物联网在医疗领域的应用【物联网在医疗领域的应用ppt】

分析312家企业后,我们发现了这七个创新医疗物联网应用场景

中央定调,投资加码,在春天到来之际,“新基建”火出了圈。而在新基建七大领域中,物联网是一个“无孔不入”的存在,该技术深度融入了“新基建”所涉及的每个模块中。万物互联的时代,已然到来。

在前不久的新冠肺炎疫情中,物联网技术也展现了其对医疗健康行业巨大的赋能作用。我们可以看到,机器人和智能病房等典型物联网应用在国内外都得到了充分的部署。随着技术的发展,市场需求的变化,物联网的应用场景范围也在逐渐地外扩。

动脉网从多个公开渠道搜集了312家医疗物联网企业名单,并以2018年动脉网研究《专题报告:2018医疗物联网16大应用场景深度剖析》为时间起点,通过对这些企业提供的物联网产品应用场景的对比,整理出了七大创新的医疗物联网应用场景。动脉网将对每个应用场景的新增原因、解决方案,并配合企业案例进行详细论述,期望能更好地推动物联网在医疗健康领域的落地应用。

物联网,简称IoT,是未来智慧医疗的核心。按照面向服务的体系架构,医疗互联网被分为四层结构:感知层、网络层、平台层和应用层。

感知层,又被称为传感层,是物联网的基本特征,由包括RFID以及各种智能传感器在内的传感器硬件以及相应的数据感知/采集协议构成。它的作用在于识别和采集设备信息、数据。

网络层则是由互联网、WIFI网络、RFID网络、5G网络、Zigbee、LoRa、NB-IoT等网络组成。网络层的作用是实现所有物体的连接,并允许设备与网络内其它设备传输共享信息。

平台层在物联网架构中起到承上启下的关键作用。平台层的核心是中间件技术,需要满足统一的服务规范。中间件的硬件和软件平台可以重复使用,从而为物联网提供一个低成本的平台,起到无缝集成物联网服务和应用程序的功能。

应用层是物联网和用户的接口,是物联网价值的集中体现。

医疗物联网通过有效融合各种网络,并结合感知设备收集和存储的信息和数据,形成了一个巨大网络,进而对医院的人和物进行精细化管理,进而实现资源的智能化、信息共享和互联互通。

目前,医疗物联网的应用场景已经非常丰富。在整理的312家企业产品列表中,高低值耗材管理、诊断试剂和药品管理、医废管理、婴儿防盗、患者防走失、智能输液管理等是物联网企业产品列表中占比较多的应用场景,且在医院的应用程度已经比较成熟。

其中,有很多应用场景都是基于同一种技术开发而来,如婴儿防盗、胸痛中心、无线报警求助等应用都用到了RFID定位技术,只是服务对象和应用场景不尽相同。

随着物联网的普及程度越来越高,基于物联网技术的创新项目也越来越多。许多创新项目都明确指出物联网技术是其产品的技术支撑,物联网产品的服务对象、需求也变得更丰富、更精细化。

基于此,动脉网整理出了七个创新应用场景。它们分别是被服管理、医务人员安全报警、环境监测、物联网+康复机器人、健康管理方案、手卫生、AGV物流机器人。

在这312家企业中,有55家企业涉及到了这7个创新应用场景。

物联网新增应用场景企业图谱

在这七个应用场景中,动脉网依据其不同特性,分成了两大类,即为了提升医疗服务质量的医疗服务需求,以及旨在提高工作效率的成本控制需求两大属性。

显而易见,被服管理、环境监测、AGV物流机器人归属于成本控制需求,康复机器人+物联网、医务人员报警、手卫生、健康管理属于医疗服务需求。在七个创新应用场景中,成本能控制需求的占比为54%,略高与医疗服务需求。

动脉网分析后认为,虽然资产管理在短时间内并不能为医院非常直观地反应成本控制的效果,但长期来看,医院通过物联网来实现资产管理是必然趋势。另外,由于医保控费等原因,一些医院的成本控制需求提高,通过利用物联网实现医院精益化管理的欲望加强。

针对这七个创新应用,动脉网分别采用了具体案例,来详细说明它们的真实落地情况。

医务人员安全报警

医疗暴力现已成为全球性问题,无论是发展中国家还是发达国家,无论生活水平、文明程度如何,医疗暴力都广泛存在。除了将医疗暴力上升到法律保护的层面,还需要将保护措施落实到实际工作中。

在医院的“三防体系”中,人防是基础,物防是保障,技防是核心。伤医事件屡屡发生,除其他较为复杂的因素外,与医院的安全措施相对滞后也有直接原因。所以优化医院“三防”体系中的“技防”就成为医院安保环节中亟待解决的问题。

在保护医务人员安全上,物联网也发挥了作用。昂科信息推出的平安医护系统就是基于其医疗无线物联网平台及医疗定位网设计。报警系统主要由两部分构成:前端一键报警设备和后端报警管理平台。两者通过无线网络传输的方式进行连接。

医患产生争执时,医护人员通过佩戴胸牌式定位标签按钮进行预报警,系统会向安保部门发出报警,提供报警人员位置信息,并实时跟踪刷新,系统还可联动视频监控系统实时查看录像,安保人员接到报警后第一时间赶到现场进行劝阻和干预,避免伤医事件发生。

昂科信息平安医护系统(图片来自官网)

环境监测

在院内需要监控的环境中放置温度标签、烟感标签、水浸标签、门磁标签、电流标签、液体温度标签等众多无线传感器进行数据采集、监控,然后通过ZigBee网络、GSM网络、WIFI等无线网络,将数据传输至监测平台。如果监测参数异常,平台会将数据信息及时传递给管理员,进行处理。

威斯盾环境监测管理平台 (图片来自官网)

根据医院的实际管理需求,目前,威斯盾建立了基于物联网的院内三级药品温湿度和环境综合监测管理平台,实现对院内所有药品(含冷链药品和疫苗)的储存转运设备设施的温湿度、以及其他设备和工作环境的实时温度、湿度、供电状态、消防烟感状态、氧气浓度、二氧化碳浓度、空气颗粒物、各类TVOC的浓度、开关门状态等进行实时综合网络化监测。

