醫(yī)療無線網(wǎng)絡(luò)解決方案.doc

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醫(yī)療無線網(wǎng)絡(luò)解決方案 一. 無線局域網(wǎng)簡介 無線通信技術(shù)具有有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法比擬的靈活性和移動性，提供無處不在的高帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是業(yè)界一直在追求的目標(biāo)之一。1997 年IEEE802.11 系列無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，使“網(wǎng)絡(luò)無處不在”的美好愿望成為現(xiàn)實(shí)。 無線局域網(wǎng)，簡稱WLAN（Wireless Local Area Network），是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN 代替了常規(guī)LAN 中使用的雙絞線或同軸線路或光纖，通過電磁波傳送和接收數(shù)據(jù)。WLAN 包括進(jìn)行通信的客戶端無線網(wǎng)卡（NIC ）和網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)/橋接器（如最終用戶到LAN 和LAN 到LAN）。 隨著對無線局域網(wǎng)移動性、靈活性以及通信速率等要求的不斷提高，無線局域網(wǎng)的技術(shù)也在不斷推陳出新，IEEE 國際標(biāo)準(zhǔn)組相繼推出：IEEE802.11 、IEEE802.11b 、IEEE802.11a 、IEEE802.11g 等標(biāo)準(zhǔn)，并針對普遍關(guān)注的無線局域網(wǎng)安全性問題專門制定了IEEE802.11i 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為無線局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全傳輸保駕護(hù)航。 與此同時，基于無線局域網(wǎng)的各項(xiàng)應(yīng)用得以高速發(fā)展，尤其是無線局域網(wǎng)在醫(yī)療臨床應(yīng)用的巨大前景，使無線局域網(wǎng)成為醫(yī)療行業(yè)關(guān)注的最大熱點(diǎn)。目前，國內(nèi)外最有影響力的醫(yī)院陸續(xù)開始采用WLAN 來進(jìn)一步提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。 二. 無線網(wǎng)絡(luò)在臨床的應(yīng)用 目前，醫(yī)院信息系統(tǒng)在我國已得到了較快發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)醫(yī)院已建立起以管理為主的HIS 系統(tǒng)，當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)則是建設(shè)以病人為中心的臨床信息系統(tǒng)CIS（Clinical Information System）。臨床信息化系統(tǒng)包括醫(yī)生工作站系統(tǒng)、護(hù)理信息系統(tǒng)、檢驗(yàn)信息系統(tǒng)（LIS）、放射信息系統(tǒng)（RIS）、手術(shù)麻醉信息系統(tǒng)、重癥監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)圖像管理系統(tǒng)（PACS）等子系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將以病人電子病歷EMR（Electronic Medical Record，EMR）為核心整合在一起。隨著醫(yī)療改革的推進(jìn)，醫(yī)院正朝著以終末質(zhì)量管理向環(huán)節(jié)質(zhì)量管理轉(zhuǎn)變，從而提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，緩和醫(yī)患關(guān)系，提高醫(yī)院的服務(wù)效率。與以病人為中心的服務(wù)理念相適應(yīng)，醫(yī)院信息化也從傳統(tǒng)的內(nèi)部管理為主的HIS 系統(tǒng)，向以病人為核心的臨床信息化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。伴隨著臨床信息化，醫(yī)院正逐步地實(shí)現(xiàn)無紙化、無膠片化和無線化。隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和普及，無線局域網(wǎng)在全球范圍內(nèi)醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一種趨勢。