《電子技術(shù)應(yīng)用》
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全面解讀無線通信技術(shù)在移動(dòng)醫(yī)療中的應(yīng)用
來源:維庫電子
摘要:   醫(yī)院應(yīng)用中的無線技術(shù)   無線的低輻射性   中國工業(yè)信息化部無線電管理委員會(huì)規(guī)定單個(gè)無線接入點(diǎn)設(shè)備RF發(fā)射功率不可超過100mW,,一般無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸出功率在60mW~100mW,,手機(jī)的發(fā)射功率約200mW至300mW之間,手持式對(duì)講機(jī)則高達(dá)5W.無線網(wǎng)絡(luò)使用方式并非像手機(jī)那樣直接接觸人體,。在實(shí)際無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,,可以根據(jù)特殊場(chǎng)地的具體情況,,在保證信號(hào)強(qiáng)度前提下,適當(dāng)調(diào)小輸出功率,把輻射強(qiáng)度降低至最小,,因此在醫(yī)院部署無線局域網(wǎng)對(duì)于醫(yī)療設(shè)備或使用心臟起搏器的患者來說是安全的,。   德國科隆大學(xué)附屬醫(yī)院對(duì)該院使用普通手機(jī)的心臟起搏器攜帶者進(jìn)行了研究,科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),,手機(jī)與起搏器保持25厘米以上距離時(shí),,起搏器功能基本不受手機(jī)干擾;那么更低功率的無線網(wǎng)絡(luò)更不會(huì)對(duì)患者的健康造成危害,,也不會(huì)影響到心臟起搏器的正常工作,。   醫(yī)院針對(duì)無線信號(hào)是否會(huì)對(duì)醫(yī)療設(shè)備存在干擾做了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試:采用兩臺(tái)無線AP(接入點(diǎn))與EEG2100數(shù)字心電遙測(cè)儀進(jìn)行測(cè)試,無線AP與數(shù)字遙測(cè)儀之間的距離保持在20-50cm之間,,EEG2100對(duì)2路模擬的心電信號(hào)進(jìn)行無線監(jiān)控,,連續(xù)運(yùn)行72小時(shí),并自動(dòng)記錄測(cè)試結(jié)果,,測(cè)試
Abstract:
Key words :

  隨著醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及和醫(yī)療信息系統(tǒng)的完善,,許多醫(yī)院建立了功能強(qiáng)大的醫(yī)療信息管理系統(tǒng)(如HIS、PACS等),,醫(yī)護(hù)人員可以通過計(jì)算機(jī)接入有 線網(wǎng)絡(luò)訪問這類管理系統(tǒng),,并實(shí)現(xiàn)醫(yī)生查房、病人監(jiān)護(hù),、藥劑師配藥和分發(fā),、醫(yī)療設(shè)備管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控、藥品庫存管理,、電子病歷查閱等功能,,計(jì)算機(jī)成為了不可缺 少的工具。傳統(tǒng)的固定部署計(jì)算機(jī)的方式存在局限性,,制約了醫(yī)院信息化發(fā)揮更大的作用,。而無線網(wǎng)絡(luò)具有終端可移動(dòng)性、接入靈活方便等特點(diǎn),,在越來越多的醫(yī)院 得到了規(guī)模部署,,打破了傳統(tǒng)有線部署的局限性。

  基于<a class=WiFi技術(shù)的移動(dòng)醫(yī)療應(yīng)用" src="http://files.chinaaet.com/images/2013/01/01/3844723577307.jpg" style="width: 494px; height: 400px;" />

  無線移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用

  如何利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更有效的提高醫(yī)生,、護(hù)士及相關(guān)部門的協(xié)調(diào)運(yùn)作,,是當(dāng)前醫(yī)院需要考慮的問題,。無線局域網(wǎng)(WLAN)在醫(yī)院的應(yīng)用徹底打破了這一局限 性:無線網(wǎng)絡(luò)具有終端可移動(dòng),、接入靈活方便等特點(diǎn),近年來無線技術(shù)的突飛猛進(jìn)發(fā)展,,傳輸速率也得到質(zhì)的提高,,無線網(wǎng)絡(luò)在越來越多的醫(yī)院得到規(guī)模部署,,使醫(yī) 院可以更加有效地提高醫(yī)生,、護(hù)士和管理人員的工作效率,協(xié)調(diào)相關(guān)部門有序工作,。

