基于无线物联网平台的智慧病房实践

朱德刚

摘要： 目的 随着医疗改革不断深化，医疗资源供给持续增加，患者就医方式也在日益改善。为了更好地提升患者就医体验，医院积极推进智慧医疗服务，不断提升自动化、智能化健康服务平台，为患者提供智能化诊疗服务。方法 通过医疗专用无线物联网平台，整合智慧护理和医生智能辅助诊疗，结合移动医护推车、手持智能终端、平板电脑、输液智能监控、体温智能监测、床旁心电推车、智能药柜、智能交班大屏等无线智能终端设备的应用，优化临床业务流程，构建以“互联网+”“物联网”和“智慧医疗”等新兴技术为支撑的智慧病房。结果 智慧病房将病房呼叫铃响铃率降低至8.9%，不良事件发生率降低至7.3%，不良事件主动上报率提高到78.3%，护理文书记录遗漏和差错率降低至5.7%，护士满意度提升至97.5%，患者满意度提升至94.6%。结论 智慧病房真正实现医疗资源使用效率与患者体验“双提升”，实现“服务好患者，辅助好临床”，减轻了临床医护人员工作量，全面提升医疗质量和服务水平，推进了智慧医院建设。

关键词：智慧病房;无线物联网;智慧医疗;智慧医院

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）35-0147-03

近年来，随着医疗改革的縱深发展，以及配合国家全面推动面向未来智慧城市建设的战略，国家卫生计生委医疗管理服务指导中心开始了《国家智慧医疗专项研究项目》的研究工作，逐步开始推进智慧医院建设，积极促进“互联网+”、云计算、大数据、人工智能、物联网、移动技术和医疗卫生健康融合发展，有效整合医疗资源，创新医疗管理与服务模式，推进医疗服务深度，拓展医疗服务广度[1-2]。智慧医院的建设包括智慧医疗、智慧服务和智慧管理[3-4]。医院病房服务工作是医院工作的重要组成部分，也是医院各项工作正常运转的有力保障。病房服务的信息化建设是医院信息化建设的基础，是医院医疗服务质量评价的重要环节，也是智慧医院建设的主要内容。

“智慧病房”[5]是医院为了满足多样化医疗服务需求，提升医院医疗质量和效率，采用物联网、人工智能、互联网、移动技术和智能终端设备，对传统病房进行智能化改造，完成临床数据高效采集、分析和展示，优化医疗流程，提升护理质量，提高医疗质量，打造舒适、安全、智能的患者住院体验，真正实现“以患者为中心”的智慧医疗服务[6]。北京大学深圳医院结合5G技术及相关智能硬件设备，建设符合临床业务流程的5G智慧医院，提高了护士和患者的满意度，降低了病区输液响铃率，缩短了抢救车平均盘点时长[7]。韩俗等人[8]基于蓝牙5.0技术设计智慧病房，并采用输液监控、病房环境控制等物联网智能终端设备，有效地提高了护士工作效率，改善了患者就医体验。任斌等人[9]在新冠疫情期间将物联网技术应用在隔离病房的场景中，有助于控制院内感染，提升防治效率，保障患者和医护人员的安全[10]。

1 智慧病房的设计

1.1 技术架构设计

无线物联网集成管理平台采用了三层结构设计，即物联网基站、数据引擎和运维平台。其中物联网基站采用基于网络的管理，支持基于Web技术，可用浏览器在网络环境中浏览所集成所有信息。数据引擎是运行在服务器上的软件模块，相对应于物联网基站和智能传感器、智能终端实现的各种数据收发功能。运维平台的数据分析和统计功能，根据历史数据形成的图表可以反映设备在一段时间内的物联网应用的发展趋势或状态，帮助管理者做出分析或决策，达到主动维护和管理的目的。

无线物联网平台可以同时满足多种医疗无线应用，图1 中无线物联网集成管理平台满足WLAN无线数据网到WMTS医疗专网、从医疗定位网络到医疗物联网，同时支持多个RF频率，从UHF频段到5.8GHz，同时支持N种无线通讯协议，包括802.11a/b/g/n/ac、私有RFID协议、ZigBee、BLE、WMTS以及运营商3G/4G/5G协议等。

