醫(yī)療無線網(wǎng)絡解決方案.doc

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醫(yī)療無線網(wǎng)絡解決方案 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)絡服務是業(yè)界一直在追求的目標之一。1997 年IEEE802.11 系列無線局域網(wǎng)標準的出現(xiàn)，使“網(wǎng)絡無處不在”的美好愿望成為現(xiàn)實。 無線局域網(wǎng)，簡稱WLAN（Wireless Local Area Network），是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(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 包括進行通信的客戶端無線網(wǎng)卡（NIC ）和網(wǎng)絡接入點/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 國際標準組相繼推出：IEEE802.11 、IEEE802.11b 、IEEE802.11a 、IEEE802.11g 等標準，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)標準，為無線局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全傳輸保駕護航。 與此同時，基于無線局域網(wǎng)的各項應用得以高速發(fā)展，尤其是無線局域網(wǎng)在醫(yī)療臨床應用的巨大前景，使無線局域網(wǎng)成為醫(yī)療行業(yè)關(guān)注的最大熱點。目前，國內(nèi)外最有影響力的醫(yī)院陸續(xù)開始采用WLAN 來進一步提高醫(yī)療服務質(zhì)量。 二. 無線網(wǎng)絡在臨床的應用 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)，當前發(fā)展的重點則是建設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)、護理信息系統(tǒng)、檢驗信息系統(tǒng)（LIS）、放射信息系統(tǒng)（RIS）、手術(shù)麻醉信息系統(tǒng)、重癥監(jiān)護信息系統(tǒng)、醫(yī)學圖像管理系統(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，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)療服務質(zhì)量，緩和醫(yī)患關(guān)系，提高醫(yī)院的服務效率。與以病人為中心的服務理念相適應，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)中的應用已經(jīng)成為了一種趨勢。作為醫(yī)院有線局域網(wǎng)的補充，華峰科技無線局域網(wǎng)（WLAN ）有效地克服了有線網(wǎng)絡的弊端，利用PDA 、平板無線電腦和移動手推車隨時隨地進行生命體征數(shù)據(jù)采集、醫(yī)護數(shù)據(jù)的查詢與錄入、醫(yī)生查房、床邊護理、呼叫通信、護理監(jiān)控、藥物配送、病人標識碼識別，以及基于HIGHWIND WLAN 的語音多媒體應用等等，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、自由地攜帶電腦在病區(qū)內(nèi)移動，利用無線網(wǎng)絡登陸醫(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、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)量的床邊探視和護理。醫(yī)生還可以根據(jù)查房情況，及時將信息錄入計算機，并根據(jù)病情變化當即開出檢驗、檢查、治療和其它醫(yī)囑，避免了查房后再次轉(zhuǎn)抄醫(yī)囑或憑記憶補開醫(yī)囑、記錄病程，造成重復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. 用于床邊護理 在西歐和美國，已有少數(shù)醫(yī)院取消了病區(qū)護士站，護理數(shù)據(jù)用無線電腦直接在患者床邊采集和錄入，這不僅提高了護理效率和質(zhì)量，還增加了醫(yī)護人員與患者的親和力，使患者得到更多的護理。將PDA 、條碼腕帶等技術(shù)手段應用于臨床護理，給醫(yī)院管理帶來的成效將體現(xiàn)在多個方面：一是幫助護士正確執(zhí)行醫(yī)囑；二是全程追蹤醫(yī)療服務過程；三是為醫(yī)護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），實現(xiàn)在網(wǎng)絡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)護人員可以通過手持設備接收患者的呼叫，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，有效地保護醫(yī)護人員的健康安全。