  概括起來無線技術(shù)在醫(yī)院的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:

  無線查房

  醫(yī)生在查房的過程中,,往往需要隨時(shí)調(diào)取患者的電子病歷,并根據(jù)患者當(dāng)時(shí)的具體病情隨時(shí)下醫(yī)囑,。無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,可以使醫(yī)生通過隨身攜帶的移動(dòng)智能終 端,,如平板電腦,、PDA等,隨時(shí)查詢患者的相關(guān)信息,。免除了以往總要拿著一大堆病例記錄本的麻煩,,并且能夠更加準(zhǔn)確、及時(shí),、全面的了解患者的病史詳情和治 療過程,。醫(yī)生的查房工作變得簡(jiǎn)單輕松,而患者也能夠得到及時(shí),、準(zhǔn)確的診治,。

  無線醫(yī)囑執(zhí)行

  患者從就診到得到治療需要經(jīng)過三個(gè)步驟:醫(yī)生檢查患者得出初步診斷后開具醫(yī)囑,護(hù)士將醫(yī)囑轉(zhuǎn)抄到輸液或治療卡上并準(zhǔn)備執(zhí)行,,護(hù)士實(shí)施治療方案,。這三個(gè)環(huán)節(jié)的每一步都至關(guān)重要。由于技術(shù)和客觀條件的限制,,長期以來醫(yī)院采取各種手段并沒能有效地減少醫(yī)療差錯(cuò)的發(fā)生,。

  隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和識(shí)別技術(shù)的發(fā)展,患者身份,、藥品,、血袋等信息等實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化,醫(yī)囑執(zhí)行過程中的每一步可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢查和確認(rèn),,這對(duì)保證患者安全,、切實(shí)提高醫(yī)療質(zhì)量、減少醫(yī)療差錯(cuò)發(fā)揮巨大的作用,。

  無線醫(yī)療設(shè)備管理

  醫(yī)療設(shè)備不僅是開展醫(yī)療,、教學(xué)、科研的必備條件,,而且是提高醫(yī)療質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)和先決條件,。一般醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備約占醫(yī)院固定資產(chǎn)的1/2,而經(jīng)濟(jì)效益 約占門診和住院病人資金收入的2/3,,也是醫(yī)院產(chǎn)生醫(yī)療信息的主要來源,。醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理非常重要,設(shè)備管理的優(yōu)劣,直接關(guān)系經(jīng)濟(jì)效益的好壞,。無線網(wǎng)絡(luò)提 供的實(shí)時(shí)定位技術(shù),,能夠?qū)︶t(yī)院的醫(yī)療設(shè)備的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,并能夠根據(jù)位置來統(tǒng)計(jì)醫(yī)療設(shè)備的使用率,,并輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表,;因此可以極大的提高醫(yī)療設(shè)備管理水 平。

  特殊病人管理

  特殊病人群體包括:嬰兒,、精神病人,、殘疾病人、突發(fā)病患者,、兒童病人,,這類群體屬于自我管理能力比較差,需要醫(yī)院給予更加完善,、細(xì)致的照顧,。結(jié)合 WiFi技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)位置信息查詢,、緊急情況告警,、醫(yī)院特殊重地管理、安全范圍界定等,,提高醫(yī)院管理水平,。

  無線輸液

  很多醫(yī)療事故都是由于輸液過程出現(xiàn)差錯(cuò)而導(dǎo)致的,對(duì)大多數(shù)醫(yī)院來說,,如何有效對(duì)病人尤其是門診病人的輸液進(jìn)行管理是一個(gè)難題,。基于WiFi技術(shù)的無線 輸液管理系統(tǒng)可以解決在門診這樣場(chǎng)地有限,、人員流動(dòng)性大的復(fù)雜環(huán)境里病人輸液的難題,。病人輸液過程中所有的核對(duì)工作都通過護(hù)士手持帶掃描功能的無線PDA 來實(shí)現(xiàn),取藥,、配藥,、輸液等所有流程都有專業(yè)系統(tǒng)支持。系統(tǒng)自動(dòng)生成的相應(yīng)條碼中內(nèi)含了患者,、藥品和座位等信息,,使醫(yī)護(hù)人員一目了然,有效杜絕以往人工操 作的隱患,。真正實(shí)現(xiàn)正確的病人,、正確的藥品、正確的劑量,、正確的時(shí)間,、正確的用法,。

