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医院信息系统无线传输模式在临床工作中的应用研究

2011-01-23

中国医学教育技术 2011年5期
关键词:局域网无线网络无线

崔 毅

解放军第371中心医院信息科,河南 新乡 453000

随着信息技术的迅速发展,信息化、数字化已经进入各行各业和人们生活的许多方面,国内医院也正在全面进入数字化和信息化时代,我们不仅可以看到CT、MRI、彩超等大型的数字化医疗设备在医院中广泛使用,还可以看到从单机到网络的各种医疗收费系统、管理系统和医疗信息处理系统等正在普及。所有这一切都说明:医院正在使用信息技术,改造许多传统的做法,并不断地进行创新。由于信息技术发展很快,而且医院随着自身的发展,也需要将各种新技术和医院的需要相结合,通过改造和创新,提高医院的医疗质量、工作效率及管理水平,以便更好地服务于病人、医护人员、行政办公人员,并提高医院的科研、技术水平。

由于越来越成熟的无线局域网技术,不再像常规局域网那样大规模的网络布线,可以不影响医院正常的医疗工作,只要合理布置AP(access point,无线接入点),建立起一系列的医院“移动热点”区域,便可将医院信息化网络拓展至诊室和病房这些原先无法到达的地方[1]。医师只要利用具有无线网络适配器的笔记本或PDA设备,就可以方便地接入医院信息化网络,医护人员从一间病房到另一间病房,可以不受连线的限制,从而在无线网络覆盖区内自由移动且保持与网络的连接。实现医护人员的无纸化查房、检查数据的无纸化传递等功能,减少了人力成本,提高了工作效率,减少了繁锁和重复劳动,提高了临床医护水平和服务质量,真正形成以病人为中心的新型数字化医院。

1 无线网络硬件架构

很多医院的有线网络已初具规模,因此就可以

图1 无线网络硬件架构框图

为了保证无线传输的良好质量与可靠性,需要通过安装AP对医院各病区楼层的相关区域进行无线信号的覆盖。通过对医院无线局域网的探索,我们目前建议每个AP之间,以平均半径15-25 m做水平180°的无线覆盖为最佳。AP可放置在吊顶上或挂在稍高位置的墙壁上。无线局域网的AP利用自身的10/100 M以太网端口,通过双绞线连接相关联的局域网交换机[2]。

此外,基于对访问的有效用户带宽的考虑,如果在某些特定区域,如医师办公室的计算机比较多,可考虑再增加一个AP,基本保证每个AP可以接入20-30个无线用户。另外,为了避免为安装AP而另外铺设接入电源的麻烦,无线局域网的AP可以使用远程供电单元(PoE)通过以太网线进行远程供电。

同时,要在楼内形成微蜂窝覆盖的无线网络。无线微蜂窝覆盖,就是将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间无缝连接。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连,形成以固定有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。微蜂窝覆盖大大扩展了单个AP的覆盖范围,从而突破了无线网络覆盖半径的限制,用户可以在AP群覆盖的范围内漫游,而不会和网络失去联系,通信也不会中断。

目前,性价比较高的AP产品,主要品牌有TP_LINK,D-LINK,NETGEAR等。这些产品均支持IEEE 802.11 b和 IEEE 802.11 g的覆盖范围是室内100 m、室外300 m。这个数值仅是理论值,在实际应用中,会碰到各种障碍物,其中以玻璃、木板、石膏墙对无线信号的影响最小,而混凝土墙壁和铁对无线信号的屏蔽最大。所以通常实际使用范围是:室内30 m、室外100 m(没有障碍物)。如采用高端设备提供的数据通信可达到300 Mbps,即使价格较低的设备,可提供的数据通信也达54 Mbps,且兼容现有所有的802.11 b网络设备,可以最大程度地保护用户原有投资。凭借其54 Mbps的高速数据传输能力,我们可以在很短的时间内完成许多工作,这对于大流量的检验数据和数字图像的传输是十分有利的。

2 基于无线网络平台的移动医/护工作站系统架构

硬件平台搭建完成后,可根据需求,在HIS系统的基础上开发满足医师和护士临床需要的移动医/护工作站系统(如图2所示)[3],系统以无线局域网络为网络平台,以医院信息系统(HIS)为支撑平台,以移动计算和条码识别为核心,实现电子病历移动化。无线业务终端系统充分利用HIS的数据资源,通过数据整合,实现了医院信息系统向病房的扩展和延伸,帮助医院实现临床服务的无线化、移动化和条码化管理,这是新型数字化医院发展的必然趋势。

图2 移动医/护工作站系统框图

移动医/护工作站系统实现了病房中病人信息管理所需要的各种要求,往上联系着医师工作站,往下又联系着药房摆药子系统,是“HIS”系统中负荷较重的子系统之一,在各方面均开始显示出应用该系统对提高医院工作效率和工作质量的作用。其内容包括住院患者一览表,医嘱处理,计价录入,查询系统以及出入院管理。优化了医师/护士的工作,提高了医护质量,杜绝了搭车开药,扩大检查费用等情况,提高了工作效率[4]。医师/护士随身携带无线接入设备,将采集的诊疗/护理数据即时在床头录入,保存后信息直接呈现于医师及护士工作站,如:即时生成体温单、血压单、尿糖记录单等护理表格。系统的使用可以优化工作流程,提高诊疗/护理工作质量和效率[5],使医师/护士从表格书写的繁琐工作中解放出来,同时表格电子化的实施,提高了病案和护理文书合格率。

