摘要：未來智慧醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于：在有效的時(shí)間內(nèi)，將最精準(zhǔn)的針對性醫(yī)療服務(wù)帶給需要的患者。"

關(guān)鍵字：智慧  醫(yī)療  RFID  統(tǒng)一通信、視頻、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)

2009年初，一個(gè)名叫“IBM醫(yī)療行業(yè)解決方案實(shí)驗(yàn)室”的機(jī)構(gòu)成立了，它把一個(gè)頗具吸引力的單詞推倒了我們的面前——智慧醫(yī)療。智慧醫(yī)療涉及到統(tǒng)一通信、視頻、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)和RFID等當(dāng)前最新的和最熱門的技術(shù)領(lǐng)域，從而打造了一個(gè)整合各種應(yīng)用的信息化平臺，為患者提供一種前所未有的智慧體驗(yàn)。

醫(yī)療神經(jīng)元    

智慧醫(yī)療的核心是病人信息的傳遞與共享，包括這些信息在醫(yī)院不同科室之間、醫(yī)院之間，甚至醫(yī)院與社區(qū)、醫(yī)療保險(xiǎn)、政府部門等的信息傳遞。這使得一種叫做無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks)的概念成為業(yè)界的熱點(diǎn)。WSNs的概念起源于美國國防先進(jìn)技術(shù)研究計(jì)劃署中的一個(gè)研究項(xiàng)目。這種無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了感測、運(yùn)算以及網(wǎng)絡(luò)連接的能力，被部署在整個(gè)醫(yī)院中的不同傳感器，在其感測范圍內(nèi)監(jiān)控與偵測周圍環(huán)境與特定目標(biāo)的即時(shí)狀態(tài)，并透過無線網(wǎng)絡(luò)將這些狀態(tài)信息回傳到主處理系統(tǒng)，系統(tǒng)管理者在收到這些信息時(shí)，就能據(jù)此實(shí)施地對患者的病情變化做出適當(dāng)?shù)奶幚怼?/span>
    醫(yī)療無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求分布在醫(yī)院、醫(yī)生、患者和設(shè)備等處的傳感器節(jié)點(diǎn)，具備無線通信能力，目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要使用ZigBee協(xié)議。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無線連接。通過ZigBee可以簡單地實(shí)現(xiàn)各種器件的實(shí)時(shí)在線。其低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點(diǎn)，決定了ZigBee技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。它依據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee技術(shù)在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，其通信效率很高。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)將是最低功耗和成本的技術(shù)。ZigBee的出發(fā)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)一種易實(shí)現(xiàn)的低成本無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)它的低功耗性能可以使采用電池供電的產(chǎn)品維持6個(gè)月到數(shù)年的工作時(shí)間。這一點(diǎn)對于醫(yī)院應(yīng)用來說非常重要，它可以保證部署在醫(yī)院各處的成千上萬個(gè)傳感器長期穩(wěn)定地工作，而不會因?yàn)楣╇妴栴}造成信息確實(shí)和維護(hù)的麻煩。
    在床邊的影像
    和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需求不同，實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)不再是帶寬和傳輸速度，而是網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性和靈活性。因此，無線寬帶在智慧醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)過程中，將成為關(guān)鍵的承載技術(shù)。全面覆蓋現(xiàn)代醫(yī)院的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以保證隨時(shí)隨地進(jìn)行多元化應(yīng)用，讓管理者、專家、醫(yī)生、護(hù)士、病人、家屬在醫(yī)院的任何地方都能方便的查找信息。例如，在查房的過程中，醫(yī)護(hù)人員可以隨時(shí)隨地使用平板電腦、掌上電腦等工具輸入、查看病人信息，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)查詢患者的即往病史、過敏史等關(guān)鍵資料，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)核對處方藥品及處置方式是否正確等等，不必手工記錄大量信息，在突發(fā)性情況發(fā)生的時(shí)候，專家可以不必尋找電腦去查找資料來幫助診斷，當(dāng)時(shí)就可上網(wǎng)查詢，沒有一分鐘的延誤。
