高 明，李 瀛，胡曉赟，楊德權(quán)

移動醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)中需注意的若干問題

高 明，李 瀛，胡曉赟，楊德權(quán)

分析了影響移動醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)用的因素，闡述了在硬件設(shè)備的選配上應(yīng)注意終端設(shè)備的選擇、終端設(shè)備的分配和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇3個方面。分析了智分AP（無線訪問接入點(diǎn)）、AP入室和高密度放裝AP 3種網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)，建議根據(jù)應(yīng)用需求、介入終端的數(shù)量和類型選擇合適的方案。最后指出了病區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)、信號強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)等也會影響移動醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)，在論證時也應(yīng)引起注意。

移動醫(yī)療；無線局域網(wǎng)；移動護(hù)理

0 引言

移動醫(yī)療是數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中的重要一環(huán)。利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能終端的移動性、靈活性和快捷性能夠更高效地獲取病歷信息并及時處置[1]。移動醫(yī)療系統(tǒng)的成功實(shí)施，對提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量、預(yù)防醫(yī)療失誤、提高工作效率和管理水平、減輕醫(yī)護(hù)人員的勞動強(qiáng)度起到了十分積極的作用[2]。但是很多醫(yī)院在開展移動醫(yī)療業(yè)務(wù)的時候卻發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用效果遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期。主要問題體現(xiàn)在：（1）無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不理想，醫(yī)護(hù)人員經(jīng)常抱怨手持終端不好用，條形碼掃描不上、網(wǎng)絡(luò)連接時有中斷；（2）數(shù)據(jù)傳輸速度慢；（3）系統(tǒng)重啟頻繁；（4）智能終端攜帶不方便，易于損壞；（5）智能終端數(shù)據(jù)錄入不方便、錄入速度較慢、操作煩瑣。以上問題嚴(yán)重影響了移動醫(yī)療的使用體驗(yàn)，而且都與移動醫(yī)療系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有密切關(guān)系。更有研究表明，在移動護(hù)理系統(tǒng)使用過程中有85.88%的護(hù)士認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)信號不好，信息經(jīng)常丟失”在所有應(yīng)用阻力因素中排在首位[3]。

為了改善移動醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用體驗(yàn)，讓移動醫(yī)療真正發(fā)揮其作用，我院進(jìn)行了多種嘗試，總結(jié)出了移動醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)過程中的若干注意事項(xiàng)。

1 硬件設(shè)備的選配

1.1 終端設(shè)備的選擇

醫(yī)院移動醫(yī)護(hù)使用的智能終端硬件種類和操作系統(tǒng)十分龐雜，硬件種類多達(dá)上百款。從終端設(shè)備的操作系統(tǒng)上看主要有iOS、Andriod、WinMobile和Windows 8等。Windows 8操作系統(tǒng)目前只能安裝在便攜式計(jì)算機(jī)上使用于移動推車，其他3種操作系統(tǒng)均可應(yīng)用于手持終端。有研究表明，基于Andriod系統(tǒng)的手持終端開發(fā)接口開放而豐富，性價比更高，更適宜臨床應(yīng)用[4-5]。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這些手持終端為了提高設(shè)備續(xù)航能力普遍采用了節(jié)能的低功耗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括芯片在內(nèi)的各類元器件的功率普遍非常低，導(dǎo)致了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的回傳信號比較弱。而且很多手持終端的網(wǎng)卡漫游功能設(shè)計(jì)不理想，導(dǎo)致手持設(shè)備在漫游區(qū)出現(xiàn)反復(fù)漫游的現(xiàn)象。而使用便攜式計(jì)算機(jī)測試的時候網(wǎng)絡(luò)通信效果非常好，應(yīng)用平穩(wěn)，但使用智能終端的效果則不理想。因此有些醫(yī)院采用了移動護(hù)理推車的方式來取代手持終端，有調(diào)查表明護(hù)士更傾向于使用移動推車[6]。但移動推車也具有體積大、移動性較差的缺點(diǎn)。綜上，智能終端的選擇在很大程度上決定了移動醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用效果，需要根據(jù)自身的實(shí)際需求選擇知名品牌的產(chǎn)品并進(jìn)行實(shí)地測試。