同时系统加强了医护配合,调动了各级人员的工作积极性,移动工作站的方便性、快捷性减少了医护语言沟通中的信息传递失误。同时责任护士能及时有效地为患者提供各种治疗与护理信息,形成以病人为中心的诊疗模式,有利于建立良好的护患关系,充分调动了护理人员的工作积极性。

3 无线网络实施后的安全性及防护要点

由于医院的整体工作效率与管理质量对于计算机的依赖性越来越强,而且大量数据是不可以泄露和篡改的,项目实施时必须考虑到无线接入的安全性,因此医院信息系统的安全必须得到保障。无线局域网采用公共的电磁波作为载体,对越权存取和窃听的行为也更不容易防备,所以必须采用多种安全策略来构建较为理想的无线局域网安全解决方案[6]。同时,医院也会担心无线设备对于人体有无影响,以及对医疗仪器设备的干扰性。

3.1 必须加强对无线接入点的保护,尽可能地采取屏蔽措施

建议将无线接入点安装于隐蔽或难以触及的地方,这样对于保护无线接入点具有很好的作用。另外,采取屏蔽措施,尽可能地防止无线电波泄漏到应用区域之外,防止他人在远距离非法登陆网络,以达到一定的防范作用。

3.2 采用先进的加密算法和接入认证方式,提高安全等级

建议采用WPA2加密安全技术,该加密安全技术2004年发布后,无线安全性的长期解决方案被认证通过,并且现在802.11.n中就采用了WPA2。经济条件许可时,采用口令+硬件密匙的双重加密模式。

3.3 无线网络设备不会对人体和医疗仪器设备产生影响

无线网络设备对人体有无影响?中国信息产业部无线电管理委员会规定,单个无线接入点设备RF发射功率不可超过100 mW,目前比较常用的IEEE 802.11 b无线设备在2英寸距离处产生的辐射约为每平方厘米2微瓦,IEEE 802.11 g产品的辐射量更小,而FCC中的相关安全辐射限度为每平方厘米1 000微瓦,所以即使同一个房间内存在多个无线网络设备,也不会对人体产生太大的影响。

对于无线网络设备与医疗仪器的相互干扰问题,无线网络设备采用扩频的调制方式,扩频通信系统是将要传送的信息在比信息带宽宽十倍、甚至数百倍的频带上传送,在接收端通过相关接收进行解扩,将传输的信号进行恢复的通信系统。由于其具有一定的抗干扰性能力,故扩频通信系统的使用频段选在了自由开放的2.4 GHz和5.8 Gz频段。该频段属微波段,是工业、科学以及医疗设备的频段。医院内医疗设备众多,但只有监护仪、微波治疗仪、微波炉等少量的设备工作在以上频段,因而基于ISM频段的设备有足够的频率资源实施通信,而不至于因频段拥挤造成通信失败的情况。

无线网络设备也不会对医院内许多精密设备造成影响,医院的电磁干扰不会影响无线网络设备的正常运行[7]。因为所有医疗精密设备都采取了防干扰屏蔽措施,自身抗干扰能力强,一般的电磁干扰不会影响设备正常运行。而无线网络设备的输出功率在60 mW-100 mW之间,比GSM手机的功率小得多,对医疗设备更不会产生影响。

有资料显示,对使用普通手机的心脏起搏器携带者进行了研究,科学家经过反复试验发现,手机与起搏器保持25 cm以上距离时,起搏器功能基本不受手机干扰;那么更低功率的无线网络不会对患者的健康造成危害,也不会影响到心脏起搏器的正常工作。

相关协会对无线网络与医疗仪器之间的干扰问题做了严格的测试,根据美国国家标准协会(ANSI)标准C63.4中规定的关于设备及环境测试中的最小距离,测试从无线网络设备天线距离医疗设备最小的10 cm开始测起,在以医疗设备为圆点的360°的圆周上至少选择4个点做测试。严密的测试结果表明:心电图仪、心电监测仪、睡眠监测仪、心脏起搏器等,在10 cm、20 cm、50 cm、100 cm、300 cm 测试点均无干扰和影响。

经过上面的分析,笔者认为无线网络设备的安全性可以得到保证,对于人体无影响,对医疗仪器设备的干扰性可以避免。

无线应用最大的优势在于移动性,其移动性给人们的工作生活带来了便利,让大家享受到了高品质的生活。而医院的无线应用,可以与现有的医院信息系统及医疗仪器进行数据交互,真正体现了无线移动应用给病人及医护人员带来的及时、安全、高效的高品质医疗服务,从而替代现有的有线网络应用模式,建立以病人为中心的医院信息系统,打造新型的数字化医院,减少了人力成本,提高了工作效率,促进了医院管理水平的全面发展,给医院带来明显的经济效益和社会效益。

[1]陆宏,付春华.PDA在提高临床护理质量中的应用[J].现代护理,2008,14(2):374-375

[2]靳戈.安全使用无线网络[J].电脑知识与技术,2010,6(11):2594-2595

[3]吴涛,毛佳霖.办公自动化系统0A开发和实施中几个问题的探讨[J].计算机系统应用,2001,(2):74-76

[4]陈丽君,陈英.掌上电脑无线网络护理系统在临床护理工作中的应用[J].中国实用护理杂志,2006,22(5):6-7

[5]李晓燕,姚登福.实施电子病历大力促进医院信息化建设[J].医疗装备,2008,(1):23-24

[6]程禹,马荣.医院移动查房系统的实现和安全策略[J].中国医疗设备,2010,25(4):65-69

[7]李晓梅,刘士龙,刘伟.无线医疗设备的应用及安全[J].中国医疗设备,2011,6(1):64-66

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