物联网技术在智能医疗领域的应用：RFID技术如何提升医疗质量与安全

针对人口结构老龄化带来的长期护理需求，世界各国政府纷纷制定政策，希望利用Wi-Fi、蓝牙、3G、GPS、RFID等物联网技术构建移动医疗网络；话题的发酵也带动医疗行业结合物联网进入下一个新的应用阶段。

物联网技术在智慧医疗领域的主要应用技术主要在于物资管理可视化技术、医疗信息数字化技术、医疗过程数字化技术三个方面。

1.医疗器械、药品监测管理

借助RFID技术，可视化技术开始广泛应用于医疗机构的物资管理。可以实现医疗器械和药品的生产、流通、防伪和追溯，避免公共医疗安全问题，实现药品追踪和设备追踪，可用于科研和生产。 ，从流量到使用情况全方位实时监控，有效提高医疗质量，降低管理成本。

据世界卫生组织统计，全球假药比例已超过10%，销售额超过320亿元人民币。中国药学会相关数据显示，每年至少有20万人因错误或不当用药而死亡，其中11%至26%的人服用不合格药品。约 10% 的用药错误案例。因此，RFID技术对于药品和设备的跟踪监控、整顿和规范医疗用品市场发挥着重要作用。

具体来说，物联网技术在物资管理领域的应用方向包括以下几个方面：

1、医疗器械、药品防伪

产品上的身份标记是独一无二的，难以复制。可以起到查询信息、防伪的作用。这将是查处假冒伪劣产品的一项非常重要的举措。例如，通过将药品信息传输到公共数据库，患者或医院可以将标签内容与数据库中的记录进行核对，从而轻松识别假药。

2.全程实时监控

RFID标签可以对药品从科研、生产、流通到使用的全过程进行全方位监控。尤其是在出厂时，产品自动包装时，安装在生产线上的阅读器可以自动识别每种药品的信息，并将其传输到数据库中。流通过程中可随时记录中间信息，实现全线监控。

3.医疗废物信息化管理

通过实现不同医院和运输公司之间的合作，借助RFID技术建立可追溯的医疗废物追踪系统，可以跟踪医疗废物运输到处理厂的全过程，避免医疗废物的非法处理。

2、数字化医院

物联网在医疗信息管理等方面具有广阔的应用前景。目前，医院对医疗信息管理的需求主要集中在以下几个方面：身份识别、样本识别、病历识别。其中，身份识别主要包括患者身份识别和医生身份识别；样品鉴定包括药品鉴定、医疗器械鉴定、实验室产品鉴定等；病历识别包括病情识别、体征识别等，具体应用分为以下几个方面：

1.患者信息管理

患者的家族史、既往病史、各种检查、治疗记录、药物过敏等电子健康档案可以帮助医生制定治疗方案；医生和护士可以实时监测患者的生命体征、治疗和化疗情况，防止用错药、错打针，并自动提醒护士进行药品发放、检查等任务。

2.医疗应急管理

在伤员较多、无法联系家属、病情危重等特殊情况下，可以利用RFID技术可靠、高效的信息存储和查验方式，快速确认患者身份并确定其姓名、年龄、血型、急诊联系电话、既往病史、家庭成员等相关详细信息，完成入院登记手续，为急诊患者赢得宝贵的救治时间。

特别是救护车配备了3G视频设备。当病人被转运到医院时，急诊室可以首先了解病人的生理状况，争取黄金抢救时机。如果地点偏远，甚至可以利用远程医学影像系统进行紧急救援。 。

3、药品储存

将RFID技术应用到药品的储存、使用、检验过程中，简化人工和纸质记录处理，防止缺货并便于药品召回，避免同类药品名称、剂量、剂型混淆，加强药品管理。确保药品及时、充足供应。

4.血液信息管理

将RFID技术应用于血液管理，可以有效避免条码容量小的缺点，实现非接触式识别，减少血液污染，实现多目标识别，提高数据采集效率。

5. 药物制剂错误的预防

通过在取药过程中增加防错机制，可以在处方开具、调剂、护理管理、患者用药、药效跟踪、药品库存管理、药品供应商进货、储存期限和入库等方面实现防错机制。环境条件。药品制剂的信息化管理，确认患者使用的制剂类型、记录患者的使用流程、保存批次号等，避免用药错误，保证患者用药安全。