   這種在床邊的無線信息記錄于訪問技術(shù)在上海市胸科醫(yī)院甚至被應(yīng)用到了對醫(yī)學(xué)影像的處理方面。該醫(yī)院收治的主要是臨床病危病人，骨科牽引病人及小兒搶救病人，這些病人往往需要床邊采集圖像資料，這就對設(shè)備的移動(dòng)性和信息的無線傳輸提出了非常高的要求。胸科醫(yī)院采用了新型移動(dòng)CR系統(tǒng)用于在病人床邊的X線影像實(shí)時(shí)采集作業(yè)。該設(shè)備是一種含有單板CR閱讀器、X射線發(fā)生器、PC工作站(帶有觸摸屏顯示器)和便攜式電源的移動(dòng)CR系統(tǒng)。但移動(dòng)CR設(shè)備仍需要將數(shù)字影像保存在其PC工作站中，等操作人員檢查完所有預(yù)約病人后，回到放射科再將所有影像資料通過有線方式一次性上傳到PACS系統(tǒng)。此后，各相關(guān)病人的主管醫(yī)生才可以查閱影像資料。這樣做的結(jié)果是，在病人較多時(shí)，查閱影像資料的周期長。另外，遇到特殊的急診病人則無法滿足需求。
    放射科主任葉劍定說道：“針對這類新的需求，我們提出了床邊放射影像的數(shù)字化并采用無線傳輸方式接入PACS的方案。這是我院在國內(nèi)首創(chuàng)的新應(yīng)用，由于移動(dòng)床邊攝影的特殊性和影像數(shù)據(jù)傳輸格式的標(biāo)準(zhǔn)要求，所選擇的放射攝影設(shè)備和無線接收、發(fā)射裝置都有相關(guān)的數(shù)據(jù)接口、交換要求。選擇的原則是既要有可靠的安全抗干擾能力，又要保持靈敏和高速的傳輸特性。“
    上海市胸科醫(yī)院部署的智能無線方案包括在中心機(jī)房的一臺卓紀(jì)思MX-200R智能無線控制器以及分布于住院部大樓17個(gè)病區(qū)護(hù)士站的30個(gè)MP-422A無線接入點(diǎn)，并由RingMaster進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，配置，部署，監(jiān)控和優(yōu)化，SmartPass則負(fù)責(zé)精確控制接入管理的各個(gè)方面，包括用戶、內(nèi)容、時(shí)間、地點(diǎn)、原因、以及接入方式。為完成客戶端部署，需要在移動(dòng)CR設(shè)備所配備的PC工作站上安裝支持802.11a,b/g的無線網(wǎng)卡，這樣就使該移動(dòng)CR系統(tǒng)具有了無線傳輸能力。
    數(shù)字醫(yī)學(xué)影像含有龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模這對網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力提出了新的要求，據(jù)計(jì)算機(jī)室主任孫科芬介紹說：“通常一張胸片影像的數(shù)據(jù)文件大約在5MB左右，這是因?yàn)榕R床醫(yī)生對胸片輔助診斷的要求非常高，細(xì)微的變化都可能左右診斷的結(jié)果。為了保證檢查人員在每個(gè)護(hù)士站都能迅速將采集到的影像資料上傳至PACS系統(tǒng)，我們采用了獨(dú)特的智能無線體系架構(gòu)Smart Mobile，因此所使用的無線接入點(diǎn)MP-422A擁有了足夠的數(shù)據(jù)處理能力。在執(zhí)行加/解密及策略的同時(shí)，也處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。即AP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)這類高數(shù)據(jù)率的影像數(shù)據(jù)流量至交換機(jī)，然后直接發(fā)至PACS，而無需通過WLAN控制器做集中轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了上傳速度和整體無線網(wǎng)的可擴(kuò)展性。另一方面，由于802.11b/g工作的2.4GHz電磁波干擾非常嚴(yán)重，而802.11a標(biāo)準(zhǔn)工作的5GHz頻段不僅可以有效的避免干擾，而且可以實(shí)現(xiàn)與802.11g的數(shù)據(jù)一樣傳輸速率，因此，本次無線網(wǎng)絡(luò)部署采用了802.11a的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)用于保證高速，穩(wěn)定的PACS接入能力。

優(yōu)化醫(yī)療體驗(yàn)   

智慧醫(yī)療的另一個(gè)關(guān)鍵是為就醫(yī)者提供更好的醫(yī)療體驗(yàn)。例如在一些特殊的病房，一方面因患者病情嚴(yán)重易受外部感染，一方面因患者本身的疾病帶有極強(qiáng)的傳染性，不能與外界直接接觸。典型的如重癥監(jiān)護(hù)室（ICU），這是一個(gè)集中救治危重患者的特殊場所，這里收治的患者均為手術(shù)后病人和危重病人，抵抗力最低、最容易產(chǎn)生并發(fā)癥和嚴(yán)重感染。但是，這一類患者往往同時(shí)又最需要家人的陪同和安慰。