健康管理

在慢病管理中,及时得到高危人群或患者的体征信息,对慢病的防治有极大的作用。随着物联网技术的发展,通过无线传输技术,远程且实时的生命体征采集已成为可能。

曼荼罗科技的基于物联网的健康管理平台(图片来自官网)

基于物联网的互动式居民健康管理服务平台采用物联网技术,实现以健康感知、传输及应用三个层级为技术支撑的居民健康管理服务,采用开放技术路线实现医疗卫生服务资源的整合和共享。

在血压计、血糖仪等生命体征传感器上统一安装RFID读取设备和无线传输模块,其中RFID读取设备用于识别用户,同时在上传用户检测信息时,RFID的信息也会同步上传,便于后台服务器的数据集成。使用者可以通过手机、电脑、手表等查看数据变化趋势,医护人员通过客户端针对异常数据提出进一步诊疗建议。

除了RFID技术,NB-IoT网络技术在慢病管理上也有触及。2016年,华为、乐心医疗、广东联通三方,在广东联通现网NB-IoT网络环境下完成了智能血压计的业务调试,标志着基于NB-IoT技术的智能健康医疗设备的诞生,意味着NB-IoT业务应用突破进入了智能医疗设备领域。

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带蜂窝物联网)是一种基于蜂窝的窄带物联网,是物联网IoT领域的一种重要技术分支,也是低功耗广域网中的一种技术。

该智能血压计在每一次使用后,可通过NB-IoT无线网络自动上传相关测量数据至智能健康云平台进行数据的分析与整理,并形成实时的健康图表及分析报告,送达至用户手中的APP或者微信公众号,便于用户随时随地了解个人及其家庭成员的健康数据,掌控健康趋势。

结合NB-IoT低功耗、深度覆盖等技术优势,可以增强产品的省电优势,解决了其传统产品基于GPRS无线回传在部分区域信号覆盖不好,数据难以上传的问题,进一步提升了客户的使用体验。

手卫生

传统的手卫生依从性监测依靠人工抽查统计或设立观察员监督,效率较低。随着医疗物联网的发展与兴起,这种需要严格流程化控制的情况得到了改善。基于物联网、传感器的系统,是信息化企业对手卫生依从性管理的主要切入点。

物联网传感器可以有效替代人类对环境的感知能力,更加精准和实时地识别医务人员的手卫生状态,进而在各个需要执行手卫生操作的时刻,一方面通过发出警告来提醒医务人员,通过传感器接入的通信网络,自动在服务后台保存记录,作为考核依据。

物联网解决方案流程:

派凡科技手卫生解决方案由智能AP、区域识别器、自动取液识别器、胸牌、物联网网关和医疗物联网平台构成。

装有RFID标签的智能胸卡与医务人员绑定,可实现人员的关键位置识别;区域识别装置则可以激活监控范围内的胸牌,实现出入口识别、驻留识别和靠近识别。

自动取液识别器主要用于洗手识别,采用红外感应自动出液,并通过无线信号向智能胸卡发送洗手开始信号;物联网网关用于接收智能胸卡接口的各种信号,经过处理后传送到医疗物联网平台进行分析和记录;物联网平台用于设备状态管理、科室医务人员管理、手卫生数据存储和分析等。

被服管理

传统被服管理需要专人手工清点、人工记账并统一抄录到excel,执行量大的同时,管理难度、安全隐患也很大。在科室污物拆包分类清点时,很容易引发二次感染风险;在被服周转、洗涤阶段、交接程序繁琐,质量和责任都无法追溯,后续的清点工作进展缓慢。

RFID医院被服管理是将医院的医生护士制服,病人制服,被褥,床单(文中统称为被服)加装RFID电子标签,利用RFID台面式、手持式、固定式读写器等自动识别被服注册、被服清点、被服领用、被服回收、被服状况查询、被服追踪、被服自动分拣等各个管理流程的智能管理模式。

物联网解决方案执行流程:

在被服上安装物联网电子标签,与使用人员相关联,各科室通用的病患服、被褥、床单由专人通过识别被服物联网标签送到各个科室。在回收阶段,各科室人员将被服放入装有物联网读写器,具有自动识别功能的收衣箱,达到一定数量后自动通知专人回收,再由洗涤工厂人员到各个科室回收需要洗涤的被服,使用物联网读写器或手持机清点并完成交接。

思创医惠智能被服管理系统运用RFID电子标签,结合思创医惠物联网感知体系,对医院病人织物、医护织物、手术织物进行数字化管理,并实现了被服交接清点自动化、洗涤质量追溯闭环化的全方位、立体化管理。

思创医惠的水洗标签也在洗涤过程中做出了重要作用。除了耐高温、耐冲洗、耐压、耐折等质量保证,思创医惠还以RFID技术让每个水洗标签都拥有了唯一身份识别的“身份ID码”,ID码配合三网合一的物联网大平台及数据采集硬件,让布料的洗涤过程、交接管理、事件追踪更可靠,管控流程更加系统化、智能化。

康复机器人+物联网

物联网与康复机器人的应用价值体现在:患者通过机器人进行康复训练,机器人可以根据机器人上的传感器实时了解患者的情况并提供所需的康复训练。通过物联网系统,医生、患者和家属可以实时了解到患者的身体情况和训练情况,实现远程诊疗和指导。

动脉网预测,物联网化将是康复器械产品的发展方向。原因在于:

第一,医疗设备的数字化与物联网化,可以帮助康复师更精准地掌握患者身体情况,提供更精确的康复方案。

第二,物联网技术的应用也为康复治疗提供了新的机遇和治疗手段,它可以营造出更加有趣的康复训练环境,提高患者参与训练的积极性与主动性,实现康复评估定量化、训练可视化、管理智能化。