  無線導(dǎo)醫(yī)

  門診排長隊(duì)、就醫(yī)環(huán)境差是目前醫(yī)院普遍存在的問題,,減少就診等待,,提高診治效率,避免由于就診等待而感染疾病成為當(dāng)務(wù)之急,。無線網(wǎng)絡(luò)部署后,,醫(yī)生可以 通過配備的平板電腦或者PDA,將接診或等待的患者數(shù)量信息登記傳輸?shù)角芭_(tái)負(fù)責(zé)分診人員的計(jì)算機(jī)上,,方便分診人員了解每個(gè)門診醫(yī)生當(dāng)前的接診情況,,及時(shí)調(diào) 配資源。

  開處方時(shí),,醫(yī)生通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以及時(shí)了解處方中藥品的種類和數(shù)量等信息。從而避免在制定處方時(shí)因字跡模糊潦草,、手工操作而導(dǎo)致患者拿錯(cuò)藥情況發(fā)生,,提高診治效率。

  醫(yī)院對(duì)無線技術(shù)應(yīng)用的顧慮

  無線設(shè)備的干擾

  一直以來,,國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的使用都比較謹(jǐn)慎,。雖然無線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)靈活,部署簡(jiǎn)單等特點(diǎn)對(duì)醫(yī)院業(yè)務(wù)的開展非常有幫助,,但無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在工作時(shí)是否對(duì)醫(yī)療設(shè)備和病人(特別是內(nèi)置心臟起搏器的病人)存在輻射和干擾等問題,,醫(yī)院始終心存疑慮。

  無線設(shè)備的無縫移動(dòng)和安全特性

  通信終端的移動(dòng)性對(duì)于醫(yī)療行業(yè)是非常重要的,。由于工作需要醫(yī)護(hù)人員經(jīng)常處于移動(dòng)狀態(tài),,只有在醫(yī)院內(nèi)任何地方隨時(shí)收到患者的呼叫和病況信息,才能夠更好 地實(shí)現(xiàn)“以病人為中心”的隨身醫(yī)療服務(wù)的理念,。WiFi技術(shù)是滿足醫(yī)療移動(dòng)通訊需求的首選技術(shù),,但是醫(yī)護(hù)人員在移動(dòng)過程中是否會(huì)出現(xiàn)通信掉線現(xiàn)象,無線局 域網(wǎng)的傳輸穩(wěn)定性,、網(wǎng)絡(luò)安全性等因素成為醫(yī)院所關(guān)注的內(nèi)容,。

  醫(yī)院應(yīng)用中的無線技術(shù)

  無線的低輻射性

  中國工業(yè)信息化部無線電管理委員會(huì)規(guī)定單個(gè)無線接入點(diǎn)設(shè)備RF發(fā)射功率不可超過100mW,一般無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸出功率在60mW~100mW,,手機(jī) 的發(fā)射功率約200mW至300mW之間,,手持式對(duì)講機(jī)則高達(dá)5W.無線網(wǎng)絡(luò)使用方式并非像手機(jī)那樣直接接觸人體。在實(shí)際無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,,可以根據(jù)特殊場(chǎng) 地的具體情況,,在保證信號(hào)強(qiáng)度前提下,適當(dāng)調(diào)小輸出功率,,把輻射強(qiáng)度降低至最小,,因此在醫(yī)院部署無線局域網(wǎng)對(duì)于醫(yī)療設(shè)備或使用心臟起搏器的患者來說是安全 的,。

  德國科隆大學(xué)附屬醫(yī)院對(duì)該院使用普通手機(jī)的心臟起搏器攜帶者進(jìn)行了研究,科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),,手機(jī)與起搏器保持25厘米以上距離時(shí),,起搏器功能基本不受手機(jī)干擾;那么更低功率的無線網(wǎng)絡(luò)更不會(huì)對(duì)患者的健康造成危害,,也不會(huì)影響到心臟起搏器的正常工作,。