目前在這方面最廣泛的應用為WLAN 手機——基于WLAN 的手機，可以在無線局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)清晰暢通的無線通訊，無須支付任何話費，此類手機只需在交換機上進行簡單的參數(shù)設置后就能方便的使用。在網(wǎng)絡中使用無線手機能夠呼叫普通電話和手機，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)絡用于護理監(jiān)控 目前，國內(nèi)較先進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，進行簡單的網(wǎng)絡參數(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)場進行錄像記錄。無線攝像頭在應用時結(jié)合醫(yī)院的無線通訊系統(tǒng)，能夠進一步提供醫(yī)護人員的工作效率。工作人員在收到病人的尋呼信號后，通過網(wǎng)絡即可在計算機終端直接監(jiān)控到病人的狀況，并采取相應的醫(yī)療措施，這對于危重病人的監(jiān)護有著重要作用。 2.5. 無線網(wǎng)絡用于藥庫管理 在華峰科技WLAN 下進行藥庫藥品管理，只需手持無線電腦，進行藥品的清點核對。在美國，由于采用了藥物條碼無線識別設備，WLAN 下的藥品配送和藥庫管理就顯得更加簡單、方便、準確、高效。 2.6. 無線網(wǎng)絡用于臨床教育科研 無線網(wǎng)絡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時調(diào)用病人的基本情況，包括：病史信息、病理信息、化驗檢驗信息、放射信息、影像信息等。 2.7. WLAN 結(jié)合RFID( 射頻識別)在醫(yī)療中的應用 無線條碼標識帶系統(tǒng)：條碼標識帶是標有病人重要資料的身份標識帶，在病床旁，護士使用無線識別設備，掃描患者的條碼標識帶，關(guān)于患者的標識、用藥、劑量、時間及方法的詳細信息就會得到確認。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)療設備等貴重物品進行定位和管理，管理人員可以通過電子界面準確了解醫(yī)療器械的位置。 三. 無線網(wǎng)絡在臨床應用的優(yōu)勢 3.1. 無線網(wǎng)絡可以更好滿足醫(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、化驗單、檢查報告、影像資料）可以通過無線網(wǎng)絡和移動終端設備隨時隨地獲取；可以隨時隨地獲取診療規(guī)范、操作指南、臨床路徑、參考文獻、知識庫等；可以隨時隨地傳送有關(guān)信息，包括：生命體征、檢查化驗結(jié)果、病情描述、各種申請；可以進行實時會診，信息交互、重癥監(jiān)測和搶救。 3.2. 無線網(wǎng)絡可以更好滿足護士的需求 護理人員可以實時采集病人生命體征，如：體溫、呼吸、血壓等；可以實時核對最新醫(yī)囑變化，執(zhí)行醫(yī)囑時與最新醫(yī)囑進行核對，防止差錯；可以實時三查七對，“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”，目的是為了避免護理差錯，保證病人醫(yī)療安全。另外，無線網(wǎng)絡還可以與條碼與無線射頻技術(shù)相結(jié)合對病人、藥品進行安全、高效的管理。 3.3. 無線網(wǎng)絡可以更好滿足管理的需求 借助無線網(wǎng)絡可以更好地進行：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)絡平臺，無線局域網(wǎng)（WLAN ）有效地克服了有線網(wǎng)絡的弊端，利用PDA 或平板無線電腦隨時隨地進行生命體征數(shù)據(jù)采集、醫(yī)護數(shù)據(jù)的查詢與錄入、醫(yī)生查房、床邊護理、呼叫通信、護理監(jiān)控、藥物配送、病人標識碼識別，以及基于WLAN 的語音多媒體應用等等，借助無線網(wǎng)絡平臺的應用能夠充分發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的效能，突出未來數(shù)字化醫(yī)院的臨床應用優(yōu)勢。從而提高醫(yī)院的運營效率和服務質(zhì)量，醫(yī)院的競爭力和美譽度也得到了極大提升。 四. 如何為醫(yī)院搭建無線網(wǎng)絡平臺 4.1. 醫(yī)療臨床無線應用對網(wǎng)絡的要求 為客戶提供好的系統(tǒng)解決方案，首先要準確地了解該系統(tǒng)應用的具體業(yè)務模式，以及實現(xiàn)該業(yè)務模式所需要的技術(shù)。通過醫(yī)療臨床信息化建設中對無線網(wǎng)絡平臺應用模式的綜合分析，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)絡系統(tǒng)整體安全性要求高，包括物理設備，因為醫(yī)院內(nèi)人員流動性很大 PACS 對網(wǎng)絡帶寬穩(wěn)定性要求很高，VoWLAN 對網(wǎng)絡時延要求高 系統(tǒng)可靠性要求高，醫(yī)院的有線網(wǎng)和供電系統(tǒng)都有雙備份機制，當然要求無線網(wǎng)絡也能具有著這樣的保險機制。 