基于物联网的医学装备信息化管理探讨

吴旋，张昭，向华，苌飞霸，张和华

第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科，重庆 400042

基于物联网的医学装备信息化管理探讨

吴旋，张昭，向华，苌飞霸，张和华

第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学工程科，重庆 400042

本文简要介绍了物联网技术以及医学装备信息化管理现状，探讨了基于物联网的医学装备信息化管理新模式及其支撑技术，并对其应用效果进行了分析。

物联网；医学装备；信息化管理；自动识别技术

0 前言

物联网技术是指通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议将物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术[1]。物联网从架构上可以分为感知层、传输层和应用层。

随着信息技术的发展，物联网技术在医学领域有了广泛的应用。在医院内部，基于物联网的管理系统主要应用于医务人员的管理，以及病人医疗信息、医疗设备信息和药品信息的存储、查询和统计分析等[2]。从长远角度来看，伴随无线技术和移动通信技术的发展，物联网技术还可以应用于远程医疗、远程护理、患者的跟踪和定位、医疗垃圾的处理等方面[3]。

1 医学装备信息化管理现状

大型综合医院的医学装备种类繁多、数量大。目前医院对医学装备的管理主要是采用条形码技术，将医学装备的基本资料，包括设备名称、科室名称、购买时间、启用时间、经手人、管理人等资料通过条形码的方式附于设备表面，以方便管理人员进行查询和管理。条形码存储的只是设备的基本资料，且是在设备采购、出库或者转移时才进行登记管理。因此，现有的医学装备信息化管理手段比较单一，功能比较简单。同时，只对设备的基本信息进行条码管理使得医疗装备在配置、使用、维修和报废的过程中存在诸多问题。比如，医疗设备的相关资料多，存档和调用不方便；医学工程科无法实时了解设备的使用状况；医学装备在使用过程中信息反馈滞后等[4]。

2 基于物联网的管理模式

2.1 管理目标

基于物联网的医疗装备信息化管理的目标主要有两方面。首先，信息化使管理工作具有实时性，可以实现医疗装备信息的实时共享和传输，有助于工作人员对设备信息的实时查询；其次，信息化使管理工作变得更加有序，医疗设备的嵌入式标签管理可以使医护人员更加了解设备的使用信息，以便对设备的使用情况进行统计分析[5]。

2.2 主要功能

现有的医疗装备管理系统已经搭建起一个医疗设备管理平台，物联网技术的应用可以方便地实现设备间信息的交换和通信，可以将两者的优势有效地结合。医疗设备管理系统主要是对设备全生命周期中的使用期和轮换报废期进行管理[6]。物联网的主要功能，见图1。

2.3 实现方式

物联网技术主要是对医疗装备产生的信息进行管理。设备本身固有的信息称为设备的基本信息，包括设备名称、科室名称、购买时间、启用时间、经手人、管理人等。同时，设备在使用的过程中不断产生新的信息，称为设备的使用信息，包括设备的开机时间、运行状态、使用人、使用时间、使用地点等。物联网技术从系统架构上分为3层，分别为感知层、传输层和应用层。物联网系统构架，见表1。

系统的主要模块包括：设备信息采集和录入模块、存储模块、传输模块、管理分析模块、交互模块。通过嵌入式的无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）芯片对设备的使用信息和工作状态进行实时采集，并定时回传至服务器。管理者可根据回传的资料对设备信息进行整理和分析，并采取相应的措施。

3 物联网的支撑技术

3.1 自动识别技术

自动识别技术是以计算机技术和通讯技术为基础的综合技术，是实现物体识别信息的自动采集和输入的重要手段和措施，是一种高度自动化的数据采集技术。随着物联网的发展，RFID技术作为其中的关键技术，在医疗方面具有十分明显的优势。设备采购入院后，将设备的基本资料写入配备RFID技术的标签中，并通过传感器不断采集设备运行过程中产生的使用信息，将两种信息进行存储。使用带有RFID扫描头的掌上电脑（Personal Digital Assistant，PDA），甚至智能手机，可扫描并读取设备的基本资料和运行状况[7-9]。

3.2 存储技术

装备的标签本身需要一个小型存储原件，以便对设备的信息进行存储。设备需存储的信息包括：① 设备本身的基本信息，是固定存储、不可更改的；② 运行过程中产生的使用信息，是不断产生的，需要定时进行整理并对原有信息进行更新。因此，需利用微型存储器对信息进行分类存储，通过网络定期将信息上传至服务器。

3.3 无线通信技术

无线通信技术是利用电磁波在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，医院使用无线通信技术对医疗装备进行信息化管理主要是对采集到的设备信息进行传输，现有的无线网络使用的频段主要集中在2.42～2.4835 MHz，不会对人体造成伤害，遵循的相关标准有IEEE 802.11。

3.4 终端技术

医疗装备的信息化管理需要长期不间断的监控，因此固定终端是必不可少的，固定终端可以随时接收设备传回的信息资料，经过分析后如有故障会预警给管理员，提示设备需要进行维修或者预防性维护等处理[10-11]。