作為醫(yī)院有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充，華峰科技無線局域網(wǎng)（WLAN ）有效地克服了有線網(wǎng)絡(luò)的弊端，利用PDA 、平板無線電腦和移動手推車隨時隨地進(jìn)行生命體征數(shù)據(jù)采集、醫(yī)護(hù)數(shù)據(jù)的查詢與錄入、醫(yī)生查房、床邊護(hù)理、呼叫通信、護(hù)理監(jiān)控、藥物配送、病人標(biāo)識碼識別，以及基于HIGHWIND WLAN 的語音多媒體應(yīng)用等等，充分發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的效能，突出數(shù)字化醫(yī)院的技術(shù)優(yōu)勢。 2.1. 用于病區(qū)移動查房 在傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)情況下，醫(yī)生查房有兩種選擇：一是手持打印的紙質(zhì)病歷，供查房時查閱；二是醫(yī)生在辦公室工作站上事先調(diào)閱病歷，并記憶分管病人的主要病史、生命體征數(shù)據(jù)，待查房時，憑記憶呈現(xiàn)病人情況。第一種方式，由于要經(jīng)常打印病歷，增加了工作量。第二種查房，極容易造成記憶不全甚至錯誤情況發(fā)生。 華峰科技在病區(qū)組建WLAN 后，醫(yī)生不再受網(wǎng)線的困擾，可以方便、自由地?cái)y帶電腦在病區(qū)內(nèi)移動，利用無線網(wǎng)絡(luò)登陸醫(yī)生工作站，隨時調(diào)閱病歷，迅速地獲取患者的住院信息、病史、檢驗(yàn)、檢查結(jié)果和其他生命體征信息，盡可能有效地與患者交流，從而獲得高效率、高質(zhì)量的床邊探視和護(hù)理。醫(yī)生還可以根據(jù)查房情況，及時將信息錄入計(jì)算機(jī)，并根據(jù)病情變化當(dāng)即開出檢驗(yàn)、檢查、治療和其它醫(yī)囑，避免了查房后再次轉(zhuǎn)抄醫(yī)囑或憑記憶補(bǔ)開醫(yī)囑、記錄病程，造成重復(fù)工作甚至錯誤情況發(fā)生。結(jié)合臨床用藥知識庫、藥物配伍禁忌報(bào)警系統(tǒng)，醫(yī)生在住院病人床邊診斷就能最大限度地避免錯誤的發(fā)生，及時修正醫(yī)囑并采用合理的藥物和治療。 2.2. 用于床邊護(hù)理 在西歐和美國，已有少數(shù)醫(yī)院取消了病區(qū)護(hù)士站，護(hù)理數(shù)據(jù)用無線電腦直接在患者床邊采集和錄入，這不僅提高了護(hù)理效率和質(zhì)量，還增加了醫(yī)護(hù)人員與患者的親和力，使患者得到更多的護(hù)理。將PDA 、條碼腕帶等技術(shù)手段應(yīng)用于臨床護(hù)理，給醫(yī)院管理帶來的成效將體現(xiàn)在多個方面：一是幫助護(hù)士正確執(zhí)行醫(yī)囑；二是全程追蹤醫(yī)療服務(wù)過程；三是為醫(yī)護(hù)人員的績效考核提供客觀的依據(jù)，幫助醫(yī)院真正做到獎勤罰懶。其根本目的是降低出錯率，提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，體現(xiàn)以病人為中心這一核心原則。 2.3. 無線網(wǎng)絡(luò)用于呼叫通信 組建WLAN 后，醫(yī)院可以利用IP 語音（VoIP）系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的通信系統(tǒng)（如尋呼臺），實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸語音和視頻數(shù)據(jù)，提供雙向的語音視頻通信。醫(yī)護(hù)人員可以通過手持設(shè)備接收患者的呼叫，直接與患者通話，并能從系統(tǒng)中的任何位置立即了解患者的需求，許多危重病人因此可以得到及時搶救和特殊護(hù)理，同時醫(yī)生也可以通過WLAN 語音系統(tǒng)了解一些傳染性隔離患者(如SARS) 的情況，有效地保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的健康安全。目前在這方面最廣泛的應(yīng)用為WLAN 手機(jī)——基于WLAN 的手機(jī)，可以在無線局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)清晰暢通的無線通訊，無須支付任何話費(fèi)，此類手機(jī)只需在交換機(jī)上進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置后就能方便的使用。在網(wǎng)絡(luò)中使用無線手機(jī)能夠呼叫普通電話和手機(jī)，用戶通話時在WLAN 覆蓋區(qū)域內(nèi)自由移動，通話質(zhì)量不受影響。 2.4. 無線網(wǎng)絡(luò)用于護(hù)理監(jiān)控 目前，國內(nèi)較先進(jìn)的住院病房安裝有有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，組建WLAN 后，只需增配無線攝像頭，進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置即可，擺脫了重新布線的煩瑣。