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《物联网发展趋势展示内容》研究报告(四)物联网医疗保健上的应用

字号+ 作者:周硕彦 来源:物联之家 2017-08-29 08:48

物联网对于整个医疗保健行业而言,扮演着催化剂的角色。从管理慢性疾病,到使用光谱来预防疾病,物联网在医疗上的应用,除了有着重要的地位,也有广泛且显著的作用。


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第一节 简介
 
物联网(IoT)对于整个医疗保健行业而言,扮演着催化剂的角色。从管理慢性疾病,到使用光谱来预防疾病,物联网(IoT)在医疗上的应用,除了有着重要的地位,也有广泛且显著的作用。物联网在医疗保健上的运用,可以从远程来监测患者的各种疾病,例如:糖尿病、心律失常、老年痴呆症以及早老性痴呆等,并把这些重要的救命数据,例如:CT 扫描、检查结果和病历,在多个设备装置上随时随地将这些资料,送达至医疗小组的手中。
 
门诊监测和远程医疗或“值班医生”的应用程序带来与患者们新的互动模式,并实现更好的接触到远程地区。在许多状况之下,医疗保健服务提供商的诊所就诊,因透过运用了无线技术,而被家庭监控所取代。


 
 
图 4.1 以物联网为基础的医疗记录

 
第二节 如何运作?
 
在一般医疗应用上,先收集患者数据,并将该数据处理、分析,之后透过无线链接到医疗入口装置,最终会将数据传送到云端上面。而在一些应用中,如果设备本身配备有最新的功能,可能就不需要经过这个入口装置。医疗保健行业在一些技术使用上。举例如下:
 
一、 门诊监控:
 
该运用使医生能够在远程就可取得各种健康参数和咨询的患者有谁。因此,患者不一定要去到医院就诊,只在有需要或必需时才会前往。该运用可以帮助医院有效的管理床位,进而增加收入,并在同一时间使客户满意。监测设备在有限的时间限制中,能提供病人可出院的时间,这有助于医生继续监测病人,并给出建议且纠正。

 

图 4.2 门诊监测
 

 
二、临床护理:
 
住院病人的生理状况需要密切关注,所以可利用物联网推动的非侵入性监测,不断地进行监测。这种类型的运用是采用传感器收集全面的生理讯息,并使用网络和云端分析以存储讯息,之后透过无线发送的数据进行分析,让照顾者进行进一步的分析和审查。这种方式透过不断地关注,以提高护理的质量,也因为不需护理人员参与数据的收集和分析,而降低了医疗成本。
 
三、呼叫远程监控或农村卫生或医生:
 
有些人还没准备好使用健康监测系统。在远程/农村地区建立一个全面的医院有许多的挑战。但透过物联网的无线运用,即使是远程现在也能够监测这些病人。这些运用可用来安全地从各种传感器采集病人的健康数据,运用复杂的计算对数据进行分析,之后透过能有适当健康建议的医疗专业人员进行无线连接共享。
 
第三节 健康物联网的运用
 
在未来的几十年,医疗保健的服务模式,将从目前以医院为中心慢慢转换,于 2020 年是医院与家庭保持一个平衡,到最后 2030 年以家庭为中心。未来的医疗系统应以层状为结构,如组织由低到高,包括个人、家庭、小区和医院层,下层具有较低的劳动强度和运营成本,慢性疾病有较高的使用频率,急性疾病有较低的使用频率。因此,透过物联网技术(即所谓的健康物联网),使家庭医疗保健(IHH)行业有望都能实现传统医疗行业和信息通信技术行业。健康物联网服务是无所不在且个人化的,它将加速医疗卫生事业,从以事业为中心,转变为以患者为中心。健康物联网的典型应用场景如图 4.3 所示。

 

 
图 4.3 家庭保健站的应用程序
 

 一般而言,健康物联网的应用包括以下功能:
 
一、追踪和监控:
 
