宋海軍， 李厚哲

(同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司，上海 200092)

0 引言

現(xiàn)代化醫(yī)院的重要標志之一是數(shù)字化，《全國醫(yī)院信息化建設標準與規(guī)范(試行)》(2018年)、GB 50314-2015《智能建筑設計標準》是數(shù)字化醫(yī)院設計的主要規(guī)范依據(jù)。

隨著醫(yī)院數(shù)字化與物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術的結合，數(shù)字醫(yī)院正邁向智慧醫(yī)院，物聯(lián)網(wǎng)技術更是其核心之一，基于物聯(lián)網(wǎng)技術的系統(tǒng)應用是智慧醫(yī)院的重要組成部分。隨著國家及地方的政策支持、計算處理能力和無線技術微型化等信息技術的進步，物聯(lián)網(wǎng)新技術、新應用層出不窮，在醫(yī)療行業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，物聯(lián)網(wǎng)應用技術的選擇是實現(xiàn)智慧醫(yī)院建設的重要保證。

本文結合某智慧醫(yī)院智能化專項設計工程，對物聯(lián)網(wǎng)在智慧醫(yī)院建設中的設計方法以及應用技術的選擇進行討論。

1 醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)

根據(jù)GB/T 33474-2016《物聯(lián)網(wǎng)-參考體系結構》，物聯(lián)網(wǎng)技術主要包括感知、網(wǎng)絡通信、應用、公共技術等。在醫(yī)療工程，物聯(lián)網(wǎng)技術支持院內醫(yī)療信息、設備信息、藥品信息、人員及管理信息的數(shù)字化采集、處理、存儲、傳輸、共享等功能，實現(xiàn)對人的智能化醫(yī)療服務和對物的智能化管理，物聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療健康IT系統(tǒng)的有機結合，即“醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)”。

在智慧醫(yī)院建設中，物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通技術促進應用物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設備大幅增加，隨著設備數(shù)量大幅增加和管理的需求，又進一步促進了支持采集和傳輸醫(yī)療級別數(shù)據(jù)的傳感器、物聯(lián)網(wǎng)絡、服務系統(tǒng)及軟件的進步。

通過醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)，打通融合醫(yī)療信息系統(tǒng)、樓宇智能化系統(tǒng)，對臨床醫(yī)療、住院護理、患者服務、院內固定資產(chǎn)、醫(yī)療設備、高值耗材、后勤物資、人力資源、建筑環(huán)境實現(xiàn)綜合智能化管理與監(jiān)控，通過傳感設備對患者、醫(yī)護人員以及移動設備、醫(yī)療設備的互聯(lián)互通，實現(xiàn)對整個醫(yī)療環(huán)境的動態(tài)感知，以智慧化管理手段滿足醫(yī)療項目的智慧化管理需求，提升醫(yī)療領域整體服務水平和能力。

然而，在項目建設中，須結合實際需求選擇適用的應用系統(tǒng)，不應“一哄而上”，盲目追求“大而全”。首先，搭建全覆蓋的無線傳感網(wǎng)絡，構建物聯(lián)網(wǎng)服務平臺。以Wi-Fi、ZigBee、4G/5G等網(wǎng)絡接入手段，為醫(yī)院內部提供物到物、物到人的通信通道；通過服務平臺，為各應用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、標準化的接口，滿足物聯(lián)網(wǎng)應用對基礎服務的要求。第二，選擇實施較為簡單、能立即產(chǎn)生效果的物聯(lián)網(wǎng)基礎應用先期進行建設，并隨著醫(yī)療業(yè)務的完善，逐漸擴展醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)應用。第三，要進一步擴展和深化院內物聯(lián)網(wǎng)應用，打造基于網(wǎng)絡的遠程醫(yī)療服務和虛擬醫(yī)院等智慧醫(yī)院建設。

2 項目頂層設計

項目位于深圳市東部，某三甲綜合醫(yī)院的新建外科綜合樓工程，由門診、醫(yī)技、手術、住院、康復、藥房等功能科室組成，建筑面積約14.7萬m2，地上23 層，地下2 層，病床900張。院方希望按照醫(yī)療、健康、養(yǎng)老一體化的醫(yī)院模式建設，以本項目提升整個院區(qū)的醫(yī)療健康服務能力和水平，促進全院區(qū)的智慧醫(yī)院轉型。

結合院方打造智慧醫(yī)院的設想，從基礎智能化設計入手，采用IPV6網(wǎng)絡協(xié)議，以物聯(lián)網(wǎng)AP實現(xiàn)全院無線覆蓋，接入運營商的5G信號等；結合提升便民服務、工作便捷、管理便捷等需求，設置醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)服務管理平臺建設。

2.1 應用選擇

通過調研掌握醫(yī)院數(shù)字化建設現(xiàn)狀、了解醫(yī)院未來信息化建設需求，考察深圳南山醫(yī)院等高水平醫(yī)院建設情況，結合新技術、新產(chǎn)品及市場應用情況，綜合考慮項目預算、建設周期等方面內容，展開醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計。圖1所示為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)組成

