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1. 引言

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)快速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越注意到健康的重要性。物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合給傳統(tǒng)行業(yè)注入新的血液，在這個(gè)大趨勢(shì)下，將醫(yī)療產(chǎn)品融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅改革了傳統(tǒng)的醫(yī)療模式，在管理醫(yī)療設(shè)備的方式上也發(fā)生轉(zhuǎn)變，極大提升了醫(yī)護(hù)人員和患者的使用體驗(yàn)，為醫(yī)療過(guò)程帶來(lái)諸多便利，保證了醫(yī)療服務(wù)的高效和質(zhì)量，還在藥物預(yù)防方面起了重要作用，有效保障病人的安全，在前不久的抗擊新冠肺炎疫情中也發(fā)揮了獨(dú)特的作用。因此，在這一背景下應(yīng)深入研究物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高我國(guó)醫(yī)療發(fā)展水平。

2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)介

2.1. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

物聯(lián)網(wǎng)指的是利用射頻識(shí)別技術(shù)、信息傳感器、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器以及激光掃描器等裝置和技術(shù)，對(duì)物體或過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)控、連接、互動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)信息傳感設(shè)備采集聲電光熱、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等信息，接入互聯(lián)網(wǎng)，把物與物、物與人、人與人之間很好的連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通和信息共享 [1]，對(duì)物品和過(guò)程進(jìn)行智能化感知、識(shí)別與處理。

2.2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3層技術(shù)體系架構(gòu)。其中，感知層由采集信息的各類傳感器設(shè)備組成，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上通下達(dá)，所用到的通信技術(shù)包括短距離無(wú)線通信技術(shù)(WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等)、廣域網(wǎng)通信技術(shù)(2G/3G/4G蜂窩通信技術(shù)、LoRa等)；應(yīng)用層負(fù)責(zé)對(duì)收集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，運(yùn)用了云計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)等 [2]。

2.3. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸，發(fā)展時(shí)間較短，是一個(gè)由數(shù)據(jù)搜集的信息化轉(zhuǎn)向知識(shí)化的過(guò)程。1990年物聯(lián)網(wǎng)在可樂(lè)販賣(mài)機(jī)上得到首次應(yīng)用。1999年美國(guó)提出了“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”和物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念。隨著技術(shù)的推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)在2000年得到廣泛關(guān)注，進(jìn)入初期探索階段。特別是2009年，包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家開(kāi)始制定物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)逐漸成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力。2010年物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入成長(zhǎng)應(yīng)用階段，各國(guó)家投入大量資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，將物聯(lián)網(wǎng)從概念引向?qū)嵺`。2020年物聯(lián)網(wǎng)走向成熟推廣階段，由應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)的技術(shù)演變內(nèi)化為一種智慧的社會(huì)生活。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從一開(kāi)始的手機(jī)、電腦，拓展到智能家居設(shè)備、日常設(shè)備，再到最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，改變了人們的生活方式、生產(chǎn)方式以及思維方式。

3. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展特點(diǎn)

5G的到來(lái)極大促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，能支持設(shè)備在功能和數(shù)據(jù)上的全部需求。隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及醫(yī)療體系的不斷改革，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅全面提高了醫(yī)療服務(wù)水平，還使醫(yī)療具有當(dāng)前時(shí)代化的特征。將物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行深度融合，優(yōu)化對(duì)醫(yī)用器械、藥物等管理的同時(shí)有效預(yù)防疾病的發(fā)生，有助于提高醫(yī)療工作的效率和質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)醫(yī)療領(lǐng)域的智能化發(fā)展和持續(xù)性發(fā)展?，F(xiàn)已有眾多醫(yī)院將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品投放使用，獲得顯著成效的同時(shí)也暴露出一些問(wèn)題，例如：基于自身醫(yī)院建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)兼容性和拓展性較差，無(wú)法跨醫(yī)院進(jìn)行資源共享；數(shù)據(jù)的利用轉(zhuǎn)化率較低；醫(yī)療信息的特殊性導(dǎo)致患者的個(gè)人隱私存在安全問(wèn)題；物聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只解決針對(duì)性的問(wèn)題而分散獨(dú)立，彼此之間沒(méi)有交互 [3]。物聯(lián)網(wǎng)為醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域提供機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)不少挑戰(zhàn)，如何抓住機(jī)遇、戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)是相關(guān)人員需要研究和關(guān)注的問(wèn)題。