搭载普及的标识、传感器和通讯能力,所有的对象(人、设备、医学……等)在以 24/7 为基础之下穿戴 WSN 设备监视来被追踪。
 
二、远程服务:
 
医疗保健和辅助生活服务,例如紧急检测和急救、中风居住和训练、饮食和药物管理、远程医疗和远程诊断以及健康的社交网络……等等,都可以透过网络和现场设备来达成。
 
三、讯息化管理:
 
在物联网的全球连接功能后,所有的医疗讯息(物流、诊断、治疗、康复、用药、管理、财务,甚至是日常活动)可以收集、管理和整个价值链的利用。
 
四、跨组织整合:
 
医院讯息系统(HISs)延伸到病人的家中,并且可以整合到较大规模的医疗保健系统,或许可能是一个小区,城市。
 
第四节 医疗设备和物联网
 
可穿戴式设备及协助患者家庭健康监测的设备现在是常见的事,会说话的医疗设备都非常吸引任何年龄层的患者。这些设备有足够的能力,将生命重要数据从患者家发送至医院的工作人员手中,这使他们拥有了患者健康的实时监控。这些设备采用无线的方式来连接血糖仪、体重秤、心脏和血压监视器。设备能帮助监测实时 ICU 的过程,确实是组成物联网中一个重要的部分。医院环境中的设备有无线超声监测和远程生命体征监测。
 
可穿戴式设备越来越受到重视,因为许多患有慢性疾病的人,从这个设备得到真正的好处。设备上的按钮可立即发出警报,以求紧急医疗救助。很多时候,该装置可以让他们与专家讨论并采取正确的措施。健身带是另一种在医疗设备和物联网上的应用。这些连接带采集一整天重要数据,并使用无线从主体发送到用户设备,如计算机、智能手机和芯片。因为它们的确是好用的工具,能减少医疗费用,甚至是健康保险公司也有兴趣来采用、推动他们。
 
 第五节 会说话的医疗设备和应用程序
 
作为物联网的主要部分,会说话的医疗设备要继续朝这个方向前进。这设备包括提醒服用某种药物的剂量、检查血压、散步等等。事实上,会说话的设备所执行的事情,比我们在此所讨论的还多了很多。它让我们知道相关的程序,并提供健康咨询和其它讯息。
 
这些设备不仅用于患者,还广泛用于医院员工。有说话的温度计,当按压上面的一个按钮,它会告诉你现在的温度;OK 绷,能够指示伤口是否痊愈;或是一个报时音乐设备,当它需要提醒的时候,会启动提醒需要补充处方等等。
 
第六节 透过设备产生临床数据
 
一些医疗设备产品的公司提供了一个云端平台,使无线传输的临床数据可以存储和显示,这个平台允许各种医疗设备和应用程序互相操作,该平台无疑能产生大量的临床数据,在很多方面上将有助于在医疗卫生行业。最有趣的是,在 HIPAA(健康保险流通与责任)的合规性顾虑被考虑得最多,因此有很多的关注都在这方面,这就是消费者使得技术成长。预计这些医疗设备将很快成为医学物联网的一部分,而来自这些设备所产生的数据将是当前和未来的数据分析的重要来源。
 
 第七节 为患者安全所连接的医疗设备
 
在过去的三十年来,医疗卫生技术人员实现了一个简单的道理:监测患者以改善结果。这项概念催生了几十个今天病房内的设备:脉搏血氧仪、多参数监护仪、心电监护仪、动态心电图监测器等。而之后的几年里,技术和智能算法改进了许多其他的医疗设备,从输液泵(IV 给药)到呼吸机。因为这些新技术的出现,使得现今的医疗越来越好。
 
如今,一个新技术的中断正在透过病人护理传播:智能分布式医疗系统。透过网络设备,报警也变得更智慧,只有当发生多台设备同时显示错误的生理参数时,它才会发出警报。借助连接测量处理,智能药物递送系统,可以比繁忙的医院工作人员动作更快更可靠地反应患者状况。透过追踪在医院的病人,并将它们连接到云端的资源,照顾效率得以明显改善。在医疗保健的物联网网络出现,将解救成本和寿命。
 