第三,基于物联网的康复信息管理系统,在家庭、社区和医疗机构间打造闭环云平台,实现数据共享,进而完善三级医院与康复医院、社区机构之间的双向转诊制度及逐级技术指导,实现评估、训练、检测一体化。

另外,康复设备物联网化之后,可以实现设备的快速保修、软件快速更新。同时,物联网化后可以记录产品的使用频次,进而判断设备是否适合科室,帮助企业对设备进行更新迭代。

迈步机器人的核心产品BEAR-H1 外骨骼康复机器人便将物联网嵌入了自己的智能康复体系。

通过在机器人身上安装无线可量化传感器,建立一套评估体系,以此反映患者身体情况。在患者治疗过程中,无线传感器采集患者动作幅度、力度等数据,并将数据上传至物联网平台。同时,迈步机器人也会采集医生给患者做出的临床方面评价,然后将两组数据对比,找到其内在关系,进一步给患者提出康复方案。

通过物联网系统,医生、患者和家属可以实时了解到患者的身体情况和训练情况,实现远程诊疗和指导。这样可以延长患者接受康复训练的时间,不再受到医院场地或床位的限制,也增加了医院创收的渠道。对患者来说,康复训练更加方便,且训练时间的加长也会带来更好的康复效果。

AGV物流机器人

医院物流在现代医院管理中拥有战略性地位,几乎涵盖了医院所有业务部门的日常作业和管理活动。由于传统物流方式需要大量人力完成,不仅成本高,而且存在人员物流混乱的情况,存在各类人员交叉感染的潜在可能性,以及物品受污染、受损、丢失的现象。因此,物流机器人开始崭露头角。

目前医院内有四种主流的自动化物流形式:医用气动物流系统、轨道小车物流系统、中型箱式物流系统和AGV机器人,不同类型的技术满足了医院对不同物资和重量上的需求。

一般来说,AGV机器人系统以移动机器人为载体,是一种以电池为动力,全自主式导航的无人驾驶自动化搬运系统,属于随着各种先进定位、避障、身份识别、自动充电等物联网传感器技术、信息技术普及推广而发展起来的一种新型智能化物流解决方案。通过将机器人相关模块与医院HIS系统对接,有效的帮助医院配送系统实现信息化、数字化、网络化、集成化、智能化、自动化等。

AGV机器人的转向、起步、停车及倒车装置,由车上的微机智能系统控制,还有相应的可编程序录入功能。小车可根据输入的程序指令,由激光导航自动前进、后退、转向、开门等到达指定送物地点,并自动返回,全程无人操作。小车上还装有相应的传感器,为智能系统提供参照信号,以发出校正小车位置的信息。

AGV机器人可以自动进行物品装载、行走到目标位置,在院内进行物品传输。在对电梯进行控制端的简单改造后,机器人通过无线信号实现开门和楼层转换,实现自行上下楼。

从目前的市场应用情况来看,AGV机器人主要用在了以下六个场景中:消毒供应中心、静脉药物配置中心、护士站、住院部、手术室和库房。

5G的到来极大地促进了医疗物联网的发展。医疗物联网的通信技术包括 WiFi、蓝牙等短距离无线通信技术,也包括如2/3/4G 蜂窝通信技术的广域网通信技术。高速率业务主要使用 3G、4G技术。

蜂窝、Wi-Fi和蓝牙使得物联网能够跨越平台使用,而5G则是将这些东西连接起来的纽带。物联网设备具有不同的功能和数据需求,而5G网络能全部支持。

美国哈斯商学院(Haas School of Business)在一份报告指出:“最能体现5G在医疗领域影响力的是‘医疗个性化’。物联网可以通过不断收集患者的特定数据,快速处理、分析和返回信息,并向患者推荐适合的治疗方案,这将使得患者拥有更多的自主管理能力。”

随着5G牌照的发放,5G网络会更好的履行“智慧管道”的作用,助力物联网之间的数据传输,支撑诸如高清视频、实时监控等应用。

NB-IoT网络将使物联网走出碎片化,助力医疗行业加速信息化升级。NB-IoT 蜂窝技术(窄带蜂窝物联网)作为全球统一移动物联网标准,依托蜂窝网络,建设覆盖广泛、低功耗、大链接、低成本、高安全的网络,是 LPWA(低功率广域网络)领域最佳的解决方案,能满足低速率业务的多种应用场景。

据2019年数据,中国电信拥有31万个NB-IoT基站,是全球最大的纪录保持者;中国联通在2019年5月,规模也超过了30万个,基本做到全国覆盖。中国移动在2019年移动通信物联网生态大会上表示,中国移动在全国已经也建成超过20万个NB-IoT基站,覆盖了346个城市。根据中国移动大连接战略,2020年中国移动蜂窝物联网连接规模将达5亿。

2020年5月7日,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》(简称《通知》),总体目标是推动2G/3G物联网业务迁移转网,提出建立NB-IoT(窄带物联网)、4G和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖,移动物联网连接数达到12亿,打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。

NB-IoT 采用超窄带、重复传输、精简网络协议等设计,能满足物联网的连接要求,在相关国家政策的助力下,LPWAN 等技术快速产业化,伴随三大运营商大规模物联网网络部署,NB-IoT 的规模化推进或将成为物联网普及的重要突破点,NB-IoT 网络在医疗物联网领域也将得到广泛应用。

传感器是各种医疗硬件的基础元件。物联网是通过无源\有源RFID标签、腕带、健康一体机、可穿戴设备等感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息处理,并做出反应的智能服务系统。当前,物联网应用最多的是基于传感器的监控类应用。

传感器发展至今,已成为具有信息处理功能的智能传感器。传感器家族也从生理生物数据传感器、环境数据传感器、动作压力等物理类数据传感器扩展到了生物传感器、纳米传感器、柔性传感器等创新传感器。

传感器的发展,一方面扩大了当前信息系统的信息获取能力,能更加有效地感知物理世界;另一方面通过强化云计算和对传感数据的智能判定,使得基于信息的决策能力得到了提高,也让物联网的应用场景越来越丰富。