6.医疗器械和药品追溯

通过准确记录物品和患者的身份，包括产品使用的基本信息、不良事件涉及的具体产品信息、相同质量问题的产品可能出现的区域、问题产品涉及的患者、未使用的问题产品的位置等，追溯缺陷产品及相关患者，管控所有未使用的医疗器械和药品，为事件处理提供有力支撑。

七、信息共享与互联

通过医疗信息和病历的共享和互联，整合形成发达的综合医疗网络。一方面，授权医生可以查阅患者的病历、病史、治疗措施和保险详情。患者也可以自主选择或更换医生和医院；另一方面，支持乡镇、社区卫生院与中心医院实现信息无缝对接，可以实时获取专家建议、安排转诊、接受培训。

8.新生儿防盗系统

结合大型综合医院妇产科或妇女儿童医院的母婴身份识别管理、婴儿防盗管理、通道权限，防止外人随意进出。特别是，宝宝出生后，还必须给宝宝佩戴一个可以标记唯一身份的“RFID腕带”，让宝宝的信息和妈妈的信息有唯一的对应关系。判断宝宝是否抱错宝宝，只需比对妈妈的宝宝“RFID腕带”信息就够了，这就避免了抱错宝宝的情况发生。

9. 报警系统

通过对医院医疗设备和患者进行实时监控和跟踪，可提示患者发出紧急求救信号，防止患者擅自逃跑，防止贵重设备损坏或被盗，保护对温度敏感的药品和实验室样品。

3.远程医疗监护

远程医疗监护主要利用物联网技术，为危重病人构建以患者为中心的远程会诊和持续监护服务体系。远程医疗监控技术旨在减少患者前往医院和诊所的次数。

根据美国疾病控制中心（CDC）2005年的一份报告，大约50%的美国人患有至少一种慢性病，其治疗费用占全国2万亿美元医疗支出的四分之三以上。除了高科技治疗和手术的高额费用外，医生还花费数十亿美元用于常规检查、实验室测试和其他监测服务。

随着远程医疗技术的进步，高精度传感器已经能够在患者身体区域内实现有效通信。远程医疗监测的重点逐渐从改善生活方式转变为提供及时的救生信息。 ，交换医疗计划。

在实际应用中，可以通过无线、视频方式将社区居民的相关健康信息传输到后方，建立个人医疗档案，提高基层医疗服务质量；允许医生进行虚拟会诊，为基层医院提供大医院专家的智力支持，整合优质医疗资源向基层医疗机构延伸；建设临床病例等远程继续教育服务系统，提高基层医院医务人员继续教育质量。

1.应用RFID帮助老年人独立生活

阿德莱德大学计算机科学家正在领导一个项目，开发一种新的 RFID 传感器系统，以帮助老年人保持独立生活和安全护理。研究人员利用RFID和传感器技术自动识别和监控人们的活动；能够确定个人的正常日常维护情况，并在危险发生时及时提供帮助，在人口老龄化时代具有巨大的潜在价值。

该系统投资成本低，不存在隐私问题，监控密集，且被监控对象（老年人）无需佩戴额外物品。

2、智能轮椅的应用

智能轮椅的任务是安全、便捷地将用户运送到目的地并完成设定的任务。在运动过程中，轮椅不仅需要接受用户的指令，还需要结合环境信息来激活自身的避障、导航等功能模块。与移动机器人不同，在使用过程中，轮椅和用户成为一个协作系统。

在运动过程中，轮椅不仅需要接受用户的指令，还需要结合环境信息来激活自身的避障、导航等功能模块。与移动机器人不同，在使用过程中，轮椅和用户成为一个协作系统。这就要求在设计之初就考虑到人的因素。因此，安全、舒适、操作方便应该是智能轮椅设计中最重要的因素；用户身体能力的差异决定了智能轮椅需要设计出功能多样化的电子系统，能够满足多层次的需求。模块化最能体现系统的多功能特性。每个使用者都可以根据自己的残疾类型和程度选择合适的模块集成，设计者可以在现有的基础上添加功能模块，轻松改善轮椅功能。