1.2 物联网平台应用

无线物联网集成管理平台硬件基础主要由医疗物联网设备和移动终端设备构成，并结合相关的医疗业务流程，以软硬件结合的方式来实现移动医疗和医疗物联系统的应用。医疗物联网的建设采取统一规划、分布实施的策略，其过程遵循以医疗专用无线网络系统、医疗物联网支撑平台和医疗物联网应用系统的路线。

在此平台中，可实现资源的集中化、规模化，能够实现对各类异构软硬件基础资源的兼容和资源的动态流转，同时将静态、固定的硬件资源进行调度，形成资源池。另外还要实现信息和业务的处理，从海量数据中挖取有用的部分，进行大规模基础软件、硬件资源的监控和管理，为应用层的各项子系统提供决策信息，是业务层的主要数据来源。本院智慧病房的应用架构见图2。

2 智慧病房应用

2.1 移动医护查房

移动推车、平板电脑、移动护理手持智能终端（Personal digital assistant， PDA）和医护移动端信息化系统，对接无线物联网平台，方便医生移动查房和护士床边护理。当智能化移动终端设备连接无线物联网平台后，能够解决传统无线网络延时卡顿问题。一方面能够辅助医生实时调阅病人病历、开立医嘱，能显著提高医生的工作效率和质量;另一方面方便护士在床旁借助医疗专用物联网完成患者的身份识别、输液扫码和巡视、体征采集、医嘱执行等操作，提升护士工作效率。

2.2 体温监护

利用一种高精度、高灵敏度、小巧便携的热敏传感器标签，通过医用超薄黏膜粘附在病人的腹股沟大动脉处，实时采集病人体温数据信息，并通过传感器内部的无线射频芯片实时将采集到的体温数据发送出去。并通过无线物联网平台接收这些体温数据传输到后台数据采集引擎及管理软件系统，做到准确、动态、高效地反映病人状况，为医生制定治疗方案提供重要依据，同时减轻了医护人员的负担，提高了对病人的护理水平，有效地减少医护人员与病人的交叉感染。

2.3 输液监控

医护人员通过PDA手持设备通过病区的无线网络完成在床旁的输液信息采集，在无线输液监控系统中生成相应的与床位相对应监控信息窗口，通过输液监控基站接收到病人输液的进度信息，并通过输液监控引擎同步显示在护士站的输液监控系统监控屏上，帮助医护人及时准确，高效地完成对病人输液监管的任务，完成输液的“闭环管理”。

2.4 智能药耗柜

智慧病区借助多元化的智能硬件产品，通过物联网、自动感知、传感技术、视频采集技术实现病区耗材、药品的二、三级库深度管理;实现物流转运的高效性和有效性;实现病区业务管理环节的高效、安全、准确。利用智能语音提示，药品和耗材领取错误系统会自动语音提示，减少医疗差错。药品和耗材的效期管理提示即将过期的药品，保障患者用药安全。通过系统与现有临床业务系统对接，打通物资与业务的壁垒，实现临床一站式工作体验，将医护人员从繁重的管理工作中解脱，实现业务流、信息流、物流、资金流的完美统一。同时统一院内数据孤岛，建立统一平台，为院内建立药耗占比管理标准，为管理层提供决策依据，为政府提供DRGS计费及医保相关的数据支持。

2.5 床旁无线心电监护

床旁无线心电监护系统利用病房无线物联网平台、移动推车和心电监测技术，建立以心电图为基础的心电床旁实时监测方案，提供患者心电数据床旁实时传输、预警，并记录、统计、上传相关数据，完善患者在住院期间在床旁的心电检查规范化、科学化、智能化管理。

2.6 婴儿防盗

通过在婴儿脚踝佩戴对人体无害的RFID电子标签，对婴儿的状态进行实时监控和追踪。系统带有母婴追踪界面，护理人员可通过护士工作站软件查看所有标签和设备的当前状态，也可以看到已入住本病区的产妇住院信息。佩戴RFID电子标签的婴儿未经授权被抱到病区出口，系统就会发出紧急报警信号通知医护管理人员，并可实现与门禁系统的联动。所有系统事件及用户操作情况都被保存到数据库中，在需要时可以方便地进行查询。

3 建设成效与分析

3.1 提高医患满意度

本院智慧病房上线前后，在医患满意度方面的变化较为明显，能够极大地提高医患满意度，增强患者住院体验感。图3可知，智慧病房上线后，较普通病房，能够将患者满意度从80.3%提高至94.6%，同时将护士满意度从75.1%提高至97.5%。