在物联网发展早期,物联网的应用场景多为人员管理、体征监测等对物品、人体的识别和定位等。随后,被服管理、供应链管理、冷链管理等旨在提高医疗过程精细化管理水平、提升医疗流程效率的创新应用开始出现,目前,物联网技术开始在医务人员预警、院内环境监测预警等应用上发挥作用。相信在政策和技术的助力下,未来的物联网创新应用场景图谱会更加丰富和多样。

分析312家企业后,我们发现了这七个创新医疗物联网应用场景

图片来源@视觉中国

文丨动脉网

中央定调,投资加码,在春天到来之际,“新基建”火出了圈。而在新基建七大领域中,物联网是一个“无孔不入”的存在,该技术深度融入了“新基建”所涉及的每个模块中。万物互联的时代,已然到来。

在前不久的新冠肺炎疫情中,物联网技术也展现了其对医疗健康行业巨大的赋能作用。我们可以看到,机器人和智能病房等典型物联网应用在国内外都得到了充分的部署。随着技术的发展,市场需求的变化,物联网的应用场景范围也在逐渐地外扩。

动脉网从多个公开渠道搜集了312家医疗物联网企业名单,并以2018年动脉网研究《专题报告:2018医疗物联网16大应用场景深度剖析》为时间起点,通过对这些企业提供的物联网产品应用场景的对比,整理出了七大创新的医疗物联网应用场景。动脉网将对每个应用场景的新增原因、解决方案,并配合企业案例进行详细论述,期望能更好地推动物联网在医疗健康领域的落地应用。

物联网,简称IoT,是未来智慧医疗的核心。按照面向服务的体系架构,医疗互联网被分为四层结构:感知层、网络层、平台层和应用层。

感知层,又被称为传感层,是物联网的基本特征,由包括RFID以及各种智能传感器在内的传感器硬件以及相应的数据感知/采集协议构成。它的作用在于识别和采集设备信息、数据。

网络层则是由互联网、WIFI网络、RFID网络、5G网络、Zigbee、LoRa、NB-IoT等网络组成。网络层的作用是实现所有物体的连接,并允许设备与网络内其它设备传输共享信息。

平台层在物联网架构中起到承上启下的关键作用。平台层的核心是中间件技术,需要满足统一的服务规范。中间件的硬件和软件平台可以重复使用,从而为物联网提供一个低成本的平台,起到无缝集成物联网服务和应用程序的功能。

应用层是物联网和用户的接口,是物联网价值的集中体现。

医疗物联网通过有效融合各种网络,并结合感知设备收集和存储的信息和数据,形成了一个巨大网络,进而对医院的人和物进行精细化管理,进而实现资源的智能化、信息共享和互联互通。

目前,医疗物联网的应用场景已经非常丰富。在整理的312家企业产品列表中,高低值耗材管理、诊断试剂和药品管理、医废管理、婴儿防盗、患者防走失、智能输液管理等是物联网企业产品列表中占比较多的应用场景,且在医院的应用程度已经比较成熟。

其中,有很多应用场景都是基于同一种技术开发而来,如婴儿防盗、胸痛中心、无线报警求助等应用都用到了RFID定位技术,只是服务对象和应用场景不尽相同。

随着物联网的普及程度越来越高,基于物联网技术的创新项目也越来越多。许多创新项目都明确指出物联网技术是其产品的技术支撑,物联网产品的服务对象、需求也变得更丰富、更精细化。

基于此,动脉网整理出了七个创新应用场景。它们分别是被服管理、医务人员安全报警、环境监测、物联网+康复机器人、健康管理方案、手卫生、AGV物流机器人。

在这312家企业中,有55家企业涉及到了这7个创新应用场景。

物联网新增应用场景企业图谱

在这七个应用场景中,动脉网依据其不同特性,分成了两大类,即为了提升医疗服务质量的医疗服务需求,以及旨在提高工作效率的成本控制需求两大属性。

显而易见,被服管理、环境监测、AGV物流机器人归属于成本控制需求,康复机器人+物联网、医务人员报警、手卫生、健康管理属于医疗服务需求。在七个创新应用场景中,成本能控制需求的占比为54%,略高与医疗服务需求。

动脉网分析后认为,虽然资产管理在短时间内并不能为医院非常直观地反应成本控制的效果,但长期来看,医院通过物联网来实现资产管理是必然趋势。另外,由于医保控费等原因,一些医院的成本控制需求提高,通过利用物联网实现医院精益化管理的欲望加强。

针对这七个创新应用,动脉网分别采用了具体案例,来详细说明它们的真实落地情况。

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医务人员安全报警

医疗暴力现已成为全球性问题,无论是发展中国家还是发达国家,无论生活水平、文明程度如何,医疗暴力都广泛存在。除了将医疗暴力上升到法律保护的层面,还需要将保护措施落实到实际工作中。

在医院的“三防体系”中,人防是基础,物防是保障,技防是核心。伤医事件屡屡发生,除其他较为复杂的因素外,与医院的安全措施相对滞后也有直接原因。所以优化医院“三防”体系中的“技防”就成为医院安保环节中亟待解决的问题。

在保护医务人员安全上,物联网也发挥了作用。昂科信息推出的平安医护系统就是基于其医疗无线物联网平台及医疗定位网设计。报警系统主要由两部分构成:前端一键报警设备和后端报警管理平台。两者通过无线网络传输的方式进行连接。

医患产生争执时,医护人员通过佩戴胸牌式定位标签按钮进行预报警,系统会向安保部门发出报警,提供报警人员位置信息,并实时跟踪刷新,系统还可联动视频监控系统实时查看录像,安保人员接到报警后第一时间赶到现场进行劝阻和干预,避免伤医事件发生。

昂科信息平安医护系统(图片来自官网)

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环境监测

在院内需要监控的环境中放置温度标签、烟感标签、水浸标签、门磁标签、电流标签、液体温度标签等众多无线传感器进行数据采集、监控,然后通过ZigBee网络、GSM网络、WIFI等无线网络,将数据传输至监测平台。如果监测参数异常,平台会将数据信息及时传递给管理员,进行处理。