1.2 終端設(shè)備的配置

移動醫(yī)療系統(tǒng)建設(shè)時還應(yīng)充分考慮終端設(shè)備的配置問題，既不要造成無謂的浪費(fèi)又要充分考慮臨床工作的實(shí)際需求。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)生查房手持設(shè)備每病區(qū)至少配置2臺，有明確分組的病區(qū)應(yīng)每個醫(yī)療組配置1臺，建議使用平板計(jì)算機(jī)。護(hù)理查房和交班手持設(shè)備至少1臺，建議使用平板計(jì)算機(jī)。護(hù)理業(yè)務(wù)執(zhí)行至少應(yīng)做到每8～10張床位配置1臺手持護(hù)理終端較為合理。另外，鑒于手持設(shè)備自身缺陷，有條件的醫(yī)院應(yīng)充分考慮移動推車與智能終端相結(jié)合的方式，每病區(qū)至少配置2套移動推車。

1.3 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇

無線局域網(wǎng)通常由無線接入點(diǎn)（accesspoint，AP）、POE交換機(jī)、無線天線和無線網(wǎng)絡(luò)控制器組成。其中無線AP是無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，其作用相當(dāng)于以太網(wǎng)中的接入交換機(jī)，直接決定無線網(wǎng)絡(luò)性能。理論上一臺無線AP能夠容納80臺移動設(shè)備接入，但實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)數(shù)量超過20臺網(wǎng)絡(luò)性能將大幅度降低。無線網(wǎng)絡(luò)控制器主要承擔(dān)移動性管理、連接管理和漫游機(jī)制管理。POE交換機(jī)除了具有普通交換機(jī)的功能外還能夠給無線AP供電，是無線AP的接入設(shè)備。無線天線是無線AP的附屬設(shè)備，其作用主要是使信號合理分布和增強(qiáng)，有些無線AP采用了專門為醫(yī)療應(yīng)用設(shè)計(jì)的智分天線，智分天線能夠有效克服建筑物墻體對信號的屏蔽。

智能終端自身存在的不足對無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇提出了更高的要求。更強(qiáng)、更均勻的Wi-Fi信號覆蓋可以在一定程度上彌補(bǔ)智能終端自身信號弱的問題。

在設(shè)備所支持的標(biāo)準(zhǔn)選擇上要求支持IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是Wi-Fi聯(lián)盟在802.11a/b/g之后的一個無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其目的是實(shí)現(xiàn)高帶寬、高質(zhì)量的無線局域網(wǎng)（wireless local area networks，WLAN）服務(wù)，于2009年正式獲得IEEE批準(zhǔn)。由于采用了媒體介入控制層（media access control，MAC），優(yōu)化技術(shù)比802.11g快8倍，理論吞吐量可高達(dá)600Mbps[7]。

在設(shè)備品牌選擇上，由于無線網(wǎng)絡(luò)受現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境影響很大，建議必須要進(jìn)行實(shí)地測試，測試使用的終端設(shè)備不應(yīng)該局限于便攜式計(jì)算機(jī)，要盡可能使用智能終端進(jìn)行檢測，以模擬最終移動醫(yī)護(hù)的實(shí)際使用場景。因?yàn)楸銛y式計(jì)算機(jī)擁有自身完善的網(wǎng)卡漫游機(jī)制和高功耗的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以在較弱的信號強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)順暢漫游，但其他智能終端卻難以實(shí)現(xiàn)。

2 合理選擇網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案

不同的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案。常見的無線網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案主要有智分AP方案、AP入室方案和高密度放裝AP方案。

