بخشی از مقاله
مدیریت بیمار از راه دور از طریق امواج رادیویی
چکیده - دست اندرکاران نظام سلامت همواره به دنبال راه کارهای اقتصادی برای بهبود کیفیت خدمات درمانی و افزایش ایمنی بیماران و
پرسنل هستند یکی از ابزارهایی که قابلیت فراوان برای بهبود کیفیت درکنار هزینه کارایی درصنعت بهداشت و درمان را داراست فن آوری اطلاعات سلامت می باشد شناسایی به وسیله امواج رادیویی یا RFID یکی از این فناوری ما می باشد که استفاده از آن در بیمارستان ها رو به
افزایش است.
در این مقاله به معرفی فناوری شناسایی با استفاده از امواج رادیویی و نقش آن در کاهش چشمگیر خطاهای پزشکی اشاره شده است و از این فناوری برای مکانیزه شدن بیمارستان ها ، کم کردن خطاهای ناشی از عوامل انسانی و همچنین بالاتر رفتن بهره وری و بهتر شدن روند درمان و بسترسازی برای ارائه خدمات پزشکی در هر زمان استفاده می شود . هدف از این مطالعه ارائه مدل پیشنهادی جهت استفاده از RFID در بیمارستانها میباشد ، تا اهمیت و همچنین نیازمندیهای سیستم های فراگیر آینده به تصویر کشیده شود.
کلید واژه- سیستم های آگاه از زمینه ،RFID1 ، بیمارستان هوشمند ، دستبند بیمار .
-1 مقدمه
ایــن مقالــه بــا تبیــین و تعریــف اصــطلاحات پایــه و خصوصیات محیط محاسبات فراگیـر و مهندسـی نـرم افـزار مبتنی بر مولفه و نیز بررسی معماری و چهارچوبهـای کـاری مطــرح شــده ، هــدف اصــلی اســتفاده از اطلاعــات پزشــکی متحرک پویا در محیط محاسبات فراگیـر را تعقیـب کـرده و رویکردی بـرای آن ارائـه مـی کنـد. بیمـاران بـا اسـتفاده از مانیتور ، علائم حیاتی و با یک وسیله موقعیتشـان مشـخص می شود و پزشـکان و پرسـتاران جهـت مـدیریت درمـان از رایانه های جیبی بی سیم کمک می گیرند .
در ادامه مختصری به چالشهای پیشروی مسائل حفظ همزمــان حــریم خصوصــی کــاربران و پشــتیبانی از مزایــای عملیاتی فراوان سیستمهای RFID در حیطه درمان پرداخته میشود .
یکی از کاربردهـای RFID در علـوم پزشـکی شناسـایی بیمــار و برقــراری ارتبــاط بــا اطلاعــات ذخیــره شــده وی در سیستم می باشد . یکی از ایـن روشـها اسـتفاده از دسـتبند RFIDاست . در حقیقت در این دسـتبند یـک Tag RFID جاسازی شده است . در بیمارستانها به محض پذیرش بیمـار برای بیمار یک دستبند RFID صـادر مـی شـود و اطلاعـات بیمار تبدیل بـه کـد شـده و توسـط پرینتـر RFID بـر روی دستبند نوشته می شود که این اطلاعـات قابیلـت بـازخوانی دارد.
قطعا روزی فرا میرسد که بیمار بدون نیاز بـه مراجعـه به پزشک و تنها بر مبنای اطلاعاتی کـه توسـط ایـن وسـیله فراهم میشـود نـوع بیمـاری تشـخیص داده شـده و سـپس داروهای مورد نیاز تجویز و برای درمان استفاده شود .
-2 جمع آوری اطلاعات در این گونه محیطها
در پزشکی کنتـرل و جمـع آوری اطلاعـات کلینیکـی از بدن بیمار توسط سنسـورهای مخصـوص انجـام مـیگیـرد . وقتی سنسورهای بیمار با توجه به تاریخچه پزشکی ، هشدار یک بیماری جدی را می دهند این علائم به پرسـتار ارسـال می شود و اگر کسی هـم در کنـار بیمـار نباشـد پزشـک یـا پرستار از این طریق مطلع مـی شـوند . پرسـتاری کـه وارد اتــاق بیمــار شــده اســت فهرســت بیمــاران مخصــوص خــود
(فهرست تریاژ) را در 2 PDA مـی بینـد . تریـاژ یـا اولویـت بندی مصدومین روشی است که در دسته بندی مصدومین و بیماران با توجه بـه تقـدم در امـر موقعیـت و انتقـال آنهـا از صحنه آسیب و با در نظـر گـرفتن وخامـت حـال بیمـاران و صدمات وارده به آنها اسـتفاده مـی شـود . ایـن فهرسـت بـر اساس اطلاعات حسگرها ، دکمه ها یا تاریخچـه پزشـکی بـا ترکیبی از روشهای پزشکی و سیاستهای بیمارسـتان تعیـین می شود .