為了解決這個(gè)問題，未來的智慧醫(yī)院通過網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程探視，這樣既可以保護(hù)患者免遭外部感染或交叉?zhèn)魅荆挚梢詫?shí)現(xiàn)患者與家人的“面對面”交流。

在特殊病房內(nèi)配備的視頻編碼器以及攝像機(jī)、麥克風(fēng)、音箱、電視機(jī)，可以隨時(shí)將患者的病況、影像、聲音采集并傳遞出來，同時(shí)在隔離區(qū)外設(shè)立遠(yuǎn)程探視室，配備了視頻編碼器、攝像機(jī)以及PC、耳麥，這些設(shè)施通過醫(yī)院局域網(wǎng)接入監(jiān)控中心管理平臺。家屬或朋友在室外的探視點(diǎn)即可實(shí)時(shí)看到室內(nèi)的患者的情況，并與患者進(jìn)行交流溝通，患者也可以看到外面家屬的視頻。如果將管理平臺接入Internet，家屬或朋友即使在家里或身在外地，也可通過PC遠(yuǎn)程登錄，與患者探視對講，既方便又快捷。而通過視頻編碼器與病房內(nèi)相關(guān)醫(yī)療設(shè)施的結(jié)合，還可以提供更為智能和更為人性化的服務(wù)。比如與輸液報(bào)警器連接，患者輸液完畢時(shí)通過監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)自動(dòng)向護(hù)士站報(bào)警，與血壓儀、心電圖機(jī)、床邊監(jiān)護(hù)儀等儀器連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警以及數(shù)據(jù)參數(shù)與監(jiān)控圖像的疊加顯示，在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警通知護(hù)士站醫(yī)護(hù)人員。
    在國外，基于視頻德遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)美國每年有 70 多萬人患有中風(fēng)，大多數(shù)人因此致殘。一種經(jīng) FDA 認(rèn)證的藥物可以幫助部分患者防止因中風(fēng)造成的殘疾，但此藥物必須在中風(fēng)發(fā)作后三小時(shí)內(nèi)服用。中風(fēng)病人接受治療越早，康復(fù)機(jī)率也就越大。
    在位于波士頓的醫(yī)療聯(lián)盟集團(tuán)公司(Partners HealthCare)，視頻會議技術(shù)首次與醫(yī)療保健系統(tǒng)進(jìn)行集成，針對其電視醫(yī)療計(jì)劃部醫(yī)療聯(lián)盟集團(tuán)公司署的視頻會議解決方案允許各地的用戶進(jìn)行面對面的實(shí)時(shí)交流，還支持多種演示程序，例如 PowerPoint，35 毫米幻燈片以及高層投影。該組織還部署了多位置技術(shù)，最多可使位于32 個(gè)不同地點(diǎn)的用戶共同進(jìn)行視頻會話。另外，橋接技術(shù)使醫(yī)療聯(lián)盟集團(tuán)公司內(nèi)外部聯(lián)網(wǎng)自如，如有需要，還能夠讓可變的H.323 (IP) 和H.320 (ISDN) 協(xié)議以不同的線速參與到同一視頻會話中。
    在 Partners HealthCare 視頻網(wǎng)絡(luò)中，有 30% 用于醫(yī)療系統(tǒng)的管理； 10% 用于在緊急情況下或者對住院及門診病人提供醫(yī)療服務(wù)。Partners 利用三個(gè)特定的視頻方式向患者提供醫(yī)療服務(wù)，它們分別是電視皮膚學(xué)應(yīng)用程序、世界范圍內(nèi)的醫(yī)療咨詢以及馬薩諸塞州綜合醫(yī)院（MGH）的電視中風(fēng)中心（TeleStroke Center）。例如，一家叫做Nantucket 的醫(yī)院患者總數(shù)較少，無法支付一個(gè)醫(yī)師或者常設(shè)固定的門診的費(fèi)用，使用視頻會議技術(shù)后，Nantucket 可以安排每周三小時(shí)的會診時(shí)間，為突發(fā)性或者有必要的患者提供醫(yī)療服務(wù)。"視頻會議技術(shù)清除了在時(shí)間和距離上的障礙，使我們能夠?qū)碜?/span> MGH 的急性中風(fēng)專家的意見即時(shí)提供給來自美國和整個(gè)世界更多的患者。未來醫(yī)療保健業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于：在有效的時(shí)間內(nèi)，向患者提供有針對性的治療。"
Partners HealthCare 視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括VSX 系列的全線產(chǎn)品，其包含了 Siren音頻和StereoSurround提供業(yè)界最佳的音頻和視頻效果。Partners 還通過部署 VSX 3000 個(gè)人會議視頻系統(tǒng)和PVX 臺式機(jī)會議軟件應(yīng)用程序來啟動(dòng)臺式機(jī)視頻。
   針對多位置通話和 IP 與 ISDN 混合網(wǎng)絡(luò)通話，Partners 使用了 Polycom MCG-50 橋接技術(shù)。PathNavigator 高級監(jiān)管程序被用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和呼叫選路。通過使用視頻會議技術(shù)來提供可供點(diǎn)播的神經(jīng)科專家門診，患者無論身處何地，都可隨時(shí)獲得專業(yè)的中風(fēng)病醫(yī)療服務(wù)，還可進(jìn)行迅速的病情診斷并開始治療。通過由醫(yī)學(xué)專家主持的電視中風(fēng)中心， Partners 建立的醫(yī)學(xué)院研究中心（MGH）正致力于此項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展。該中心將 MGH 中風(fēng)病研究小組和馬薩諸塞州所有的急診室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而支持急診部門的醫(yī)師向中風(fēng)病患者提供醫(yī)療救助。
   通信對構(gòu)建更為智慧的醫(yī)療體驗(yàn)至關(guān)重要，從接聽緊急求助電話到第一時(shí)間聯(lián)系到患者，無論處于任何位置，工作人員都必須迅速并有效地進(jìn)行溝通，這些一直是醫(yī)療機(jī)構(gòu)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