2.1 智分AP方案

智分AP方案在樓道部署放裝AP，并且由AP上延伸出多條入室天線進(jìn)入病房，將無線信號跨過建筑物墻體直接引入室內(nèi)。走廊則需要視信號強(qiáng)度確定天線數(shù)量，如圖1所示。該方案的優(yōu)點(diǎn)是可以保證病房Wi-Fi信號的強(qiáng)度均勻，因?yàn)槊總€病房都有天線進(jìn)入，所以房間內(nèi)沒有死角。此外，單AP覆蓋范圍較大，終端漫游次數(shù)較少，減少了因?yàn)槁味霈F(xiàn)的一些使用問題。一些智分AP產(chǎn)品以每個病區(qū)只部署一個AP依靠入室天線將信號分布于整個病區(qū)的方案來規(guī)避漫游的問題。但是單個AP會限制接入設(shè)備的數(shù)量。該方案的缺點(diǎn)是需要在病房內(nèi)專門為天線布設(shè)天線饋線，施工難度較大，成本較高，可能會對病房外觀造成一定破壞。

圖1 智分AP方案部署示意圖

2.2 AP入室方案

該方案以3個病房為一個單位，中間病房部署一個AP，AP部署的位置以在屋頂或正對窗戶的墻壁放裝為宜，該AP穿墻覆蓋相鄰的3個病房，如圖2所示。實(shí)施前要通過現(xiàn)場勘查來確定AP的安裝位置。一般情況下將AP置于相對較高的位置，可以有效地消除AP與無線終端之間的固定或移動的遮擋物，從而能夠保證AP與無線終端之間信號的有效交互，保障無線網(wǎng)絡(luò)的暢通。該方式的優(yōu)點(diǎn)是可以保證病房Wi-Fi信號的強(qiáng)度均勻、沒有死角，衛(wèi)生間邊上容易出現(xiàn)的死角可以由房內(nèi)AP穿墻覆蓋。該方案的缺點(diǎn)是AP數(shù)量增加、成本提高、施工難度較大，有可能對病區(qū)外觀造成一定破壞。如果采用低功率AP替代普通AP可以在一定程度上降低成本，但由于AP數(shù)量增加會造成漫游次數(shù)相應(yīng)頻繁卻是難以規(guī)避的問題。

圖2 直接AP入室示意圖

2.3 高密度放裝AP方案

在病區(qū)不能布線進(jìn)入病房的情況下，可以通過樓道高密度放裝的方式解決。在樓道放裝AP，AP放裝的位置盡量選擇在相鄰2個病房門外的交界處，使AP的信號可以直線覆蓋到病房的最里面。每門對門相鄰的2個病房，或者門對門相鄰的4個病房由一個AP覆蓋，如圖3所示。

圖3 樓道高密度放裝AP

該方法的優(yōu)點(diǎn)是直線覆蓋無障礙物，施工較為方便，有效避免病房內(nèi)漫游。缺點(diǎn)是AP數(shù)量比較多，成本較高，而且在走廊漫游頻繁。

3種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)具體應(yīng)用需求、接入終端的數(shù)量和類型來進(jìn)行選擇。

3 綜合考慮其他方面因素

3.1 對病區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分了解

醫(yī)院病區(qū)一般設(shè)有病房、護(hù)士站、走廊、配藥室、隔離病房、會議室、大套間、醫(yī)生辦公室、雜物間等功能區(qū)，特別是住院病房門口的衛(wèi)生間成為了無線信號最大的障礙。智能終端原本就已經(jīng)不是很強(qiáng)的無線信號，在穿越2層墻體后，信號已經(jīng)衰減了很多，很難支撐正常的智能終端對信號的要求。實(shí)地測試表明：2.4 GHz電磁波在穿透100～300 mm的磚墻后強(qiáng)度將衰減20～40 dB；穿透木制家具、門和木板隔斷后強(qiáng)度衰減2～15 dB；穿透12 mm厚的玻璃后衰減10 dB。另外，AP信號的入射角度對衰減程度有很大影響，以垂直入射時的穿透效果為最好。