4. 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療中的應(yīng)用主要是建立起高效的醫(yī)療管理和控制系統(tǒng)，在急救、診療、家庭健康、智慧平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)對(duì)人的智能化醫(yī)療和對(duì)物的智能化管理，大致分為人員管理與健康管理智能化；醫(yī)療過(guò)程智能化和醫(yī)療信息數(shù)字化；供應(yīng)鏈、醫(yī)療廢棄物和物資的監(jiān)督管理幾個(gè)方面 [4]。具體應(yīng)用包括：醫(yī)療穿戴設(shè)備、電子病歷、AI輔助診療、智慧手術(shù)室、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能物流傳輸、醫(yī)藥供應(yīng)管理、現(xiàn)代安防管理等。物聯(lián)網(wǎng)作為這些應(yīng)用的載體，在醫(yī)療領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用?？挂咂陂g，武漢的雷神山、火神山在5G的覆蓋下實(shí)現(xiàn)院內(nèi)萬(wàn)物互聯(lián)互通，防疫病情的海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)搜集與分析，并實(shí)時(shí)傳輸與共享，遠(yuǎn)程會(huì)議、診療、監(jiān)控等降低了醫(yī)護(hù)人員的感染概率，也解決了資源緊缺的問(wèn)題。

4.1. 物流運(yùn)輸系統(tǒng)替代人力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

目前我國(guó)一線的物流企業(yè)借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和物流信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)快運(yùn)業(yè)務(wù)，提高了管理的效率和準(zhǔn)確性，越來(lái)越多的醫(yī)院也開(kāi)始考慮采用這種智能化、信息化、自動(dòng)化的物流運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)代替專職后勤輸送人員“人手 + 手推車(chē) + 電梯”的傳統(tǒng)物流體系，幾乎涵蓋了所有部門(mén)的日常運(yùn)輸活動(dòng)，節(jié)約了醫(yī)護(hù)人員較多的時(shí)間和精力，大大減少了醫(yī)院內(nèi)物流運(yùn)輸?shù)娜肆Τ杀?，運(yùn)送效率的提高也有效避免了各類人員交叉感染。目前醫(yī)院比較常用的物流運(yùn)輸系統(tǒng)有氣動(dòng)管道物流、軌道小車(chē)物流、全自動(dòng)箱式物流和AGV自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)等等。

由于AGV自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)不需要鋪設(shè)管道及軌道等設(shè)施，使用上受醫(yī)院場(chǎng)地的影響較少，不會(huì)干擾醫(yī)療工作，對(duì)比其他三種物流運(yùn)輸系統(tǒng)，它具有容易部署、智能化水平高、以及單趟載重量大的優(yōu)勢(shì)，能很好的滿足醫(yī)療物資傳輸?shù)男枨?。AGV自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)是以電池為動(dòng)力，無(wú)人駕駛且具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸系統(tǒng)，是一種輪式移動(dòng)機(jī)器人，具有自主任務(wù)分配、自主搭乘電梯、自主充電以及自主導(dǎo)航規(guī)避障礙物的功能。如圖1所示，AGV自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)由傳感系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成，其中智能控制系統(tǒng)保障了AGV的起步、減速、制動(dòng)、倒車(chē)、轉(zhuǎn)向的正常運(yùn)行，小車(chē)上有傳感器發(fā)射位置信息，也可編程提前錄入規(guī)劃路線，在醫(yī)院主要負(fù)責(zé)運(yùn)送病人藥品、被服、檢驗(yàn)標(biāo)本、病理樣本、供應(yīng)室消毒物品等，實(shí)現(xiàn)樓層之間以及樓與樓之間的傳送工作，從而取代了人力手推車(chē)。在抗擊新冠肺炎疫情期間，廣東省佛山市第一人民醫(yī)院急診科應(yīng)用AGV明顯提高了標(biāo)本運(yùn)輸效率，一方面減少人員之間的傳染與接觸，使后勤輸送人員盡可能的避免職業(yè)暴露，另一方面減少了患者在急診區(qū)域等待診斷的時(shí)間，有效防控院內(nèi)感染，除此之外還解決了標(biāo)本泄露與污染的隱患，具有一定的推廣價(jià)值 [5]。