系統(tǒng)可維護性要求高，無線網(wǎng)絡的維護不能成為醫(yī)院信息科的負擔 每個病區(qū)的并發(fā)用戶數(shù)較低，主要提供給醫(yī)生和護士使用 如無線網(wǎng)絡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)絡對人體健康及醫(yī)療設備影響的分析 5.1. 無線網(wǎng)絡對人體健康的影響 中國信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理委員會規(guī)定單個無線接入點設備RF 發(fā)射功率不可超過100mW，市場上銷售的無線接入點設備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，而手機的發(fā)射功率約600mW 至1 瓦間，手持式對講機高達3～5 瓦，并且無線網(wǎng)絡使用方式并非像手機直接接觸人體，因此與手機相比，無線網(wǎng)絡（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)絡設備，也不會對人體產(chǎn)生太大的影響。 總之，只要無線網(wǎng)絡設備符合國際標準，實際工作在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)絡對醫(yī)療儀器的影響 無線網(wǎng)絡與醫(yī)療儀器的相互干擾和影響取決于設備的擺放位置、發(fā)射頻率、輸出功率，以及設備自身的抗干擾能力。研究表明，如果設計合理，無線局域網(wǎng)設備不會與醫(yī)療設備產(chǎn)生影響。 （1）無線局域網(wǎng)設備在調(diào)制方式、所用頻段上不會與醫(yī)療設備產(chǎn)生沖突。無線局域網(wǎng)采用了擴頻的調(diào)制方式，擴頻通信系統(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)接收進行解擴，將傳輸?shù)男盘栠M行恢復的通信系統(tǒng)。由于其具有一定的抗干擾性能力，故擴頻通信系統(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)、科學以及醫(yī)療設備的頻段。醫(yī)院內(nèi)醫(yī)療設備眾多，但只有監(jiān)護儀、微波治療儀、微波爐等少量的設備工作在以上頻段（見表：醫(yī)療設備工作頻段），因而基于ISM 頻段的設備有足夠的頻率資源實施通信，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)許多精密設備造成影響，醫(yī)院的電磁干擾不會影響WLAN 的正常運行。醫(yī)療設備工作的環(huán)境比較復雜，所有精密設備都采取了防干擾屏蔽措施，自身抗干擾能力強，一般的電磁干擾不會影響設備正常運行。而WLAN 設備的輸出功率在60mW~100mW 之間，比GSM 手機的功率小得多，對醫(yī)療設備更不會產(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)的設備都工作于2.4GHz 或5.8Gz 這兩個頻段，而醫(yī)療設備多工作于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、X 光機、CT 機、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散時衰減也非?？欤虼藷o線網(wǎng)絡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)療設備如無線心電監(jiān)護儀等，由于存在技術(shù)上的兼容性，在使用時可以在參數(shù)設置上避免相互之間的數(shù)據(jù)干擾，保證雙方設備的正常通信。 表：醫(yī)療設備工作頻段 300M 以下 300M～3G 紅外線以上 B 超（普通） 監(jiān)護儀 紅外乳腺診斷儀 心電圖機 微波治療儀 理療儀 腦電圖機 微波爐 測溫儀 心臟起搏器 X－刀 呼吸機 準分子激光治療儀 高頻電刀 二氧化碳激光治療儀 短波治療儀 X 光機 脈沖治療機等 γ刀等 德國科隆大學附屬醫(yī)院對該院使用普通手機的心臟起搏器攜帶者進行了研究，科學家經(jīng)過反復試驗發(fā)現(xiàn)，手機與起搏器保持25 厘米以上距離時，起搏器功能基本不受手機干擾；那么更低功率的無線網(wǎng)絡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)絡與醫(yī)療儀器之間的干擾問題做了嚴格的測試，根據(jù)美國國家標準協(xié)會（ANSI）標準C63.4 中規(guī)定的關(guān)于設備及環(huán)境測試中的最小距離，測試從WLAN 天線距離醫(yī)療設備最小的10cm 開始測起，在以醫(yī)療設備為圓點的360 度的圓周上至少選擇4 個點做測試。嚴密的測試結(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 測試點均無干擾和影響；總之，只要無線網(wǎng)絡設備符合國際標準，實際工作在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，實驗證明，只要在構(gòu)建無線網(wǎng)絡之前對部署環(huán)境進行嚴密的測量，對無線設備的擺放位置進行合理的設計，采用恰當?shù)陌l(fā)射功率，WLAN 不會對醫(yī)院內(nèi)的精密醫(yī)療設備造成影響，醫(yī)院的各類儀器電磁干擾也不會影響WLAN 的正常運行。