本項目物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的選擇主要包括：(1)靈活高效的無線入侵報警系統(tǒng)、可視化巡更系統(tǒng)、多方信號互聯(lián)互通的全網(wǎng)無線對講系統(tǒng)；(2)覆蓋全院，防止追逐性、暴力傷醫(yī)的醫(yī)護隨身報警系統(tǒng)；(3)覆蓋全院，創(chuàng)建電子圍欄的特殊病患防走失系統(tǒng)；(4)覆蓋全院，改善患者就診體驗，提高醫(yī)院服務水準，向患者提供和就診流程相結合的院內導航系統(tǒng)；(5)輸液過程實時監(jiān)測，自動提醒輸液進度，減輕護士工作壓力，提升護理工作效率的智能輸液監(jiān)測系統(tǒng)；(6)快速盤點、定位追蹤、能耗管理的醫(yī)療設備能效管理系統(tǒng)；(7)對應急救治標準化流程的各個環(huán)節(jié)進行時間監(jiān)控與管理的急救時間管理系統(tǒng)；(8)實現(xiàn)醫(yī)療廢棄物從源頭到運輸?shù)墓芾砗捅O(jiān)管的醫(yī)療廢棄物管理系統(tǒng)；(9)利用醫(yī)護智能工卡進行實時位置信息，實時上傳，大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)人員定位及管理的系統(tǒng)等。

2.2 分步設施

第一，先行部署必備的物聯(lián)網(wǎng)應用子系統(tǒng)，如醫(yī)護隨身報警、院內導航、無線入侵報警等。第二，對于醫(yī)療資產(chǎn)管理、無線輸液、特殊病患防走失等系統(tǒng)，還可以在部分科室先行“試點”，然后再全院推廣。第三，預留急救時間管理、醫(yī)療廢棄物管理系統(tǒng)等，并可適應新技術提升要求。第四，未來對接智慧城市建設，實現(xiàn)遠程社區(qū)醫(yī)療服務、3D虛擬醫(yī)院的智慧醫(yī)院建設。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同運營平臺

搭建物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同運營平臺(圖2)，將各子系統(tǒng)之間實現(xiàn)集中統(tǒng)一管理、信息資源共享，任何異常情況均可形成系統(tǒng)聯(lián)動，制定預案排演應對突發(fā)情況；平臺系統(tǒng)信息同時具備“大數(shù)據(jù)”特征，可通過各個子系統(tǒng)信息進行信息采集、統(tǒng)計和分析，對于安全分析、管理決策做出數(shù)據(jù)支撐。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同運營平臺

通過統(tǒng)一服務窗口，基礎設備即可實現(xiàn)交換部署、邏輯運算、應用門戶等所有資源的利用。通過平臺的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)符合醫(yī)院應用的多個業(yè)務場景彼此互聯(lián)互通，搭建物聯(lián)網(wǎng)智慧醫(yī)院的體系。

3 主要應用系統(tǒng)簡介

3.1 醫(yī)療設備能效管理系統(tǒng)

為醫(yī)療設備串接帶有功耗檢測功能的物聯(lián)網(wǎng)模塊，通過功耗波動曲線判斷設備開機/待機/檢測等狀態(tài)，統(tǒng)計醫(yī)務人員工作績效；自動統(tǒng)計分析不同類別設備的利用效率和使用次數(shù)，為設備資源的合理調配以及采購提供管理決策參考；通過大數(shù)據(jù)形成各自管理分析報表支撐決策，實現(xiàn)醫(yī)療設備的投資使用率監(jiān)管；系統(tǒng)支持設定維修保養(yǎng)的預警時長，根據(jù)自動統(tǒng)計工作時間預警，控制風險，規(guī)避醫(yī)療事故發(fā)生。

3.2 院內導航系統(tǒng)

門診大廳設置智能導航機，基于室內定位技術，向患者提供和就診流程相結合的導航，提供按就診流程自動導航、用戶自搜索導航、室內位置分享、院外導診、反向尋車等諸多功能，為患者提供基于移動端的院內導航服務，動態(tài)連續(xù)指引，對接動態(tài)就診信息，猶如專人引導，有效提升患者就診效率，改善患者實際就診體驗。

3.3 無線冷鏈管理系統(tǒng)

對醫(yī)院藥庫、檢驗科、生化室、血庫、污染區(qū)等藥品監(jiān)測點，采用物聯(lián)網(wǎng)溫度傳感器實時掌握溫、濕度數(shù)據(jù)，主動發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)至物聯(lián)網(wǎng)基站，再發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集引擎，在冷鏈管理系統(tǒng)中通過實現(xiàn)圖形化展示，當溫度異常時，可通過短信或郵件等方式告警。

3.4 手術器械追蹤系統(tǒng)

對每一把手術器械安裝RFID標簽，實現(xiàn)醫(yī)院消毒供應科對器械的實時管理，建立自動化電子檔案，追蹤每一把器械的消毒流程，保證器械進行完整嚴格的消毒。確保每一臺手術的所有器械在手術前和手術后的100%匹配，做到無丟失及定位管理。

3.5 醫(yī)療廢棄物管理系統(tǒng)

利用定位系統(tǒng)提供的準確位置信息和醫(yī)療回收車或醫(yī)療廢棄袋上安裝 RFID 標簽相結合，記錄工作人員在院內收集、搬運醫(yī)療廢棄物時是否遵循固定的路線，集中堆放于醫(yī)院專設的醫(yī)用廢棄物房內，密閉保存，防止污染周圍環(huán)境，確保疾控部門可直接的獲得第一手的醫(yī)用廢棄物管理信息。

4 結束語

醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)的技術特點，展示了其在醫(yī)療行業(yè)應用的巨大潛力?！案兄】怠⒅腔坩t(yī)療”是醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)應用的效果，其核心作用是對醫(yī)療服務流程的有效重塑，以信息化技術突破醫(yī)療服務的時間、空間和資源的限制，提供醫(yī)療服務的創(chuàng)新模式。醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展帶來的影響，直觀地表現(xiàn)在更高的患者參與度、更佳的治療效果、更少的醫(yī)療錯誤以及更好的患者體驗上。