基于統(tǒng)一通信的視頻技術(shù)還能夠提供智慧醫(yī)療的卓越效果。這一點(diǎn)在國外的一些案例中可以得到借鑒。英國北布里斯托爾國民保健信托會準(zhǔn)備借助一套能夠在信托會內(nèi)部以及普通社區(qū)內(nèi)提供移動(dòng)和應(yīng)答通信服務(wù)的解決方案設(shè)立一座全新的超級醫(yī)院，依靠這種超前、強(qiáng)大的平臺的支持，確?；颊叻?wù)的可持續(xù)發(fā)展。
該部署方案包括創(chuàng)新的語音自動(dòng)電話簿技術(shù)，以及領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一通信應(yīng)用， 這些工具將幫助改善信托會各辦事處的9,000 名員工之間的協(xié)作。另外，通過患者尋呼服務(wù)和多方視頻會議功能，醫(yī)護(hù)人員和患者之間能夠更加緊密地進(jìn)行溝通。
   更值得一提的是，該醫(yī)療機(jī)構(gòu)將有600名工作人員會配備一種叫做“我的即時(shí)通”的OmniTouch 8600統(tǒng)一通信解決方案，這套由阿爾卡特朗訊研發(fā)的系統(tǒng)能夠在一臺移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)語音郵件、文本消息、傳真、電子郵件、及時(shí)信息及語音和視頻會議等全部功能。這將幫助信托會提升生產(chǎn)力，減少差旅需求和成本，同時(shí)確保員工擁有必要的工具，能夠始終為患者提供最佳的服務(wù)。
   智慧的標(biāo)簽
   另外一項(xiàng)被公認(rèn)為是未來智慧醫(yī)院賴以提升醫(yī)療體驗(yàn)水平的技術(shù)是RFID。據(jù)市場調(diào)查公司Kalorama Information一份最新報(bào)告稱，2007年美國RFID醫(yī)療市場估計(jì)將達(dá)到2億9700萬美元，并預(yù)計(jì)在接下來5年內(nèi)增長突飛猛進(jìn)，在2010年將達(dá)到10億美元，2012年31億美元。
    在這份標(biāo)題為“RFID在美國RFID醫(yī)療業(yè)的發(fā)展機(jī)會”的報(bào)告中，Kalorama Information稱 - 雖然RFID在醫(yī)療業(yè)的應(yīng)用還處在初期階段，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備可升級，互用性和高昂實(shí)施費(fèi)用問題得到解決后，RFID在醫(yī)藥業(yè)的應(yīng)用將快速展開。