威斯盾环境监测管理平台 (图片来自官网)

根据医院的实际管理需求,目前,威斯盾建立了基于物联网的院内三级药品温湿度和环境综合监测管理平台,实现对院内所有药品(含冷链药品和疫苗)的储存转运设备设施的温湿度、以及其他设备和工作环境的实时温度、湿度、供电状态、消防烟感状态、氧气浓度、二氧化碳浓度、空气颗粒物、各类TVOC的浓度、开关门状态等进行实时综合网络化监测。

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健康管理

妙健康的移动医疗+健康管理方案

在慢病管理中,及时得到高危人群或患者的体征信息,对慢病的防治有极大的作用。随着物联网技术的发展,通过无线传输技术,远程且实时的生命体征采集已成为可能。妙健康打造了健康行为大数据平台:妙+,目前已接入智能手环、血压计、血糖仪、体脂秤、体温计等300多款可穿戴智能健康硬件设备。开放的健康数据SDK接口,可面向全球范围内符合条件的行业客户提供健康数据接入服务,通过物联网健康数据入口为基础,服务包括保险、企业、手机、政府等领域,覆盖用户超6.5亿。

妙健康还和百度合作,妙健康通过开放“妙+”物联网健康大数据平台,进一步与小度智能音箱打通SDK数据接口,一键连接300+智能健康监测设备,让用户居家检测更便捷。此外,双方将进行生态合作互补,基于用户的个人健康状况,由“AI健康管理师”或专业医生团队,为慢病人群提供远程问诊、在线随访,制定千人千面的健康管理服务和健康保障产品,有效提升服务的可及性,助力基层家医服务,赋能居民慢病管理。

曼荼罗科技的基于物联网的健康管理平台(图片来自官网)

基于物联网的互动式居民健康管理服务平台采用物联网技术,实现以健康感知、传输及应用三个层级为技术支撑的居民健康管理服务,采用开放技术路线实现医疗卫生服务资源的整合和共享。

在血压计、血糖仪等生命体征传感器上统一安装RFID读取设备和无线传输模块,其中RFID读取设备用于识别用户,同时在上传用户检测信息时,RFID的信息也会同步上传,便于后台服务器的数据集成。使用者可以通过手机、电脑、手表等查看数据变化趋势,医护人员通过客户端针对异常数据提出进一步诊疗建议。

除了RFID技术,NB-IoT网络技术在慢病管理上也有触及。2016年,华为、乐心医疗、广东联通三方,在广东联通现网NB-IoT网络环境下完成了智能血压计的业务调试,标志着基于NB-IoT技术的智能健康医疗设备的诞生,意味着NB-IoT业务应用突破进入了智能医疗设备领域。

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带蜂窝物联网)是一种基于蜂窝的窄带物联网,是物联网IoT领域的一种重要技术分支,也是低功耗广域网中的一种技术。

该智能血压计在每一次使用后,可通过NB-IoT无线网络自动上传相关测量数据至智能健康云平台进行数据的分析与整理,并形成实时的健康图表及分析报告,送达至用户手中的APP或者微信公众号,便于用户随时随地了解个人及其家庭成员的健康数据,掌控健康趋势。

结合NB-IoT低功耗、深度覆盖等技术优势,可以增强产品的省电优势,解决了其传统产品基于GPRS无线回传在部分区域信号覆盖不好,数据难以上传的问题,进一步提升了客户的使用体验。

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手卫生

传统的手卫生依从性监测依靠人工抽查统计或设立观察员监督,效率较低。随着医疗物联网的发展与兴起,这种需要严格流程化控制的情况得到了改善。基于物联网、传感器的系统,是信息化企业对手卫生依从性管理的主要切入点。

物联网传感器可以有效替代人类对环境的感知能力,更加精准和实时地识别医务人员的手卫生状态,进而在各个需要执行手卫生操作的时刻,一方面通过发出警告来提醒医务人员,通过传感器接入的通信网络,自动在服务后台保存记录,作为考核依据。

物联网解决方案流程:

派凡科技手卫生解决方案由智能AP、区域识别器、自动取液识别器、胸牌、物联网网关和医疗物联网平台构成。

装有RFID标签的智能胸卡与医务人员绑定,可实现人员的关键位置识别;区域识别装置则可以激活监控范围内的胸牌,实现出入口识别、驻留识别和靠近识别。

自动取液识别器主要用于洗手识别,采用红外感应自动出液,并通过无线信号向智能胸卡发送洗手开始信号;物联网网关用于接收智能胸卡接口的各种信号,经过处理后传送到医疗物联网平台进行分析和记录;物联网平台用于设备状态管理、科室医务人员管理、手卫生数据存储和分析等。

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被服管理

传统被服管理需要专人手工清点、人工记账并统一抄录到excel,执行量大的同时,管理难度、安全隐患也很大。在科室污物拆包分类清点时,很容易引发二次感染风险;在被服周转、洗涤阶段、交接程序繁琐,质量和责任都无法追溯,后续的清点工作进展缓慢。

RFID医院被服管理是将医院的医生护士制服,病人制服,被褥,床单(文中统称为被服)加装RFID电子标签,利用RFID台面式、手持式、固定式读写器等自动识别被服注册、被服清点、被服领用、被服回收、被服状况查询、被服追踪、被服自动分拣等各个管理流程的智能管理模式。

物联网解决方案执行流程:

在被服上安装物联网电子标签,与使用人员相关联,各科室通用的病患服、被褥、床单由专人通过识别被服物联网标签送到各个科室。在回收阶段,各科室人员将被服放入装有物联网读写器,具有自动识别功能的收衣箱,达到一定数量后自动通知专人回收,再由洗涤工厂人员到各个科室回收需要洗涤的被服,使用物联网读写器或手持机清点并完成交接。

思创医惠智能被服管理系统运用RFID电子标签,结合思创医惠物联网感知体系,对医院病人织物、医护织物、手术织物进行数字化管理,并实现了被服交接清点自动化、洗涤质量追溯闭环化的全方位、立体化管理。