移动终端指的是在移动通信设备中，终止来自或送至网络的无线传输，并将终端设备的能力适配到无线传输的部分。现有的移动终端具有强大的信息处理和分析功能，是一个综合化的移动信息处理平台。搭载有RFID扫描头的移动终端能够直接读取设备信息，也可以借助无线网络获取设备的基本资料和运行数据，并对设备的运行进行分析，若发现问题可以及时上报给管理员。

固定终端可以很好地实现对医疗装备运行状态的实时监测，而移动终端更加便携，能够实现对信息的实时获取，两者搭配使用使得医疗装备的信息化管理更加方便和快捷[12-13]。

4 应用效果预测与分析

利用物联网对医疗装备进行信息化管理可以有效地解决医疗设备在使用过程中信息获取滞后的问题。利用传感器技术可以很方便地获取医疗装备的使用信息，利用无线网络技术将设备的使用信息上传，通过数据分析可以得知该设备的运行信息，从而可决定是否提示管理人员对装备的现行状态进行处理，故而基于物联网的医疗装备信息化管理更加有利于大型医院对医疗装备的管理。目前，我院正在积极研发基于物联网的医学装备、中心供氧系统等。从预实验看，该系统可以很好地解决目前管理中的诸多问题。但是，基于物联网的医疗装备信息化管理还存在一些问题，需要在不断摸索中持续改进。例如：① 现有的装备管理体系大部分是使用条形码对医疗装备的基本信息进行存储，装备需求简单、技术难度低、资金需求量小，利用RFID技术后，设备的管理费用将会增加；② 医院对无线网络有特殊要求，无线网络的应用可能会对医疗装备的运行产生影响，因此借助无线网络的管理模式并不适用于所有医疗装备的管理，可以结合有限网络对管理系统进行补充；③ 医院中使用无线网络通常涉及到隐私问题，装备管理中一些数据资料上传至网络可能会导致数据的外泄，在一定程度上制约着物联网的应用。

5 总结与展望

物联网在医疗装备信息化管理中的应用使得设备的管理更加智能化、一体化，为设备管理提供了更方便、快捷的管理方式[14-15]。从长远来看，物联网在医院的应用远不止于此，RFID技术结合卫星通信技术可以应用于医院药品管理、 医疗垃圾管理、放射源管理、新生儿管理等各个方面，为信息化医院的建设提供便捷，故而物联网具有无限的发展潜力。

[1] 单涛,郭建军,王忠民,等.基于物联网的医院信息化建设应用初探[J].中国卫生信息管理杂志,2013,(6):497-500.

[2] 孙祥玉,孙大伟.浅谈物联网技术在医院信息化建设中的应用[J].福建电脑,2013,(3):163-164.

[3] 周二辉,周翔.物联网技术对医院信息化建设的启示[J].实用医药杂志,2013,5(30):473.

[4] 王兴永,伍瑞昌,王运斗,等.卫生装备管理信息化的构想[J].中国医学装备,2008,2(5):31-33.

[5] 钟晓茹.基于物联网的医院设备管理系统的设计与应用[J].中国医疗器械信息,2012,(9):47-51.

[6] 郑沁春.医疗设备信息管理系统探讨[J].医疗装备,2011,24(8):36-38.

[7] 史森中,刘洋,姬晓波.物联网时代RFID在医疗系统中的应用[J].中国医学教育技术,2012,10(26):570-572.

[8] 李远洋,王新沛,王晓民.RFID技术在医疗设备信息化管理中的应用分析[J].中国医疗设备,2013,28(4):100-102.

[9] 刘文,张金宝,刘千惠,等.射频识别技术在医院设备管理中的应用[J].解放军医院管理杂志,2010,17(8):783-784.

[10] 王栋.医疗设备的信息化管理的研究[J].医学信息(中旬刊),2011,24(6):2828-2829.

[11] 黄超.医院医疗设备的信息化管理体会[J].中外医学研究,2010,8(12):52-53.

[12] 秦新生.基于物联网的药品供应链管理系统[J].物流工程与管理,2010,32(10):124-125.

[13] 刘俊华,窦延平.自动识别技术在质量追溯中的应用[J].计算机仿真,2005,30(2):225-228.

[14] 张超群,钱志凤,王红宇,等.医疗设备信息化管理的实践应用[J].解放军医院管理杂志,2011,18(3):236-237.

[15] 张玲.物联网在医院的应用[J].电子科技,2012,25(7):148-150.

Discussion on the Informatization Management for Medical Equipment Based on Internet of Things

WU Xuan, ZHANG Zhao, XIANG Hua, CHANG Fei-ba, ZHANG He-hua
Department of Medical Engineering, Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China

This paper brief l y introduces the technology of Internet of Things (IOT) as well as the current situation of informatization management of medical equipment, and then explores the new management mode which is based on IOT. In the meantime, the supporting technologies are also introduced and the application effects of IOT are analyzed.

Internet of things; medical equipment; informatization management; automatic identif i cation technology

R197.32

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.11.024

1674-1633(2014)11-0078-03

2014-04-14

张和华，工程师。

通讯作者邮箱：zhanghehua@vip.163.com