某些非安全地带,以及避免某些智障患者或老人离开医院而走失[12]。

4 隐私和安全探讨

任何新技术的应用都很可能是一把双刃剑。虽然智能化、行动化的医疗系统能大大提高了医疗服务的质量,优化管理流程,但是在实施过程中也有发现一些问题并需要进一步研究改进,使移动医疗更加完善。

4.1 个人隐私的泄露 移动护理系统面临信息安全与隐私泄露等带来的更多的威胁,若不能同步的解决,物联网技术在移动医疗护理系统中就得不到真正快速的发展[13,14]。

4.2 对护理行为执行时间的正确性和真实性反映有所欠缺 计算机系统若不能正确的记录每一条医嘱,以及遗漏执行某项医嘱等,一定程度上存在医疗安全隐患。

4.3 对护理查对制度执行的支持欠缺 移动护理系统存在患者身份识别差错的危险,也无法识别治疗单抄错等情况。特别是对于昏迷、有精神障碍或者新生儿等的查对存在一定隐患。

4.4 尚无统一标准,存在安全隐患 除了 RF ID设备的高成本外,标准不健全也是限制物联网技术在医疗领域大展拳脚障碍。RF ID对一些人体植入式设备,例如心脏起搏器会否产生安全隐患,RF ID低频信号所产生的一些反应,包括不适当的起搏频率,改变起搏率,高电压冲击和设备重新编程等,也是制约 RF ID在该领域大规模应用的主要原因之一[15,16]。

5 总结与展望

目前国际物联网标准工作组已发布 RF ID标准来要求 RF ID厂商严格遵守。同时植根于 RF ID芯片领域多年的芯片厂商对RF ID医疗应用非常看好,针对医疗应用,许多芯片厂商还专门推出了超低功耗 RF ID医疗解决方案,用于医疗设备和药品的管理,获得了用户的青睐[17,18]。在安全方面,部分专家已经考虑提供业务处理所需要的特有的密码算法支持,同时采用地址加扰等安全技术,以保证片内密钥等敏感信息的安全存储且不被读出到片外。防止物理解剖攻击、旁路攻击 (SPA/DPA)、电流、电压等常见物理攻击方式,也做了很多研究工作。因此,基于RF ID在医疗管理上的技术优势,以及各界对该技术的良好预期,相信专注此领域的业者必定会有所斩获。

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。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人才的服务,同时还要通过相应的手段来提高医护人员自身的服务能力。通过物联网技术可以大幅度降低成本,使医疗监护设备无线化,目的是使患者能够得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充分的利用,使医疗资源最大化,使大家能够共享优质医疗资源。希望在“十二五”期间,能够推进物联网在医疗卫生领域的应用,为患者提供更加安全更加有效的医疗卫生服务。

[1]新华社 .中共中央国务院关于深化医改意见 .Http://news.sina.com.cn/c/2009-04-06/165217556355.shtml.

[2]Frederix I.Internet of Things and Radio Frequency Identification in care taking,facts and privacy challenges[J].W irelessV ITAE,2009, 7(24):319-323.

[3]Radio-frequency identification,a comprehensive overview.Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio-Frequency identification.

[4]Mun K,Mun SK.The Applications,and Obstacles[J].Journal of AH IMA,2006,77(8):56-62.

[5]IT战略 .i-Japan战略 2015.Available:http://www.soumu.go.jp/ main_content/000030866.pdf.

[6]D中国网 .2010中国国际智能卡与 RF ID博览会暨第八届中国(北京)RF ID与物联网国际峰会 .Available:http://www.cps.net/news/content/2010/6/35830.html.

[7]ShangWW,Wun HC,Chorng SO.RFI D Application in Hospitals:A Case Study on a Demonstration RF ID Project in a Taiwan Hospital [J].System Sciences,2006,1(23):184.

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[18]Dr KF.RFI D Handbook:Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards,Radio Frequency Identification and Near-Field Communication[M].Third Edition.UK:W iley,2010.