思创医惠的水洗标签也在洗涤过程中做出了重要作用。除了耐高温、耐冲洗、耐压、耐折等质量保证,思创医惠还以RFID技术让每个水洗标签都拥有了唯一身份识别的“身份ID码”,ID码配合三网合一的物联网大平台及数据采集硬件,让布料的洗涤过程、交接管理、事件追踪更可靠,管控流程更加系统化、智能化。

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康复机器人+物联网

物联网与康复机器人的应用价值体现在:患者通过机器人进行康复训练,机器人可以根据机器人上的传感器实时了解患者的情况并提供所需的康复训练。通过物联网系统,医生、患者和家属可以实时了解到患者的身体情况和训练情况,实现远程诊疗和指导。

动脉网预测,物联网化将是康复器械产品的发展方向。原因在于:

第一,医疗设备的数字化与物联网化,可以帮助康复师更精准地掌握患者身体情况,提供更精确的康复方案。

第二,物联网技术的应用也为康复治疗提供了新的机遇和治疗手段,它可以营造出更加有趣的康复训练环境,提高患者参与训练的积极性与主动性,实现康复评估定量化、训练可视化、管理智能化。

第三,基于物联网的康复信息管理系统,在家庭、社区和医疗机构间打造闭环云平台,实现数据共享,进而完善三级医院与康复医院、社区机构之间的双向转诊制度及逐级技术指导,实现评估、训练、检测一体化。

另外,康复设备物联网化之后,可以实现设备的快速保修、软件快速更新。同时,物联网化后可以记录产品的使用频次,进而判断设备是否适合科室,帮助企业对设备进行更新迭代。

迈步机器人的核心产品BEAR-H1 外骨骼康复机器人便将物联网嵌入了自己的智能康复体系。

通过在机器人身上安装无线可量化传感器,建立一套评估体系,以此反映患者身体情况。在患者治疗过程中,无线传感器采集患者动作幅度、力度等数据,并将数据上传至物联网平台。同时,迈步机器人也会采集医生给患者做出的临床方面评价,然后将两组数据对比,找到其内在关系,进一步给患者提出康复方案。

通过物联网系统,医生、患者和家属可以实时了解到患者的身体情况和训练情况,实现远程诊疗和指导。这样可以延长患者接受康复训练的时间,不再受到医院场地或床位的限制,也增加了医院创收的渠道。对患者来说,康复训练更加方便,且训练时间的加长也会带来更好的康复效果。

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AGV物流机器人

医院物流在现代医院管理中拥有战略性地位,几乎涵盖了医院所有业务部门的日常作业和管理活动。由于传统物流方式需要大量人力完成,不仅成本高,而且存在人员物流混乱的情况,存在各类人员交叉感染的潜在可能性,以及物品受污染、受损、丢失的现象。因此,物流机器人开始崭露头角。

目前医院内有四种主流的自动化物流形式:医用气动物流系统、轨道小车物流系统、中型箱式物流系统和AGV机器人,不同类型的技术满足了医院对不同物资和重量上的需求。

一般来说,AGV机器人系统以移动机器人为载体,是一种以电池为动力,全自主式导航的无人驾驶自动化搬运系统,属于随着各种先进定位、避障、身份识别、自动充电等物联网传感器技术、信息技术普及推广而发展起来的一种新型智能化物流解决方案。通过将机器人相关模块与医院HIS系统对接,有效的帮助医院配送系统实现信息化、数字化、网络化、集成化、智能化、自动化等。

AGV机器人的转向、起步、停车及倒车装置,由车上的微机智能系统控制,还有相应的可编程序录入功能。小车可根据输入的程序指令,由激光导航自动前进、后退、转向、开门等到达指定送物地点,并自动返回,全程无人操作。小车上还装有相应的传感器,为智能系统提供参照信号,以发出校正小车位置的信息。

AGV机器人可以自动进行物品装载、行走到目标位置,在院内进行物品传输。在对电梯进行控制端的简单改造后,机器人通过无线信号实现开门和楼层转换,实现自行上下楼。

从目前的市场应用情况来看,AGV机器人主要用在了以下六个场景中:消毒供应中心、静脉药物配置中心、护士站、住院部、手术室和库房。

5G的到来极大地促进了医疗物联网的发展。医疗物联网的通信技术包括 WiFi、蓝牙等短距离无线通信技术,也包括如2/3/4G 蜂窝通信技术的广域网通信技术。高速率业务主要使用 3G、4G技术。

蜂窝、Wi-Fi和蓝牙使得物联网能够跨越平台使用,而5G则是将这些东西连接起来的纽带。物联网设备具有不同的功能和数据需求,而5G网络能全部支持。

美国哈斯商学院(Haas School of Business)在一份报告指出:“最能体现5G在医疗领域影响力的是‘医疗个性化’。物联网可以通过不断收集患者的特定数据,快速处理、分析和返回信息,并向患者推荐适合的治疗方案,这将使得患者拥有更多的自主管理能力。”

随着5G牌照的发放,5G网络会更好的履行“智慧管道”的作用,助力物联网之间的数据传输,支撑诸如高清视频、实时监控等应用。

NB-IoT网络将使物联网走出碎片化,助力医疗行业加速信息化升级。NB-IoT 蜂窝技术(窄带蜂窝物联网)作为全球统一移动物联网标准,依托蜂窝网络,建设覆盖广泛、低功耗、大链接、低成本、高安全的网络,是 LPWA(低功率广域网络)领域最佳的解决方案,能满足低速率业务的多种应用场景。

据2019年数据,中国电信拥有31万个NB-IoT基站,是全球最大的纪录保持者;中国联通在2019年5月,规模也超过了30万个,基本做到全国覆盖。中国移动在2019年移动通信物联网生态大会上表示,中国移动在全国已经也建成超过20万个NB-IoT基站,覆盖了346个城市。根据中国移动大连接战略,2020年中国移动蜂窝物联网连接规模将达5亿。