智能轮椅的总功能可分为以下子功能：环境感知与导航功能、控制功能、驱动功能和人机交互功能。通过对智能轮椅的功能分析和模块划分，结合具体的研究内容和期望的控制目标，该系统主要由传感器模块、驱动控制模块和人机交互模块三部分组成。传感器模块主要由内部状态感知和外部环境感知两部分组成。通过姿态传感器确定轮椅本身的姿态信息；通过编码器的位移速度和距离获取自定位信息；视觉、超声波和接近开关主要负责不断获取周围环境和障碍物的距离信息。驱动控制模块我们采用后轮驱动。每个后轮都配备有电动机。在控制器的操作下，电动轮椅可以前进、后退、转向。人机交互界面由操作杆和个人计算机界面两种数据输入方式组成，实现基本的人机交互功能。

智能轮椅有2个独立的驱动轮，每个驱动轮都配有电机编码器。两个电机编码器的实时检测数据构成里程表式相对定位传感器，并安装倾斜传感器和陀螺仪来测量轮椅在行驶过程中的姿态。超声波传感器和接近开关用于感知周围环境信息。为了获得更大范围内的障碍物信息，该系统配备了8个红外传感器和8个超声波传感器。此外，还安装了CCD摄像头以确定前方行驶的深度信息。

车身仅依靠两个轮子即可保持平衡。这一显着特征要求它具有特殊的结构。基本设计思想是：将独立直流电机驱动的两个车轮保持在一根轴上，并使车体重心保持在轮轴上方。使用传感器检测车体的倾斜角度。传感器实时获取车体的姿态信息，机器人的处理器处理传感器信号，根据一定的控制算法计算出控制量，控制电机的速度和转向，驱动机器人前进或后退，并完成车身的平衡。

智能轮椅采用倾角传感器和陀螺仪组合形成姿态传感器来检测车辆平台的运行姿态。倾角传感器用于测量轮椅与垂直方向的角度，陀螺仪用于测量角速度。

3、移动医疗

通过监测体温、心跳等一些生命体征，我们可以为每个顾客建立一个身体状况，包括人的体重、胆固醇含量、脂肪含量、蛋白质含量等信息，实时分析人体健康状况，并反馈向社区、护士或相关医疗单位提供生理指标数据，可以为顾客及时提供饮食调整和医疗护理的建议，也可以向医院和研究机构提供科研资料。

4、RFID腕带的应用

在不久的将来，手机将成为每个人的私人医生。

每个人可能都有亲身经历。去医院排队挂号是很常见的事情。等待和焦虑是人们脸上最常见的表情。这种痛苦有时比疾病更折磨人。患者抱怨看病难，医院每天接待数千名门诊患者，不堪重负。但在不久的将来，这一切都将改变。专家将“住”在手机里，手机将成为每个人的私人医生。这就是中国生物医学工程学会副理事长、中国工程院院士于孟荪昨天所设想的健康物联网前景。

每个人生病的时候都想去看专家，但专家却很少。他们如何为每个人服务？但在未来这将成为现实。对于专家来说最重要的是经验，而这些经验往往是根据患者病情获得的数据指针积累起来的。如果能够积累一个专家经验的数据库，当这个数据库的参数足够丰富的时候，只要病人记录了自己的病情，输入参数指针，数据库就会自动对病人进行治疗，这个数据库最终就是专家经验的数据库。 “机器人专家”。

很多市民可能对这些陌生的数据库不太了解，但比如，如果有一位专家专门治疗癌症，那么只要收集到足够多的这位专家的治疗方案，并将这些治疗方案与患者的病理指标相结合，就会成为一位专家。已确立的。数据库模型，例如，当有10,000个白血病患者数据库时，如果收集针头，那么这个数据库将有10,000个用于白血病治疗的解决方案。也就是说，一个普通的白血病患者只需要将各种实验室参数输入到这个数据库中，数据库就会根据过去的专家经验自动生成。治疗方案，而这个治疗方案就是这位专家每天的治疗经验。这样的数据库最终会成为手机内置的软件。一旦生病，手机里的软件就会自动对病人进行治疗。如果出现无法判断的情况，专家会通过网络亲自对患者进行治疗。届时，每个公民的手机都将成为“机器人私人医生”。