3.2 嚴(yán)格把握信號強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

病區(qū)AP的無線信號強(qiáng)度應(yīng)滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)才能保證AP與智能終端之間信號的有效交互，從而保證無線覆蓋的效果。覆蓋區(qū)信號強(qiáng)度不僅要在終端的接收靈敏度以上，更重要的是還要達(dá)到漫游切換的要求。一般情況下，對于有業(yè)務(wù)需求的樓層和區(qū)域進(jìn)行覆蓋時，目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)的接收信號強(qiáng)度應(yīng)≥-50 dBm，重點(diǎn)覆蓋區(qū)域信號強(qiáng)度應(yīng)≥-45 dBm。

3.3 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)也會影響應(yīng)用效果

應(yīng)用軟件是醫(yī)護(hù)人員和信息系統(tǒng)的重要接口，軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響醫(yī)護(hù)人員的應(yīng)用體驗(yàn)。從架構(gòu)上應(yīng)用軟件分為客戶端/服務(wù)器（Client/Server，C/S）架構(gòu)和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)，其主要區(qū)別就是B/S架構(gòu)的計(jì)算功能由服務(wù)器來完成，終端設(shè)備只是一個用戶界面和接口，而C/S架構(gòu)的終端設(shè)備要承擔(dān)部分計(jì)算功能。就移動醫(yī)療應(yīng)用來講，B/S架構(gòu)更為適宜，因?yàn)橐苿咏K端設(shè)備的系統(tǒng)配置一般都較普通計(jì)算機(jī)低。軟件的界面友好、操作方便、成熟度高也會提高醫(yī)護(hù)人員的使用體驗(yàn)。

4 結(jié)語

移動醫(yī)療系統(tǒng)快速、高效的優(yōu)勢正以前所未有的速度改變著傳統(tǒng)醫(yī)療模式。對世界各國移動醫(yī)療發(fā)展的研究表明，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與醫(yī)療、急救、護(hù)理的結(jié)合已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢，能夠大大提高醫(yī)護(hù)水平和服務(wù)能力[8-10]。因此，其在國內(nèi)醫(yī)院的廣泛應(yīng)用是不可逆轉(zhuǎn)的，雖然目前在應(yīng)用中還存在一些問題，但在醫(yī)院信息技術(shù)人員的努力下必將趨于完美。

[1]趙霞.移動醫(yī)療技術(shù)對臨床服務(wù)的拓展和細(xì)化[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué)，2014，9（4）：10-12.

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[7]IEEE.IEEE 802.11n 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)[S].

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（收稿：2015-01-08 修回：2015-06-14）

Construction of mobile medical system

GAO Ming,LI Ying,HU Xiao-yun,YANG De-quan
（Department of Information,the 205th Hospital of the PLA,Jinzhou 121000,Liaoning Province,China）

The factors affecting the application of mobile medical system were analyzed,and the considerations on hardware selection included choosing and distribution of terminal units as well as selection of network equipment.Three construction schemes,including intelligent distribution of AP,indoor distributed AP and high density settled AP,were analyzed,and it's suggested to determine the scheme according to application requirements,terminals number and type.The construction of mobile medical system was suggested to take considerations on ward structure,signal intensity standard,application software design and etc.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（12）：126-128]

mobile medical service;WLAN;mobile nursing

R318；R197.3；TN929.5

A

1003-8868（2015）12-0126-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.126

高 明（1973—），男，高級工程師，主要從事醫(yī)院信息化建設(shè)和管理方面的工作，E-mail：wggm@163.com。

121000遼寧錦州，解放軍205醫(yī)院信息科（高 明，李 瀛，胡曉赟，楊德權(quán)）