  醫(yī)院針對(duì)無線信號(hào)是否會(huì)對(duì)醫(yī)療設(shè)備存在干擾做了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試:采用兩臺(tái)無線AP(接入點(diǎn))與EEG2100數(shù)字心電遙測(cè)儀進(jìn)行測(cè)試,無線AP與數(shù)字遙測(cè)儀 之間的距離保持在20-50cm之間,,EEG2100對(duì)2路模擬的心電信號(hào)進(jìn)行無線監(jiān)控,,連續(xù)運(yùn)行72小時(shí),并自動(dòng)記錄測(cè)試結(jié)果,,測(cè)試結(jié)果表明WiFi設(shè) 備對(duì)數(shù)字心電遙測(cè)儀沒有任何影響,,這也說明無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)對(duì)醫(yī)療設(shè)備無任何干擾。

  只要無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn),,實(shí)際工作功率在安全發(fā)射功率范圍之內(nèi),,就不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。另外,,實(shí)驗(yàn)證明,,只要在建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)之前對(duì)部署環(huán)境 進(jìn)行嚴(yán)密的測(cè)量,對(duì)無線設(shè)備的擺放位置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),,采用適當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率,,無線設(shè)備不會(huì)對(duì)醫(yī)院內(nèi)的精密醫(yī)療設(shè)備造成影響,醫(yī)院的各類儀器電磁干擾也不會(huì) 影響無線設(shè)備的正常運(yùn)行,。

  快速移動(dòng),、無縫漫游

  無線網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)就是接入終端可移動(dòng)性,這也是醫(yī)院非常關(guān)注的問題,,那么無線技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)無線終端設(shè)備的移動(dòng)呢,?

  無線AP部署方式分為Fat AP(胖AP)和Fit AP(瘦AP)兩種方式,由于Fit AP方式具有配置容易,、管理方便等特性,,已逐漸成為主流部署方式。Fit AP方式是網(wǎng)絡(luò)中所有AP的配置和管理都通過無線控制器完成,,不需要在單個(gè)AP做配置,。也就是說所有AP的配置信息都保存在無線控制器上,如果需要對(duì)分散 部署的某個(gè)AP做配置,,在中心機(jī)房對(duì)無線控制器進(jìn)行操作即可,,省去了到現(xiàn)場(chǎng)配置AP的麻煩。

  Fit AP的部署方式使無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的終端真正移動(dòng)起來,。以某終端設(shè)備在兩個(gè)AP之間來回移動(dòng)為例:終端設(shè)備經(jīng)由某個(gè)AP通過正確的加密認(rèn)證接入無線網(wǎng)絡(luò),,當(dāng)其通 過另一個(gè)AP接入到無線網(wǎng)絡(luò)中時(shí),,由于AP的配置存在于無線控制器上,終端設(shè)備的接入加密認(rèn)證信息同樣也是保存到無線控制器上,,所以無需再次認(rèn)證便可接入 網(wǎng)絡(luò)中,,實(shí)現(xiàn)了終端無縫漫游。也就是說,,只要在無線信號(hào)覆蓋范圍內(nèi),,即可保證終端設(shè)備移動(dòng)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性,不會(huì)發(fā)生中斷,。這個(gè)特性完全滿足醫(yī)院各類移 動(dòng)業(yè)務(wù)的需要,,使醫(yī)院業(yè)務(wù)真正人性化的“移動(dòng)起來”。

  無線網(wǎng)絡(luò)安全性

  除移動(dòng)性以外,,網(wǎng)絡(luò)信息的安全性和保證患者隱私對(duì)于醫(yī)療行業(yè)也是至關(guān)重要的,。1996年美國頒布了HIPAA法案(健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案),目的是 確保病人信息的安全和隱私,,隨后許多國家都相繼頒布了類似的規(guī)定,。WLAN安全技術(shù)可以為醫(yī)院提供最高級(jí)別的安全性。目前,,大多數(shù)醫(yī)院都選擇實(shí)施基于 802.11i的認(rèn)證與加密功能,以增強(qiáng)WLAN的安全性,。為了最大限度的保障無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全,,在遵循802.11i標(biāo)準(zhǔn)加密技術(shù)基礎(chǔ)之上,提出無線入 侵檢測(cè)和無線EAD(Enduser Admission Domination終端準(zhǔn)入控制)兩種無線安全解決方案,。

