物联网技术在健康信息采集中的应用

物联网技术在健康信息采集中的应用

享受基本医疗服务和健康水平的不断提高，是人民生活质量改善的重要标志。它是全面建设小康社会、促进社会主义现代化的重要目标。然而,现有的医疗机制与上述目标的实现还存在较大差距,主要集中在医疗资源配置不平衡,患者集中涌向大医院,由此带来了“看病难、看病贵”等一系列问题,增加了医疗机构成本,加重了国家、企业和个人的经济负担,更制约了卫生事业的健康发展,成为政府关心、群众关注的重点问题。2010年2月,卫生部发布的“关于改进公立医院服务管理方便群众看病就医的若干意见”中明确指出:三级医院与社区卫生服务机构和基层医院要建立分工协作关系、着力提高基层医疗卫生机构的服务能力和水平;利用现代电子信息技术,逐步建立远程诊断和会诊系统,逐步解决县医院诊断问题,保障重大疾病规范化诊疗的基础质量。要实现这一目标,建立医疗机构间的高效协作关系,就要整合医疗卫生机构间的资源,包括人员、技术、设备,信息等,构建新型的联合会诊及病理讨论等诊疗过程协作模式,提高医疗检测水平。尤其是根据我国日益突出的老年化社会问题以及慢性病预防及治疗的严峻挑战,逐步建立起以“个体”为中心的健康信息采集新方法,形成对患者及特需人群的疾病预警、慢性病随访及诊疗评价体系,提高疾病的早期诊断能力及治疗水平,提高医师的整体从业水平,是提高医疗服务水平的根本。新型的医疗卫生服务框架超越了现有服务的空间以及时间的限制,必将形成“无边界”医疗卫生服务新模式。1与信息化平台相结合目前,日新月异发展中的无线传感以及相关物联网技术,为健康信息采集、人员及物资的身份识别、精确定位奠定了技术基础,使实现“无边界”医疗卫生服务成为可能。利用多种无线传感技术,构造的连接物与物的网络在智能决策、实时监控等电子信息技术的融合基础下可以进行不需要人为干预的信息传递。多方面的技术发展必将在医疗领域大有作为。如日趋成熟的射频自动识别(RFID)传感技术,利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,可实现人员身份、设备资源的自动识别和信息共享。在“无边界”医疗服务中与信息化平台相结合,综合应用GPS技术和定位技术,可以提高医疗环境中的人员、设备的管理水平和管理效率。更令人为之振奋的是,随着生物传感器的不断发展,无线生理传感器网络(WBSN)已逐渐向集成化、微型化、低功耗和智能化等方向发展。该技术的智能化发展可以实时地、移动地监测患者及特需人群的健康状态,也可实现无线传输、动态显示、智能分析评估治疗效果,进而对潜在的健康危险预先报警。技术的无线化、低成本的优势,可大大缩减院内常规医疗检查的工作时间,降低院内外监护系统建设和医疗卫生服务的费用。美国堪萨斯州立大学、西班牙马拉加大学&艾美利亚大学、日本东芝公司、中国香港中文大学、无锡物联网产业研究院等多家机构已经成功实现了常规生理指标(如血糖、血压、血氧、脉搏等)的传感器节点设备研发。在病理疾病的指标检测方面,一批生物传感器基本技术及方法不断涌现,为疾病的早期诊断及疗效判断带来了革命性的发展潜力,集成式多体征、多参数测量、安全可靠的生物传感器及其组网技术、智能信息处理技术等领域值得进一步探索及研发。本文就是探索建设医疗过程管理中的“无边界”感知医院,开展物联网在医疗过程管理中的应用研究,探索创新性、推广性、实用性于一体的应用模式,探讨疾病预警及评价、远程医疗等方面传感技术的应用方式及技术框架,提出“无边界”感知医院,为建立医疗机构间的高效协作关系、老年社会问题及肿瘤等慢性病早期预警及防治问题提出新思路。2“无边界”感知医院的假设“无边界”感知医院是以无线传感技术为基础,建立新型的全时间、全空间上的医疗卫生服务新模式,主要包括以下几个方面的研究内容:2.1视觉信息采集技术:主要利用绿水线路,患者机构间的协同诊疗网设计及实施基于无线传感技术的远程会诊及病例讨论平台,主要通过高分辨率的视觉信息采集技术建立大区域医疗机构间的协同诊疗网络,做到异地会诊、准确评估、及时转诊,有效整合和平衡医生资源。2.2患者医疗健康信息融合的好抓手对突发危重病例,发挥大区域医疗机构间的协同诊疗网络的医疗服务能力,以患者医疗健康信息融合及协同感知技术为手段,为患者提供高质量的医疗服务,利用“无边界”感知医院的医疗技术和人才资源优势,实现突发危重病例的诊治和监控,从而解决各社区群众大病、重病、疑难病的就医难问题。2.3患者智能信息处理针对老龄化社会问题以及慢性病预防及治疗的严峻挑战,研发病人无线生理传感器,动态、持续获得患者的相关生理/病理/环境特征指标。构建无线体域网并通过感知融合、智能决策建模等智能信息处理技术,通过网络通讯环境,将患者数据实时反馈到智能监护中心,进行信息存储、智能分析、动态建模、决策评估。当捕捉到患者异常指标时,系统立即启动预警机制,提示进行相应处置。3规范标准层及服务层“无边界”感知医院的多个研究内容基于统一的四层一体系的技术架构模型,其设计如图1所示,包括感知医院标准规范层、通用及专用标记传感器及网络层、信息存储及中间件层、“无边界”感知医院应用服务层,以及无线网络信息安全保障体系。其中感知医院标准规范层描述系统的协议及制定的标准规范;通用及专用标记传感器及网络层包括了RFID组网以及疾病的通用标记及单病种专用标记传感器及其网络通讯,包括高分辨、高通量视觉信息采集及协同感知技术的远程通讯;信息存储及中间件层包括医疗健康信息档案的存储及管理,并且抽取了上层服务共享的事务处理功能,通过软件中间件技术实现对疾病评估建模及智能预警模型的封装及处理,增加系统的健壮性及可扩展性;最上层的“无边界”感知医院应用服务层采用基于“需求驱动”的服务定制及管理模式,拓展系统功能,提供具体的“无边界”远程会诊,突发危重病例一体化感知、诊治监控,“无边界”疾病预警及治疗评估服务,等相关服务及功能。无线网络信息安全保障体系制定无线传输、数据传输加密、服务访问权限管理等安全技术及手段,合理保障个人隐私及服务安全。4“无边界”感知医院建设无线传感技术的系统性、综合性运用将有力推动医疗健康服务模式,必将改变医院和患者之间的传统关系及交互模式,推动医院的客户群从单一病患者群体推广到更为广泛的健康人群,全面实现人们在任何时间、任何地点获得泛在医疗诊断服务。它将模糊医生群体之间的边界,形成院际协同诊断的无边界的专家团体,向无边界的患者及其他人群提供健康医疗服务。按照该模式建立全新的医患关系大平台,