這種技術(shù)可以用于對病房、藥房和其他重要場所的監(jiān)控。無線攝像頭的管理軟件可以同時監(jiān)控多個現(xiàn)場。在監(jiān)控中心可以對現(xiàn)場進(jìn)行錄像記錄。無線攝像頭在應(yīng)用時結(jié)合醫(yī)院的無線通訊系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步提供醫(yī)護(hù)人員的工作效率。工作人員在收到病人的尋呼信號后，通過網(wǎng)絡(luò)即可在計(jì)算機(jī)終端直接監(jiān)控到病人的狀況，并采取相應(yīng)的醫(yī)療措施，這對于危重病人的監(jiān)護(hù)有著重要作用。 2.5. 無線網(wǎng)絡(luò)用于藥庫管理 在華峰科技WLAN 下進(jìn)行藥庫藥品管理，只需手持無線電腦，進(jìn)行藥品的清點(diǎn)核對。在美國，由于采用了藥物條碼無線識別設(shè)備，WLAN 下的藥品配送和藥庫管理就顯得更加簡單、方便、準(zhǔn)確、高效。 2.6. 無線網(wǎng)絡(luò)用于臨床教育科研 無線網(wǎng)絡(luò)極大地方便了臨床教育科研。教師和科研人員可以在病人床邊一邊講解一邊通過無線移動終端實(shí)時調(diào)用病人的基本情況，包括：病史信息、病理信息、化驗(yàn)檢驗(yàn)信息、放射信息、影像信息等。 2.7. WLAN 結(jié)合RFID( 射頻識別)在醫(yī)療中的應(yīng)用 無線條碼標(biāo)識帶系統(tǒng)：條碼標(biāo)識帶是標(biāo)有病人重要資料的身份標(biāo)識帶，在病床旁，護(hù)士使用無線識別設(shè)備，掃描患者的條碼標(biāo)識帶，關(guān)于患者的標(biāo)識、用藥、劑量、時間及方法的詳細(xì)信息就會得到確認(rèn)。在發(fā)放藥物、輸液、檢查、治療和急救、手術(shù)之前，如果存在任何差異，報(bào)警系統(tǒng)會顯示警告，避免可能發(fā)生的任何差錯。 醫(yī)院有形資產(chǎn)定位管理系統(tǒng)：采用該技術(shù)可以對電腦、醫(yī)療設(shè)備等貴重物品進(jìn)行定位和管理，管理人員可以通過電子界面準(zhǔn)確了解醫(yī)療器械的位置。 三. 無線網(wǎng)絡(luò)在臨床應(yīng)用的優(yōu)勢 3.1. 無線網(wǎng)絡(luò)可以更好滿足醫(yī)生的需求 醫(yī)生每天床邊查房需要病人的臨床資料（病歷、醫(yī)囑、化驗(yàn)單、檢查報(bào)告、影像資料）可以通過無線網(wǎng)絡(luò)和移動終端設(shè)備隨時隨地獲?。豢梢噪S時隨地獲取診療規(guī)范、操作指南、臨床路徑、參考文獻(xiàn)、知識庫等；可以隨時隨地傳送有關(guān)信息，包括：生命體征、檢查化驗(yàn)結(jié)果、病情描述、各種申請；可以進(jìn)行實(shí)時會診，信息交互、重癥監(jiān)測和搶救。 3.2. 無線網(wǎng)絡(luò)可以更好滿足護(hù)士的需求 護(hù)理人員可以實(shí)時采集病人生命體征，如：體溫、呼吸、血壓等；可以實(shí)時核對最新醫(yī)囑變化，執(zhí)行醫(yī)囑時與最新醫(yī)囑進(jìn)行核對，防止差錯；可以實(shí)時三查七對，“三查”即：“操作前查、操作中查、操作后查”，“七對”即：“對姓名、對床號、對藥名、對劑量、對濃度、對時間、對用法”，目的是為了避免護(hù)理差錯，保證病人醫(yī)療安全。另外，無線網(wǎng)絡(luò)還可以與條碼與無線射頻技術(shù)相結(jié)合對病人、藥品進(jìn)行安全、高效的管理。 3.3. 無線網(wǎng)絡(luò)可以更好滿足管理的需求 借助無線網(wǎng)絡(luò)可以更好地進(jìn)行：醫(yī)療質(zhì)量管理，終末質(zhì)量管理，環(huán)節(jié)質(zhì)量管理；可以有效監(jiān)控完整的醫(yī)療過程。檢查時間、醫(yī)囑時間、發(fā)藥時間、治療時間都能隨時隨地動態(tài)監(jiān)控。作為未來數(shù)字化醫(yī)院發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)平臺，無線局域網(wǎng)（WLAN ）有效地克服了有線網(wǎng)絡(luò)的弊端，利用PDA 或平板無線電腦隨時隨地進(jìn)行生命體征數(shù)據(jù)采集、醫(yī)護(hù)數(shù)據(jù)的查詢與錄入、醫(yī)生查房、床邊護(hù)理、呼叫通信、護(hù)理監(jiān)控、藥物配送、病人標(biāo)識碼識別，以及基于WLAN 的語音多媒體應(yīng)用等等，借助無線網(wǎng)絡(luò)平臺的應(yīng)用能夠充分發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的效能，突出未來數(shù)字化醫(yī)院的臨床應(yīng)用優(yōu)勢。