2020年5月7日,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》(简称《通知》),总体目标是推动2G/3G物联网业务迁移转网,提出建立NB-IoT(窄带物联网)、4G和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖,移动物联网连接数达到12亿,打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。

NB-IoT 采用超窄带、重复传输、精简网络协议等设计,能满足物联网的连接要求,在相关国家政策的助力下,LPWAN 等技术快速产业化,伴随三大运营商大规模物联网网络部署,NB-IoT 的规模化推进或将成为物联网普及的重要突破点,NB-IoT 网络在医疗物联网领域也将得到广泛应用。

传感器是各种医疗硬件的基础元件。物联网是通过无源\有源RFID标签、腕带、健康一体机、可穿戴设备等感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息处理,并做出反应的智能服务系统。当前,物联网应用最多的是基于传感器的监控类应用。

传感器发展至今,已成为具有信息处理功能的智能传感器。传感器家族也从生理生物数据传感器、环境数据传感器、动作压力等物理类数据传感器扩展到了生物传感器、纳米传感器、柔性传感器等创新传感器。

传感器的发展,一方面扩大了当前信息系统的信息获取能力,能更加有效地感知物理世界;另一方面通过强化云计算和对传感数据的智能判定,使得基于信息的决策能力得到了提高,也让物联网的应用场景越来越丰富。

在物联网发展早期,物联网的应用场景多为人员管理、体征监测等对物品、人体的识别和定位等。随后,被服管理、供应链管理、冷链管理等旨在提高医疗过程精细化管理水平、提升医疗流程效率的创新应用开始出现,目前,物联网技术开始在医务人员预警、院内环境监测预警等应用上发挥作用。相信在政策和技术的助力下,未来的物联网创新应用场景图谱会更加丰富和多样。

物联网技术在智慧医疗领域的应用

物联网技术在医疗领域的应用,能够帮助医院实现对人的智慧化医疗和对物的智慧化管理工作,从而使“智慧医疗”得以实现和推广。本文首先介绍了智慧医疗的定义和基本内容、技术架构等方面内容,并结合两项技术运用实例对智慧医疗现存难题和未来趋势进行了分析和展望。

在生活需求已得到基本满足的今天,人们对于医疗卫生服务的要求也越来越高,而物联网技术的出现,满足了人民群众关注自身健康的需要,推动了医疗卫生信息化产业的发展。

物联网技术在医疗领域的应用潜力巨大,能够帮助医院实现对人的智慧化医疗和对物的智慧化管理工作,能够满足医疗健康信息、医疗设备与用品、公共卫生安全的智能化管理与监控等方面的需求,从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题。

如何利用先进技术实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,成为智慧医疗的关键

一、智慧医疗定义及基本内容

1.定义

物联网技术是未来智慧医疗的核心,其实质是通过将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、视频检测识别技术、GPS技术等综合应用于整个医疗管理体系中进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,从而建立起实时、准确、高效的医疗控制和管理系统。

2.基本内容

目前物联网技术在医疗行业中有多方面的用途,其基本内容包括:

(1)人员管理智能化。实现对患者的监护跟踪安全系统,病人流动管理、出入控制与安全;婴儿安全管理系统、医护人员管理系统。加强出入婴儿室和产妇病房人士的管理,对控婴管理、母亲与护理人员身份的确认,在偷抱或误抱时及时发出报警,同时可对新生婴儿身体状况信息进行记录和查询,确认掌握新生婴儿安全。

(2)医疗过程智能化。依靠物联网技术通信和应用平台,实现包括实时付费以及网上诊断、网上病理切片分析、设备的互通等,以及挂号、诊疗、查验、住院、手术、护理、出院、结算等智能服务。

(3)供应链管理智能化。药品、耗材、器械设备等医疗相关产品在供应、分拣、配送等各个环节的供应链管理系统。依靠物联网技术,实现对医院资产、血液、医院消毒物品等的管理。产品物流过程涉及很多企业不同信息,企业需要掌握货物的具体地点等信息,从而做出及时反应。在药品生产上,通过物联网技术实施对生产流程、市场的流动以及病人用药的全方位的检测。

依靠物联网技术,可实现对药品的智能化管理

(4)医疗废弃物管理智能化。可追溯化是用户可以通过界面采集数据、提炼数据、获得管理功能,并进行分析、统计、报表,以做出管理决策,这也为企业提供了一个数据输入、导入、上载的平台。

(5)健康管理智能化。实行家庭安全监护,实时得到病人的全面医疗信息。而远程医疗和自助医疗,信息及时采集和高度共享,可缓解资源短缺、资源分配不均的窘境,降低公众医疗成本。

二、智慧物联网关键技术

1.传感器技术

传感器技术是实现智慧医疗的重要环节,借助传感器技术可实现对患者生命体征数据和治疗减产过程数据的采集,实现对医疗过程的监控,提高治疗效果,同时实现对药品从采购到最终患者者手中的全程管理。

2.射频识别(RFID)技术

RFID技术也是一种传感技术,可以快速读写、长期跟踪管理,是通过在物料、药品中植入芯片,并将芯片信号与物料产品信息相连接,医院通过计算机、自动识别系统,实现对物料、药品的全程监管。

3.嵌入式系统技术

嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。嵌入式软件与传感器、RFID等,结合已有的网络、数据库、中间件技术,构筑起了一个由无数联网的阅读器和移动标签组成的,比Internet更为庞大的物联网。

4.GPS全球定位系统和GIS技术

医药供应链可以应用GIS收集、储存和处理空间信息,并且以GPS来测量任何时间和地点的即时位置信息,实现供应链各环节之间的实时数据传递。

三、技术架构

智慧医疗技术架构共分为三层,分别为应用层、网络层、终端及感知延伸层。

应用层根据医疗健康业务场景分为七个系统模块:

一是业务管理系统,包括医院收费和药品管理系统;

二是电子病历系统,包括病人信息、影像信息;

三是临床应用系统,包括计算机医生医嘱录入系统(CPOE)等;

四是慢性疾病管理系统;