4.2. 遠(yuǎn)程醫(yī)療使治療過(guò)程日?；?/p>

遠(yuǎn)程醫(yī)療借助傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將患者的生理特征和健康狀況反映到醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備上，上傳到患者的電子病歷，使數(shù)據(jù)的采集與傳輸過(guò)程簡(jiǎn)單化，方便后臺(tái)的醫(yī)護(hù)人員及時(shí)分析與診治，實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)護(hù)，對(duì)于一些居家進(jìn)行健康管理的慢性病患者和老年人，從預(yù)防到提出針對(duì)性治療方案再到治療過(guò)程，都在院內(nèi)醫(yī)療系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與指導(dǎo)下進(jìn)行，達(dá)到隨診的效果。遠(yuǎn)程醫(yī)療通常以智能穿戴設(shè)備、用于輔助診療的智能產(chǎn)品、植入患者體內(nèi)的傳感器、血壓計(jì)、血糖儀等硬件設(shè)備為媒介，讀取患者信息。越來(lái)越多的患者選擇遠(yuǎn)程醫(yī)療，在家里也能與醫(yī)生進(jìn)行虛擬互動(dòng)，接受便捷的醫(yī)療服務(wù)，醫(yī)院成為一個(gè)集中的數(shù)據(jù)庫(kù)，在后臺(tái)監(jiān)測(cè)患者的身體參數(shù)。

以康復(fù)機(jī)器人為例，這是一種將康復(fù)醫(yī)學(xué)理論和機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的輔助性治療設(shè)備，康復(fù)機(jī)器人可以幫助患者根據(jù)反饋改善訓(xùn)練狀況、提高患者正常生活以及融入社會(huì)的能力，比起傳統(tǒng)康復(fù)治療方式更加智能化，保障訓(xùn)練效率的同時(shí)分擔(dān)了康復(fù)治療師的工作量，在臨床的應(yīng)用中也平穩(wěn)可控 [7]。物聯(lián)網(wǎng)化的康復(fù)機(jī)器人根據(jù)搭載的傳感器實(shí)時(shí)記錄患者數(shù)據(jù)、用來(lái)感應(yīng)患者的動(dòng)作幅度，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上采集到的數(shù)據(jù)建立起一套評(píng)估體系，經(jīng)過(guò)定量化康復(fù)評(píng)估后提供針對(duì)性的訓(xùn)練。基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程康復(fù)將治療過(guò)程轉(zhuǎn)向家庭，護(hù)理師可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多診療患者，將資源配置得到最大限度使用，新的通訊技術(shù)的出現(xiàn)使康復(fù)機(jī)器人物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)更加實(shí)時(shí)高效，康復(fù)師可以更精準(zhǔn)地掌握患者的身體狀況以及相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行診治、制定康復(fù)方案、訓(xùn)練指導(dǎo)，物聯(lián)網(wǎng)康復(fù)機(jī)器人的出現(xiàn)大幅提高了治療師和患者之間的溝通效率，使訓(xùn)練過(guò)程可視化，康復(fù)管理智能化?；颊吆涂祻?fù)師在沉浸式遠(yuǎn)程交互中實(shí)現(xiàn)力反饋，為康復(fù)治療提供了新的治療手段，營(yíng)造出有趣的訓(xùn)練環(huán)境 [8]。相信隨著科技進(jìn)步和各學(xué)科融合發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人將會(huì)成為未來(lái)康復(fù)醫(yī)學(xué)治療模式的主旋律，得到普遍應(yīng)用。

4.3. 創(chuàng)新耗材管理模式實(shí)現(xiàn)全程追蹤

醫(yī)用耗材是醫(yī)院為患者進(jìn)行診治過(guò)程中所使用的消耗性衛(wèi)生材料和器件設(shè)備，合理科學(xué)地使用耗材及控制耗材量對(duì)運(yùn)營(yíng)醫(yī)院和治療患者都有重要的意義，保障了醫(yī)療安全，也是目前臨床治療的重要要求。隨著醫(yī)院需求和使用量的逐年增加，醫(yī)用耗材出現(xiàn)了更多的種類和名稱，逐漸暴露出傳統(tǒng)耗材管理方式的浪費(fèi)護(hù)理人力資源和管理流程繁瑣等問(wèn)題。耗材手工盤(pán)點(diǎn)、定時(shí)請(qǐng)領(lǐng)、人工記錄等環(huán)節(jié)占用的工作時(shí)間較長(zhǎng)，效率低且核算不精確，同時(shí)缺乏監(jiān)管效能，有的科室多拿導(dǎo)致其他科室無(wú)法使用，這些問(wèn)題沒(méi)有得到有效解決的話將直接影響到患者的治療效果，尤其是用于患者體內(nèi)的高值耗材，如若管理不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生醫(yī)患糾紛。