5. GPS定位心脏病患者的应用

每个人都必须建立自己的健康数据库。如果心脏病患者建立了数字健康档案，一旦心率出现异常甚至高风险，数据就会立即传回我们的系统。通过GPS定位，我们可以帮助患者立即拨打120，联系最近的医院进行抢救。

这是一个简单的物联网应用，但未来每个公民家里都会有一台体检设备。市民只需将手掌放在这个设备上，设备就会采集血压、​​心跳、脉搏、体温等数据。未来甚至可以在设备上完成一些简单的测试。这些采集的数据将自动传输到医院的数据中心。一旦出现情况，医生会提示患者入院进一步检查或就近采取治疗措施。如有必要，今后可能会每天进行体检。

6、看病只需“一卡一腕带”

人们每次进入地铁，都会感到非常轻松。只要一刷卡，一切就解决了。

在健康物联网中，看病就像乘坐地铁。您所需要的只是一张卡。

在就医过程中，患者以本人身份证作为唯一合法身份证明，在特定的自动办卡机（读写器）上扫描，并存入一定数额的备用金。自动办卡机会生成一张“RFID医疗卡”（也可以使用专用医保卡）来完成挂号。患者凭卡可直接到任意科室就诊，系统将自动将患者信息传输至相应科室医生工作站。在诊疗过程中，医生开出的检查、用药、治疗信息都会传输到相应科室。患者只需持有“RFID医疗卡”，在相关科室的读卡器上扫描，即可进行检查、用药和治疗。您不再需要为了折扣和付款而来回奔波。治疗结束后，您可以持卡到收费处打印发票和费用清单。

此外，与“RFID医疗卡”相对应的是住院时使用的“RFID腕带”，其中包含患者的姓名、性别、年龄、职业、挂号时间、就诊时间、诊断时间、检查时间、费用等信息。获取患者身份信息无需人工输入，且数据可加密，保证患者身份信息的唯一来源，避免人工输入可能带来的错误。同时，加密也保证了数据的安全。另外，腕带还具有定位功能，佩戴腕带的人就不能再偷偷溜出医院了。

当有人强行摘除“RFID腕带”或患者超出医院规定范围时，系统将报警；佩戴监测生命体征（呼吸、心跳、血压、脉搏）并设定“临界值”的“RFID腕带”，“手环”可以全天24小时监测生命体征的变化。当达到“临界值”时，系统会立即自动报警，让医护人员第一时间介入。在医疗过程中，可以通过“RFID腕带”确认患者的检查、拍照、手术、用药等信息，并记录每项工作的开始时间，确保各级医护人员和检查人员进行及时、无差错地发出医疗指示，实现整个诊疗过程的全程质量控制。

患者可以通过“RFID腕带”在指定阅读器上随时查看医疗费用的发生情况，并可以打印费用结果，以及医疗保险政策、规章制度、护理指导、医疗计划、药品信息、等，从而提高患者获取医疗信息的便利性和满意度。

4、物联网医疗应用的技术难点

目前，物联网医疗应用还存在几个需要解决的技术问题：

1.大规模网络中的动态组网和节点移动性管理

当监控系统扩展到社区、城市甚至全国时，其网络规模巨大，监控节点和基站都具有一定的移动性。因此，必须设计合适的网络拓扑管理结构和节点移动性管理方法。

2. 数据完整性和数据压缩

节点有时需要监测人体参数长达24小时。采集的数据量大，存储容量小。压缩算法通常用于减少数据存储和传输量。然而，传统的数据压缩算法成本高昂且不适合传感器。节点。另外，压缩算法不能损坏原始数据，否则会造成误诊。

3. 数据安全

无线传感器网络节点以自组织方式组成网络，容易受到攻击。此外，患者信息需要保密。传感器节点的计算能力相当有限，传统的安全和加密技术并不适用。因此，必须设计适合传感器节点的加法算法。

简而言之，智慧医疗提供多种服务，包括慢性病的长期治疗、预防和早期发现。通过物联网技术，其发展最终将建立医院内部与医院外部的联系，甚至与患者进行沟通。链接系统。