從而提高醫(yī)院的運(yùn)營效率和服務(wù)質(zhì)量，醫(yī)院的競爭力和美譽(yù)度也得到了極大提升。 四. 如何為醫(yī)院搭建無線網(wǎng)絡(luò)平臺 4.1. 醫(yī)療臨床無線應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的要求 為客戶提供好的系統(tǒng)解決方案，首先要準(zhǔn)確地了解該系統(tǒng)應(yīng)用的具體業(yè)務(wù)模式，以及實(shí)現(xiàn)該業(yè)務(wù)模式所需要的技術(shù)。通過醫(yī)療臨床信息化建設(shè)中對無線網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用模式的綜合分析，我們總結(jié)出醫(yī)療臨床信息化系統(tǒng)對無線網(wǎng)絡(luò)平臺具體要求： 數(shù)據(jù)保密性要求高，病人數(shù)據(jù)不能被盜取 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體安全性要求高，包括物理設(shè)備，因?yàn)獒t(yī)院內(nèi)人員流動性很大 PACS 對網(wǎng)絡(luò)帶寬穩(wěn)定性要求很高，VoWLAN 對網(wǎng)絡(luò)時延要求高 系統(tǒng)可靠性要求高，醫(yī)院的有線網(wǎng)和供電系統(tǒng)都有雙備份機(jī)制，當(dāng)然要求無線網(wǎng)絡(luò)也能具有著這樣的保險機(jī)制。 系統(tǒng)可維護(hù)性要求高，無線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)不能成為醫(yī)院信息科的負(fù)擔(dān) 每個病區(qū)的并發(fā)用戶數(shù)較低，主要提供給醫(yī)生和護(hù)士使用 如無線網(wǎng)絡(luò)也提供給病人和訪客使用，則必須與醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)做有效隔離，同時要求能夠?qū)υL客網(wǎng)的帶寬占用做有效的限制 五. 無線網(wǎng)絡(luò)對人體健康及醫(yī)療設(shè)備影響的分析 5.1. 無線網(wǎng)絡(luò)對人體健康的影響 中國信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理委員會規(guī)定單個無線接入點(diǎn)設(shè)備RF 發(fā)射功率不可超過100mW，市場上銷售的無線接入點(diǎn)設(shè)備RF 發(fā)射功率約60~70mW 左右，HighWind 基站天線發(fā)射功率均小于100mW，而手機(jī)的發(fā)射功率約600mW 至1 瓦間，手持式對講機(jī)高達(dá)3～5 瓦，并且無線網(wǎng)絡(luò)使用方式并非像手機(jī)直接接觸人體，因此與手機(jī)相比，無線網(wǎng)絡(luò)（WLAN ）對人體健康是幾乎沒有影響的。 測試表明，目前比較常用的IEEE 802.11b 無線設(shè)備在2 英寸距離處產(chǎn)生的輻射約為每平方厘米2 微瓦，IEEE 802.11g 產(chǎn)品的輻射量更小，而FCC 中的相關(guān)安全輻射限度為每平方厘米1000 微瓦，所以即使同一個房間內(nèi)存在多個WiFi 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也不會對人體產(chǎn)生太大的影響。 總之，只要無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際工作在FCC 規(guī)定的安全發(fā)射功率范圍之內(nèi)，就不會對人體健康產(chǎn)生影響。 5.2. 無線網(wǎng)絡(luò)對醫(yī)療儀器的影響 無線網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)療儀器的相互干擾和影響取決于設(shè)備的擺放位置、發(fā)射頻率、輸出功率，以及設(shè)備自身的抗干擾能力。研究表明，如果設(shè)計(jì)合理，無線局域網(wǎng)設(shè)備不會與醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生影響。 （1）無線局域網(wǎng)設(shè)備在調(diào)制方式、所用頻段上不會與醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生沖突。無線局域網(wǎng)采用了擴(kuò)頻的調(diào)制方式，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是將要傳送的信息在比信息帶寬寬十倍甚至數(shù)百倍的頻帶上傳送，在接收端通過相關(guān)接收進(jìn)行解擴(kuò)，將傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行恢復(fù)的通信系統(tǒng)。