“RFID可改革目前的醫(yī)療服務(wù)的方式，”Kalorama Information主管Steven Heffner稱。“醫(yī)藥業(yè)采用RFID的主動(dòng)力是提高工作效率和成本效益，RFID可在個(gè)多種應(yīng)用中發(fā)揮作用，如移動(dòng)資產(chǎn)管理、庫存管理、實(shí)時(shí)病人監(jiān)測、藥品追蹤和分配。
    俄亥俄州州立大學(xué)醫(yī)療中心（OSUMC）安裝了一套美國迄今最大的醫(yī)療實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，采用現(xiàn)有的 Cisco Wi-Fi 基礎(chǔ)設(shè)施和 Ekahau Wi-Fi 標(biāo)簽來定位資產(chǎn)和人員。這套系統(tǒng)將覆蓋 500 萬平方英尺，包括 40 多幢建筑物，系統(tǒng)安裝將大約花費(fèi)三周時(shí)間，據(jù) Ekahau 商務(wù)開發(fā)主管 Tuomo Rutanen 稱。

一旦完成安裝，在接下來兩年內(nèi)有望應(yīng)用 15，000 個(gè) Wi-Fi RFID 標(biāo)簽，識別和追蹤資產(chǎn)、病人和員工。醫(yī)院將在其服務(wù)器上采用 Ekahau Positioning Engine 定位軟件來定位各個(gè)標(biāo)簽的位置，并根據(jù)這些位置信息進(jìn)行商務(wù)分析。  

OSUMC 技術(shù)主管 Chad Neal 稱。最初，中心希望購買一套 RFID 系統(tǒng)，在整個(gè)中心安裝閱讀器，然而，要在像 OSUMC 這么大面積的范圍內(nèi)安裝定位系統(tǒng)來捕獲標(biāo)簽的 ID 碼和定位位置是相當(dāng)耗時(shí)，且成本過高。如果只在中心部分地區(qū)采用這套系統(tǒng)則又不切實(shí)際的，Neal 稱，因?yàn)楫?dāng)貼標(biāo)人員或物品離開覆蓋區(qū)時(shí)，中心便無法追蹤到他們位置。

最終 OSUMC 判斷出最好的方案是利用醫(yī)院現(xiàn)有的 802.11 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)，然而，中心也了解到當(dāng)時(shí)技術(shù)還并不成熟。因此，醫(yī)療中心暫時(shí)擱淺 RFID 應(yīng)用計(jì)劃，等待該技術(shù)成本的變低和效率的提高。同時(shí)，醫(yī)院還升級其 Wi-Fi 的基礎(chǔ)設(shè)施，安裝了近 3000 臺 Cisco Wi-Fi 接入點(diǎn)和 30 臺網(wǎng)絡(luò)控制器。

標(biāo)簽位置被定位在 3 米內(nèi)，在這一范圍內(nèi)，Cisco Wi-Fi 節(jié)點(diǎn)可以讀取標(biāo)簽的唯一 ID 碼，發(fā)送數(shù)據(jù)到后端服務(wù)器。服務(wù)器上 Ekahau Positioning Engine 軟件根據(jù)信號強(qiáng)度計(jì)算物品的位置。標(biāo)簽還可以接收信息，如收到指令發(fā)送聲音信號，作為警報(bào)（舉個(gè)例子，如果某件物品不應(yīng)該被使用）。中心可利用 Ekahau XML API 軟件根據(jù)特定物品的位置執(zhí)行商務(wù)分析，如設(shè)備離開所屬區(qū)域，或干凈設(shè)備與臟污設(shè)備混在一起，進(jìn)入洗衣區(qū)域，系統(tǒng)發(fā)送電郵或文本信息警報(bào)。

編后聯(lián)想：   

目前，在大多數(shù)醫(yī)院里已經(jīng)建立起了完善HIS、LIS、PACS/RIS系統(tǒng)，配合醫(yī)生工作站、電子病歷和處方、網(wǎng)上報(bào)告?zhèn)鬏敽筒樵兿到y(tǒng)，智慧醫(yī)療的基礎(chǔ)架構(gòu)已初具規(guī)模，下一步的重點(diǎn)將是這些應(yīng)用與文中提到的最新網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)相結(jié)合，使醫(yī)療體驗(yàn)更加智慧和自由。這些技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)之間的默契配合，將迅速改變整個(gè)醫(yī)療信息的流向和醫(yī)療工作的流程，從而展開一幅智慧醫(yī)療的美好畫卷。

責(zé)任編輯：張彤   聯(lián)系郵箱：zhang_tong@