第八节 综合临床环境(ICE)
 
研究人员和设备开发人员,在医疗设备的连接上正在快速的进步。综合临床环境(ASTMF2761)的标准,是建立连接系统里的一个关键成就。ICE 结合的标准,是从 IEEE11073(X73)的标准健康信息来定义数据和术语,它指定透过数据分发服务(DDS)标准。然后 ICE 定义控制、数据记录和监控功能来创建一个连接,建立以智能为基础的智能临床连接系统。

 

图 4.5 综合临床环境
 

这是一个聪明的病患镇痛控制系统。这个监控结合血氧仪和呼吸机的读数,以减少误报和停止输注药物以防止过量。RTI Connext DDS 连接所有适当的实时可靠的传送组件。
 
第九节 病人监控
 
现代医院使用数百种的病人护理和监控设备。这些系统必须在一家大医院的环境之下工作,要整合医院里成千上万的设备,会出现许多的挑战。
 
为了证明设计是可行的,RTI 模拟了一家有 90 位病人和 270 个设备的医院。该模拟发送在现实中一百左右的数据,让它流动于这些应用之间,RTI 服务开发了一个矩阵(Excel 电子表格)来配置原型建立者,从实际设备发送数据类型和预期价格的组合。RTI 开发了自动测试工具,并部署整个实验室的测试计算机、应用程序和收集结果。RTI 的测试工具收集这个拓扑数据流速率和加载。RTIConnext DDS 处理现实的规模、性能和探索。
 
由于最重要的是进行通讯的实时波形和视频,潜在网络范围内的数据流是很大的。DDS 过滤和 RTI 传播那些数据的能力给发送者,消除了带宽的浪费。由于 62%的医院病人天天都在移动,系统测试的网络位置之间也要转换。在部署时,新的系统将缓解病人的追踪。它会与每个房间内的设备协调,并连结到每一个病房,到最后整合整间医院。讯息可以容易并安全地流动到以云端为基础的电子病历数据库。未来的医院在物联网产业里,将成为一个分布式智能机器。
 

图 4.6 病人监护系统
 

 
医疗设备必须在一个复杂的医院环境中来运作。该系统必须能够找到数据源,追踪他们病人的移动和缩放处理负载。这个真实的测试模拟了大医院。
 
 
第十节 紧急医疗系统
 
消防员和急救医疗人员(EMT)需要携带可携带式诊断和治疗系统到一些危险的地方。救护系统必需要在到医院的路途中来照顾病人紧急医疗系统的软件架构,在可携带式设备和车子内整合了各种以患者为面向的设备。它还连接这些系统到云端,如电子病历和医院,使他们能够对病人的到来做好准备。它同时支持在病人周围和安全上的第三认证医疗设备,与所有数据的加密通讯。这种连接提高了响应和效率,并减轻忙碌的急救人员之负荷,与医生和医院的讯息共享,在患者到达医院之前提高对病人的照护。
 
世界上最大的紧急医疗设备制造商正在使用 Connext DDS 的软件架构,充分地利用物联网的优势。而现在,借助 RTI 让急诊医学进入到物联网的产业网络。
 
未来的急救医疗系统将整合多个设备,提高现场和转运过程中病人的照护。他们会到云端存取、收集患者的病史和过敏症的医疗记录。医师将能够在整个过程中监测预定的治疗疗程。该系统也将连接到医院,以帮助抵达做立即治疗准备。
 



延伸阅读:

《物联网发展趋势展示内容》研究报告:(一)物联网的历史

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(二)物联网技术

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(三) 物联网生活上的应用

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(四)物联网医疗保健上的应用

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(五)物联网在智慧能源中的应用

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(六)物联网空气监测应用架构

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(七)物联网在贸易/零售业的应用

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(八)物联网在交通运输中的应用

《物联网发展趋势展示内容》研究报告(九) 物联网货运物流上的应用
 




 



 
 

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