針對(duì)以上指出的不足之處，現(xiàn)將射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合運(yùn)用于醫(yī)用耗材智能柜，這是一種對(duì)耗材使用的整個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤和信息處理的新式設(shè)備，減輕了護(hù)理人員的工作負(fù)擔(dān)，對(duì)所需耗材進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)動(dòng)互通，提高了盤(pán)點(diǎn)效率的同時(shí)避免人工操作的誤差。RFID技術(shù)是一種新興的自動(dòng)識(shí)別和追蹤管理的技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心技術(shù)，無(wú)需與識(shí)別目標(biāo)接觸，可以對(duì)手術(shù)所需耗材進(jìn)行電子識(shí)別及讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，并實(shí)行邏輯審核完成記錄，包括基本信息、位置信息、存儲(chǔ)信息、流轉(zhuǎn)信息、臨床使用信息等，方便后續(xù)查詢與監(jiān)督。智能柜通過(guò)識(shí)別耗材上的RFID標(biāo)簽信息變化，準(zhǔn)確記錄耗材的進(jìn)出和存放情況，結(jié)合耗材條碼、掃描槍、配套天線等其他設(shè)備進(jìn)行管理，在電子數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行批量記錄，提高了清點(diǎn)工作的效率。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將RFID數(shù)據(jù)管理中心與智能柜的耗材管理系統(tǒng)對(duì)接起來(lái)，如圖2所示，實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、盤(pán)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、數(shù)量預(yù)警、自動(dòng)補(bǔ)貨等功能 [9]。當(dāng)耗材存入或取出使用時(shí)，智能柜關(guān)門(mén)盤(pán)點(diǎn)，生成出入庫(kù)記錄并實(shí)時(shí)更新展現(xiàn)庫(kù)存，同時(shí)會(huì)自行向管理平臺(tái)發(fā)出補(bǔ)貨請(qǐng)求。智能柜在打開(kāi)方式上結(jié)合指紋與門(mén)禁，只有確認(rèn)當(dāng)前系統(tǒng)操作者是預(yù)先設(shè)置的合法用戶時(shí)，才有存放耗材的權(quán)限，杜絕了安全隱患，具體操作流程如圖3所示。所有耗材的使用情況上到生產(chǎn)廠商，下到醫(yī)患人員，都可全程一一追溯，如果發(fā)生醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，可以詳細(xì)取證，從而保障了耗材使用上的安全性 [10]。醫(yī)用耗材智能柜真正實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、信息化、全程可追溯的智能化管理，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

5. 總結(jié)與展望

從以上產(chǎn)品應(yīng)用中不難看出，智能化是物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)主要的發(fā)展方向，提升物聯(lián)網(wǎng)的智能化水平可以滿足市場(chǎng)和用戶的個(gè)性化需求，更好融入普通大眾。5G時(shí)代下的物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)融合人工智能、邊緣計(jì)算和區(qū)塊鏈等新興技術(shù)，打破信息傳輸?shù)淖璧K，實(shí)現(xiàn)周?chē)我馊伺c物的信息互聯(lián)，建立起成熟的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，在智慧醫(yī)療和智慧醫(yī)院的未來(lái)建設(shè)方面發(fā)揮重要的作用，引領(lǐng)人們進(jìn)入美好的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。未來(lái)的醫(yī)療領(lǐng)域中會(huì)不斷出現(xiàn)更多新式設(shè)備和管理方式，這都是物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的產(chǎn)物，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)擁有無(wú)限的潛力和發(fā)展空間，它代表了醫(yī)療數(shù)字化、信息化新的發(fā)展方向，相信隨著醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，以及與各種先進(jìn)技術(shù)手段的融合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)越來(lái)越好，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越成熟，遍布在醫(yī)院技術(shù)和管理的方方面面，構(gòu)建一種新型醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)模式。