由于其具有一定的抗干擾性能力，故擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的使用頻段選在了自由開放的 2.4GHz 和5.8Gz 頻段。該頻段屬微波段，是工業(yè)、科學(xué)以及醫(yī)療設(shè)備的頻段。醫(yī)院內(nèi)醫(yī)療設(shè)備眾多，但只有監(jiān)護(hù)儀、微波治療儀、微波爐等少量的設(shè)備工作在以上頻段（見表：醫(yī)療設(shè)備工作頻段），因而基于ISM 頻段的設(shè)備有足夠的頻率資源實(shí)施通信，而不至于因頻段擁擠造成通信失敗的情況。 （2）WLAN 不會與醫(yī)院內(nèi)許多精密設(shè)備造成影響，醫(yī)院的電磁干擾不會影響WLAN 的正常運(yùn)行。醫(yī)療設(shè)備工作的環(huán)境比較復(fù)雜，所有精密設(shè)備都采取了防干擾屏蔽措施，自身抗干擾能力強(qiáng)，一般的電磁干擾不會影響設(shè)備正常運(yùn)行。而WLAN 設(shè)備的輸出功率在60mW~100mW 之間，比GSM 手機(jī)的功率小得多，對醫(yī)療設(shè)備更不會產(chǎn)生響。根據(jù)國家關(guān)于無線通信的頻段分配，無線局域網(wǎng)的設(shè)備都工作于2.4GHz 或5.8Gz 這兩個頻段，而醫(yī)療設(shè)備多工作于100MHz 以下和紅外線以上兩個頻段，由于在工作的頻率和采用的調(diào)制方式差異較大，因此二者不會產(chǎn)生相互信號干擾。像核磁共振機(jī)、X 光機(jī)、CT 機(jī)、高頻電刀等雖然是干擾源，產(chǎn)生的干擾功率可觀，頻譜寬度大，但此類設(shè)備一般工作在良好屏蔽的房間之內(nèi)，并且產(chǎn)生的寬頻干擾信號在空間擴(kuò)散時衰減也非?？欤虼藷o線網(wǎng)絡(luò)只要不處于同一房間之內(nèi)，一般不會造成受影響中斷通信的問題。對一些使用ISM 頻段甚至是使用無線局域網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備如無線心電監(jiān)護(hù)儀等，由于存在技術(shù)上的兼容性，在使用時可以在參數(shù)設(shè)置上避免相互之間的數(shù)據(jù)干擾，保證雙方設(shè)備的正常通信。 表：醫(yī)療設(shè)備工作頻段 300M 以下 300M～3G 紅外線以上 B 超（普通） 監(jiān)護(hù)儀 紅外乳腺診斷儀 心電圖機(jī) 微波治療儀 理療儀 腦電圖機(jī) 微波爐 測溫儀 心臟起搏器 X－刀 呼吸機(jī) 準(zhǔn)分子激光治療儀 高頻電刀 二氧化碳激光治療儀 短波治療儀 X 光機(jī) 脈沖治療機(jī)等 γ刀等 德國科隆大學(xué)附屬醫(yī)院對該院使用普通手機(jī)的心臟起搏器攜帶者進(jìn)行了研究，科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，手機(jī)與起搏器保持25 厘米以上距離時，起搏器功能基本不受手機(jī)干擾；那么更低功率的無線網(wǎng)絡(luò)不會對患者的健康造成危害，也不會影響到心臟起搏器的正常工作。 HighWind技術(shù)人員在醫(yī)院對無線網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)療儀器之間的干擾問題做了嚴(yán)格的測試，根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）標(biāo)準(zhǔn)C63.4 中規(guī)定的關(guān)于設(shè)備及環(huán)境測試中的最小距離，測試從WLAN 天線距離醫(yī)療設(shè)備最小的10cm 開始測起，在以醫(yī)療設(shè)備為圓點(diǎn)的360 度的圓周上至少選擇4 個點(diǎn)做測試。嚴(yán)密的測試結(jié)果表明：心電圖儀、心電檢測儀、睡眠檢測儀、心臟起搏器等，在10cm 、20cm 、50cm 、100cm 、300cm 測試點(diǎn)均無干擾和影響；總之，只要無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際工作在FCC 規(guī)定的安全發(fā)射功率范圍之內(nèi)，就不會對人體健康產(chǎn)生影響。另外，實(shí)驗(yàn)證明，只要在構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)之前對部署環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)密的測量，對無線設(shè)備的擺放位置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，采用恰當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率，WLAN 不會對醫(yī)院內(nèi)的精密醫(yī)療設(shè)備造成影響，醫(yī)院的各類儀器電磁干擾也不會影響WLAN 的正常運(yùn)行。