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无线网络技术应用于医院信息管理系统
  • 2010-01-19 13:36
  • 作者:周闽晖 陈多践
  • 来源:e医疗

无线网络在医院

随着医院计算机网络的普及和网络医疗管理系统的完善,许多医院建立了功能强大的医疗信息管理系统(如HIS、PACS、EMR等),医护人员可以通过网络远程管理系统,大幅度提高工作效率,网络已成为医院人员工作中不可缺少的资源,但是传统有线网络存着终端设备移动不方便、部署复杂麻烦,布线凌乱等局限性。为了突破这些桎梏,无线局域网(WLAN)技术逐渐被引入医院的应用领域。

1. 无线网络技术在医院应用中的优势

WLAN在医院主要部署在病房、急诊室、ICU、手术室、输液室等需要医护人员移动工作的区域,满足医护人员在病人身边开展各种即时性的医疗救治工作需要。总结国内外的成功经验,部署WLAN可以为医院带来以下五个方面的好处:实现真正意义上的床旁医疗服务,提高病人满意度;现场核对,提高医疗质量确保医疗安全;提高工作效率,加快医疗流程的运转速度;省略人工转达,降低了人力成本;简洁和美化病区环境,减少了房间内蜘蛛网式的凌乱布线。

2. 医院对WLAN应用的顾虑

当前有不少医院在引入无线设备来替代原有的有线网络传输时,医院的决策者都在不同程度上担心新技术的引入是否会代来一些不可估量的影响。这主要包括以下两个方面。

3. WLAN对医疗设备是否存在干扰

长期以来,医院对WLAN的使用比较谨慎。虽然无线网络的移动灵活,部署简单等特点可以大大提高医院工作效率,但无线网络设备在工作时是否对电子医学设备存在辐射和干扰等问题,电子医学设备按照功能大体分为检查设备、辅助治疗设备和人工脏器三大类。任何一类设备发生故障,均可能造成诊断失误、治疗错误、危及病人生命健康等危害。

4. 对无线设备的移动性存在顾虑

医疗终端的移动性对于医疗行业业务应用非常重要,移动医护工作需要医护人员时常处于移动状态,只有在医院内任何地方随时收到患者的呼叫和病况信息,才能够更好地实现“以病人为中心”的随身医疗服务的理念。WLAN技术是满足医疗移动通讯需求的首选技术,但是医护人员在移动过程中是否会出现通信掉线现象,一个检验数值错误或一张医学影像失真都会影响医生做出正确诊断,WLAN的传输稳定性、网络安全性等因素成为医院所关注的内容。

医院WLAN安全性及移动性的理论分析

1. 移动性分析

无线网络的最大特点就是接入终端可移动性,这也是医院非常关注的问题,那么无线技术如何实现无线终端设备移动的呢?

无线AP部署方式分为FAT AP(胖AP)和FIT AP(瘦AP)两种方式,由于FIT AP方式具有配置方便、管理容易等特性,已逐渐成为主流部署方式。FIT AP方式是网络中所有AP的配置和管理都是通过无线控制器完成,不需要在单个AP做配置。也就是说所有AP的配置信息都保存在无线控制器上。由于无线AP是分散部署的,如果需要对某个AP做配置,在中心机房对无线控制器进行操作即可,省去了到现场配置AP的麻烦。

FIT AP的部署方式使无线网络内的终端真正移动起来。以某终端设备在两个AP之间来回移动为例:终端设备经由某个AP通过正确的加密认证接入无线网络,当其通过另一个AP接入到无线网络中时,由于AP的配置存在于无线控制器上,终端设备的接入加密认证信息同样也是保存到无线控制器上,所以无需再次认证便可接入网络中,实现了终端无缝漫游。也就是说,只要在无线信号覆盖范围内,即可保证终端设备移动时数据传输的连续性,不会发生中断。这个特性完全满足医院各类移动业务的需要,使医院业务真正人性化的“移动起来”。

2. 安全性分析

(1)无线网络对人体健康的影响

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100mW,市场上销售的无线接入点设备RF 发射功率约60~70mW 左右,一般来说,室内无线AP 天线发射功率均小于100mW,而手机的发射功率约600mW 至1 瓦间,手持式对讲机高达3~5 瓦,并且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,因此与手机相比,无线网络(WLAN )对人体健康是几乎没有影响的。

测试表明,目前比较常用的IEEE 802.11b 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 802.11g 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1000 微瓦,所以即使同一个房间内存在多个Wi-Fi无线网络设备,也不会对人体产生太大的影响。总之,只要无线网络设备符合国际标准,实际工作在FCC 规定的安全发射功率范围之内,就不会对人体健康产生影响。

(2)无线网络对医疗仪器的影响

无线网络与医疗仪器的相互干扰和影响取决于设备的摆放位置、发射频率、输出功率,以及设备自身的抗干扰能力。研究表明,如果设计合理,无线局域网设备不会与医疗设备产生影响。主要涉及以下两个方面:

无线局域网设备在调制方式、所用频段上不会与医疗设备产生冲突。无线局域网采用了扩频的调制方式,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2.4GHz 和5.8Gz 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。表1给出了医疗常用设备工作的频段。因而基于ISM 频段的设备有足够的频率资源实施通信,不会因频段拥挤造成通信失败的情况。

WLAN 不会对医院内的精密设备造成影响,医院的电磁干扰同样也不会影响WLAN 的正常运行。医疗设备工作的环境比较复杂,所有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WLAN 设备的输出功率在60mW~100mW 之间,比GSM 手机的功率小得多,对医疗设备更不会产生响。像核磁共振机、X 光机、CT 机、高频电刀等虽然是干扰源,产生的干扰功率可观,频谱宽度大,但此类设备一般工作在良好屏蔽的房间之内,并且产生的宽频干扰信号在空间扩散时衰减也非常快,因此无线网络只要不处于同一房间之内,一般不会造成受影响中断通信的问题。对一些使用ISM 频段甚至是使用无线局域网技术的医疗设备如无线心电监护仪等,由于存在技术上的兼容性,在使用时可以在参数设置上避免相互之间的数据干扰,保证双方设备的正常通信。

医院WLAN安全性测试验证

德国科隆大学附属医院对该院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 厘米以上距离时,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。

我院针对无线信号是否会对医疗设备存在干扰做了现场测试,采用两台无线AP与EEG2100数字心电遥测仪进行测试,无线AP与数字遥测仪之间的距离保持在20~50cm之间,EEG2100对2路模拟的心电信号进行无线监控,连续运行72小时,并自动记录测试结果,记录结果表明WLAN无线设备对数字心电遥测仪没有任何影响,这也说明无线网络信号对医疗设备无任何干扰。

结束语

本文从理论与实际两个方面阐述了当无线网络设备符合国际标准,实际工作在FCC 规定的安全发射功率范围之内时,是不会对人体健康产生任何的影响。另外,文中的实验证明,只要在构建无线网络之前对部署环境进行严密的测量,对无线设备的摆放位置进行合理的设计,采用恰当的发射功率,WLAN 不会对医院内的精密医疗设备造成影响,医院的各类仪器电磁干扰也不会影响WLAN 的正常运行。由此可以得出,无线技术将逐渐代替传统的有线技术,成为下一代智能医疗系统中不可缺少的组成部分。

【责任编辑:钢铁小喷侠 TEL:(010)68476606】

标签:无线网络  
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