3.2 提升护理质量和安全

智慧病房的建设，利用各种信息管理系统和数字化智能终端的结合，实现医护人员与病人之间更为便捷的沟通与互动，保障了护理质量和安全。图4中对比结果显示智慧病房不良事件发生率从12.9%降低到7.3%，不良事件主动上报率从69.2%提高到78.3%，护理文书记录遗漏和差错率从14.2%降低至5.7%，呼叫铃响铃率从75.7%降低到8.9%。而且每天的响铃次数大幅度下降，避免了不能及时给病人更换补液、拔针不及时这类事件，大幅提高了患者的满意度，提升了护理质量。

3.3 提高工作效率

智慧病房利用REID监测的智能药柜，实现药品和耗材精细化全流程闭环管理，以及实时计费和退货消耗。从表1可知，智慧病房实现了患者临时医嘱调剂时间、每日备药和退药时间的大幅度下降，提高了护士的工作效率，解放护士双手，将护士的时间还给病人。

4 讨论

医疗物联网平台构建主要解决智慧病区三个核心问题：一个是提供统一的物联网基站，体温监护、输液监控、等多种物联网应用，其通信频点不同、协议不同，导致每个应用都需要提供一台不同的物联网基站，统一物联网基站可以减少物联网基站的采购数量，降低采购成本和管理成本;第二，同时为各种智慧病区的应用提供统一的数据引擎服务，实时获得物联网传感器上传数据，解决各种医疗物联网应用系统与医院HIS系统的数据交互，确保物联网传感器实时感知数据在工作流整合的基础上实现与临床信息系统交互协作，从而以数字化的形式辅助完成各项业务;第三个是主动监控智慧病区物联网基站、智能传感器、定位天线、导航天线等工作状态，分析物联网系统运行健康指数，为医院进一步优化物联网提供数据支撑。

依托统一的、高度集成的物联网平台，使各种智慧病区应用功能基于同一个平台进行呈现、使用、管理，同时建立起符合病区具体需求的应用功能，改变并优化原有的工作方式，减少不良事件的发生率，提高临床护理工作效率和医疗质量， 改善患者住院体验，促进医院高质量的发展。目前基于无线物联网平台的智慧病房建设还在探索阶段，还需要借助互联网、人工智能、大数据、物联网等技术的不断融合创新，通过智慧病房的建设进一步推进智慧医院的建设，更好地为患者带来便捷、舒适、安全、优质的医疗服务[11-12]。

参考文献：

[1] 曹晓均，夏慧敏，韦晓燕.智慧医院建设探索与实践[J].中国卫生信息管理杂志，2021，18（2）：159-163，174.

[2] 张沛，计虹，王琦.智慧医院互联网化服务设计与应用研究[J].医学信息学杂志，2021，42（4）：57-60.

[3] 徐冬.智慧医院建设路径研究[J].医学信息，2021，34（10）：21-24，28.

[4] 閆译兮，沈禹辰，沈阳，等.资源整合视角下中医医院就医服务的智慧化建设[J].中国卫生标准管理，2021，12（8）：1-3.

[5] 陈慧瑛，李龙，夏静，等.智慧病房在围手术期中应用的护理效果[J].解放军医院管理杂志，2020，27（7）：694-697.

[6] 贾青，朱晓勃，朱艳平.基于提升患者就医体验的智慧医院建设与实践[J].中国医药导报，2021，18（16）：150-154.

[7] 卢红，朱双全.基于5G技术的智慧病房建设探讨[J].中国卫生信息管理杂志，2021，18（2）：180-183，193.

[8] 韩俗，汪新建，刘艳.智慧病房设计与应用[J].医学信息学杂志，2020，41（12）：56-59.

[9] 任斌，黄陆光，杨喆，等.物联网技术在隔离病房中的应用研究[J].中国医疗器械杂志，2021，45（3）：266-270.

[10] 陈琳，马梦思，宋海燕，等.新型冠状病毒肺炎临时隔离病房的建设与管理[J].安徽医学，2020，41（3）：248-250.

[11] 刘亚文.我院智慧病房系统的建设[J].中国医疗设备，2019，34（12）：97-100.

[12] 尹慧子.智慧医疗情境下信息交互及效果评价研究[D].长春：吉林大学，2020.

【通联编辑：李雅琪】