五是区域医疗信息交换系统;

六是临床支持决策系统;

七是公共健康卫生系统。

网络层包括有线网络和无线网络,有线方式可支持以太网、串口通信和现场总线等方式,无线方式可支持WiFi、移动网、RFID、蓝牙。网关在网络层与感知延伸层之间进行数据存储和协议转换,并通过接入网发送,具有对业务终端的控制管理能力。

终端及感知延伸层指的是为医疗健康监测业务提供硬件保证的各类传感器终端。针对不同的应用,这些传感器终端可以组成相应的传感器网络,如心电监测传感器、呼吸传感器、血压传感器、血糖传感器、GPS和摄像头等设备。

四、技术运用实例

1.RFID技术实现输液防差错

输液是当前医疗活动的重要组成部分,工作量大,业务繁忙琐碎,一旦出现差错,就可能危及病人的安全。因此,应该在药品的调配与发放过程中,充分利用物联网技术减少不规范操作带来的安全隐患,以及纠正医疗差错等一系列问题。

输液防差错系统包括射频发射器、射频接收器、患者腕带、控制中心装置;射频发射器设置在患者的药物上,射频接收器通过唯一的射频信号与射频发射器无线对应连接。

每位患者入院时匹配一只患者腕带,并由控制中心装置自动编号并记录患者各种信息,且产生唯一的射频信号。在患者后续治疗过程中,每一项药物或治疗措施,以及患者各种检查采样标本均采用同一主编号。

配置中心配药或科室为患者增加药物时,每项药物均嵌入射频发射器。

当医护人员取出药物为患者治疗时,在射频信号的接收范围内,患者腕带上的射频接收器接收药物上的射频发射器发出的信号,自动核对识别相应患者信息,判断药物是否正确,防止错误治疗。

若射频接收器发现药物的射频信号匹配正确,则立刻发出声音提示医务人员正确;若射频接收器发现药物的射频信号不匹配,即非该患者的药物,则立刻发出警报声提示错误,并通知控制中心装置。医护人员可采取相应措施补救。

通过射频信号核对技术可从根本上解决配药—储存—治疗过程中的失误,从而减少医疗事故的发生,也减轻医护人员的压力及缓和医患矛盾;通过高度集成的信息化管理措施和先进的物联网技术,能够使整个医疗过错一目了然,条理分明,并且每一步都上传至控制中心,留下记录证据;通过控制中心进行数据联网,并形成大数据,通过大数据对患者自身信息和治疗过程的对比总结出相应的经验,用来辅助以后的治疗。

2.基于物联网技术的护士工作站

每个护士站病床多、护士少,在没有实现各护士站的集中监控管理情况下,护士站在处理效率、安全保障以及资源优化配置等方面存在诸多缺陷。

利用物联网技术,可以实现对住院病人和医护人员的自动身份识别、人员定位、电子导医、生命体征信息自动采集监视、电子化病房巡查、出入安全控制等新型医务服务和管理功能,包括以下五个子系统:病人身份匹配系统、病人安全管理系统、病人实时定位监视系统病人生命体征数据采集和监护系统和物联网病房管理系统。病人身份匹配系统在病人入院时即通过入院注册系统登记身份信息,佩戴唯一的电子标签腕带。对于有源物联网标签,病人通过佩戴的电子腕带标签发出的信息能够随时被覆盖的无线物联网探测网络侦测到,由医护工作人员通过工作台电脑随时识别到不同位置的病人身份信息。

病人安全管理系统利用物联网电子标签的在线侦测和远距离读取识别的特性,可以在病人腕带被非正常移除和脱落时提示监控台报警。病人在未经过许可授权而离开护理区域时,区域出入口的物联网探测器将验证许可身份并向工作控制台报警提示,防止病人在未经许可下离开监护区域。

病人实时定位监视系统在物联网探测网络的覆盖下,使佩戴物联网腕带的病人可以实时地处于医疗监护的状态下,为医院方能够更好的根据病人活动情况提供医护关怀。根据最近物联网探测点的位置和返回的探测到的物联网腕带信息,可以随时了解在此区域附近的病人信息,根据需要由医护人员随时提供医护服务。

病人生命体征数据采集和监护系统利用物联网的数据转储和传输特性结合微型病人体温测量探头,以及移动式体征监护设备,在物联网接收器网络覆盖下,可以进行在线的病人体征数据采集和监护管理,使病人在无人陪伴的场景下,也可以接受到监护关怀,随时为医护人员提供病人的体征活动状况,及时处理应急救护需求。

物联网病房管理系统利用无线网络覆盖和配置移动物联网护士工作站,护理人员可以脱离护士台的电脑工作站的羁绊,在日常的移动工作中,随时随地操作在线使用信息管理设备,进行病人身份核对、资料调阅、位置跟踪、医护工作记录等一系列现场任务操作,摆脱传统的纸质登记、核查操作方式,实现移动现场医护操作管理,提高工作质量和效率。

五、智慧医疗存在的难题

1.人才缺乏。尤其是擅长物联网技术又熟悉医疗行业的技术人才更加缺乏,使得我国智慧医疗应用很难形成从上到下全程智慧化的应用系统。

2.应用需求层次较低。虽然国内出现了不少基于物联网的智慧医疗应用,但是现有的应用量不足以带动产业发展,部分领域应用水平与系统性较低,难以实现规模化发展。

3.存在信息安全隐患。智慧医疗和其他物联网、互联网的安全问题一样,永远都会是一个被广泛关注的话题。由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物以及相关的数据,导致物联网信息安全要求更高,对隐私权保护的要求也更高,由此有很多人呼吁要特别关注物联网的安全问题。

六、智慧医疗的未来展望

在物联网技术的推动下,智慧医疗正在走进寻常百姓的生活。将物联网技术用于医疗领域,借由数字化、可视化模式,可使有限医疗资源让更多人共享。随着智慧医疗在企业管理中重要地位的不断凸显,以及我国“互联网+”战略的进一步发展,针对智慧医疗的研究将形成物联网技术应用的新天地。