  無線入侵檢測(cè)技術(shù)是指無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備啟用監(jiān)聽功能,,隨時(shí)監(jiān)聽周圍的非法無線設(shè)備,并上報(bào)無線控制器,,拒絕非法無線設(shè)備接入到醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò),,并將其加入黑 名單,必要時(shí)發(fā)起報(bào)文攻擊,,直至其不能工作,。無線入侵檢測(cè)技術(shù)的采用可徹底杜絕非法無線設(shè)備惡意接入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)竊取資料的行為,確保病人信息的安全,。

  無線EAD解決方案采用C/S或B/S安全構(gòu)架,,擁有合法身份的醫(yī)院用戶除了被要求驗(yàn)證用戶名、密碼等信息外,,還被要求檢查接入網(wǎng)絡(luò)的客戶端(平板電 腦,、移動(dòng)智能終端)是否滿足醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全策略要求,包括是否安裝病毒軟件,、是否升級(jí)病毒庫,、是否安裝了必要的系統(tǒng)補(bǔ)丁等等,。對(duì)于同時(shí)滿足身份驗(yàn)證和安全檢 查要求的用戶,EAD根據(jù)預(yù)定義的策略為其分配對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限,,避免出現(xiàn)用戶越權(quán)訪問的情況,。無線EAD方案保證了訪問醫(yī)院資源的人和終端的接入安 全,只有合法的人使用滿足安全策略要求的終端設(shè)備才能訪問醫(yī)院資源,,從而使醫(yī)院病人信息不被泄露,,保證患者隱私。

  無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率

  剛開始接觸無線網(wǎng)絡(luò)的人會(huì)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率提出質(zhì)疑,,習(xí)慣性地認(rèn)為無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬比有線網(wǎng)絡(luò)低很多,。其實(shí)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率并沒有想象那樣低。按照 無線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)定,,802.11b的理論傳輸速率是11Mbps,,802.11a/g的理論傳輸速率是54Mbps.隨著無線技術(shù)的發(fā)展,基于 802.11n的無線產(chǎn)品誕生了,,借助先進(jìn)的MIMO/OFDM無線編碼技術(shù),,基于802.11n設(shè)備的理論傳輸速率可達(dá)到600Mbps,實(shí)際傳輸速率 能達(dá)到450Mbps以上,,保證了高帶寬業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,。醫(yī)院的無線視頻服務(wù),如重癥監(jiān)護(hù),,傳輸放射圖像等業(yè)務(wù),,都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

  管理維護(hù)

  醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中既存在有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,,又部署了無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,,有線和無線設(shè)備分別配置和管理,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理人員來說會(huì)非常麻煩,。如果有線與無線能夠有機(jī)的結(jié)合起來,,融合為一個(gè)整體,就會(huì)大大的減小網(wǎng)絡(luò)配置和管理難度,,提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率,。

  為了滿足醫(yī)院的需要,結(jié)合當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù),,業(yè)界主流網(wǎng)絡(luò)無線廠商紛紛提出先進(jìn)的解決方案,,提出了“有線無線一體化”解決方案。“有線無線一體化”是指 在核心交換設(shè)備上直接插入無線控制器板卡,,不需要另外增加單獨(dú)的無線控制器,,使有線、無線設(shè)備有機(jī)的融合起來,,構(gòu)成一個(gè)整體,。這樣不僅方便了管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò) 的配置管理,,并且極大的保護(hù)了醫(yī)院的投資。

  全國80%以上的三甲醫(yī)院已經(jīng)完成HIS系統(tǒng)部署,,已經(jīng)逐步由醫(yī)療信息化的臨床信息系統(tǒng)階段向區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)階段邁進(jìn),。從國內(nèi)外醫(yī)療信息化發(fā)展來看,已 經(jīng)部署HIS系統(tǒng)的醫(yī)院會(huì)逐步開展基于WiFi技術(shù)的移動(dòng)醫(yī)療應(yīng)用,,目前無線查房,、無線輸液、無線醫(yī)囑執(zhí)行等業(yè)務(wù)已經(jīng)廣泛開展,,而基于無線定位和物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的無線人員定位,、無線醫(yī)療設(shè)備資產(chǎn)管理、醫(yī)療垃圾管理等應(yīng)用也會(huì)越來越多地使用,。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,,WiFi技術(shù)可以承載的業(yè)務(wù)也會(huì)越來越豐富,無線 技術(shù)將應(yīng)用到醫(yī)院的每個(gè)環(huán)節(jié),,將實(shí)現(xiàn)真正的,、全面的“移動(dòng)醫(yī)療”.

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