پرستار ، نمودار الکتریکی وضـعیت بیمـار را نمـی بینـد بلکه به جای این نمودار و مشاهدهی رنگهای قرمـز و زرد و سبز ، علائم حیاتی بیمار به همراه فهرست تریاژ را می بینـد وبر اساس آن مشخص می شود کدام بیمـار بیشـتر نیـاز بـه کمک دارد . در استفاده از تکنولوژی گفته شده ، مبـدل هـا (آداپتور) به سنسورهای سـخت افـزاری و کاوشـگرهای نـرم افزاری متصل شده اند و اطلاعات خامی مثل علائم حیـاتی ، محل و موقعیت افراد یا وضعیت آنلاین یا آفلاین بـودن آنهـا را جمع آوری می کند .
سطح بالاتر و توسعه یافته تر آن ، ارتباط با متخصصـین پزشکی ، پردازش اطلاعات از آداپتورها برای تعیین وضـعیت هشدارهای پزشکی ، خلاصهی وضعیت یک بیمار برای یـک پرستار یا پزشک است (برای اینکه مشخص شود یک پزشک باید چه اطلاعـاتی از بیمـارش داشـته باشـد) . البتـه تولیـد کننده های دستگاه ها و تجهیـزات پزشـکی ، ایـن اطلاعـات پایه ای را در فرم استاندارد ارائه می دهند .
برنامه های کـاربردی جدیـدی بـرای بهبـود مراقبـت از بیمار و کاهش پرستار و کم شدن وظایف سـنگین پزشـک ، ســاخته و بــه ســرعت مســتقر شــدند بــا ایــن وجــود ، ارائــه دهندگان مراقبتهای بهداشتی در کنترل و توانایی برای درک و تعامل با برنامه های کاربردی آگـاه از زمینـه و میـان افـزار همچنان راکد باقی مانده اند . این نگرش ، در واقـع تعـدادی از چالشهای مهم رسانه های ارتباطی ، سخت افـزاری و نـرم افزاری امروزی را نشان می دهد .
-3 سیستم های آگاه از زمینه
حضور پرستار یا پزشک در اتاق بیمار با فضای هوشمند و اتصال بـه یـک سیسـتمBACK-END بـرای حسـابداری بیمــار ، بــه ایــن معنــی اســت کــه فضــای هوشــمند اغلــب قدرتمندند و ارتباط امن و قابـل اعتمـادی بـا سیسـتم هـای سازمانی دارند . ممکن نیست با این امکانـات سیسـتم هـای BACK-END و فضاهای هوشمند کسی بخواهـد آن هـا را بطور قابل ملاحظه ای تغییر دهد به همین علت مـا اینطـور در نظر می گیریم که همهی آنها امنیت کـافی دارنـد . امـا چندین سوال مهم دیگر در این راستا مطرح میشود ؛
آیا بهتر نیست که برنامه های فراگیر علاوه بر امن بودن دردسترس نیز باشند ؟
برای اینکه فضاهای هوشمند بهترین معماری ترکیـب و با قدرت داشته باشند چه کنیم ؟
چه کنیم تا یک پرستار و پزشـک بـه سـهولت اعمـال و رویدادهای روزانهی محیطشان را مشاهده کنند ؟
آیا PDA و ایستگاههای کاری کامپیوتری در بیمارستان به اندازه در دسترس هستند ؟
آیا پزشک می تواند به دستگاه ها و رابط هـای کـاربری سوئیچ کند ؟
در نهایت اگر کل یک بیمارستان تحت پوشش سیسـتم محاسبات فراگیر باشد ، با دهها هزار دستگاه و هزاران نفـر از بیماران و کارکنان چه مشـکلاتی مربـوط بـه مقیـاس و چـه اندازه ای فراتر از سیستم های سازمانی بوجود می آید؟[1]
- 4 شبکه های حسگر بیسیم در بهداشت و درمان
استفاده از WSN3 در علم پزشکی دارای مزایایی اسـت
. مثل ؛ جایگزین کردن تجهیزات پزشکی حجیم با سنسـورهای
کوچک کم کردن تعدا مراجعه به پزشک
پزشکان می توانند اطلاعات مربوط به سـلامت بیمـار را بدون معاینه فیزیکی آنها در اختیار داشته باشند
بیماران می توانند در محیطـی راحـت در منـزل خـود مورد بررسی پزشک قرار گیرند .
WSN نظارت به صورت online را فراهم می کند . تمام خدمات به بیمـاران مبـتلا بـه بیماریهـای مـزمن و گـزارش هرگونه انحراف در مکانیزم بدن بیمـار ، بـه ارائـه دهنـدگان خدمات اورژانس در زمان واقعی ارسـال شـده و عملیـات بـه موقع برای نجات جان بیمار انجام می گیرد .
WSN امکان مانیتورینـگ بیمـار را بصـورت لحظـه بـه لحظه فراهم می کند تا خدمات به بیمار در زمـان مناسـب و به موقع صورت گیرد به خصوص زمانی که نشانه هایی مـی-تواند به مرگ منجر شود . این سنسورها که غالبا بیمار را در مقابل نشانه هـای غیرطبیعـی مـانیتور مـی کنـد عمومـا شامل سه بخش ، سنسورهای مانیتورینگ ، سرورهای محلی و واحد بهداشت و درمان از راه دور می باشند .
در اینجا سه دسته از افراد مورد مانیتورینـگ قـرار مـی شود ؛ نظارت بر افراد بـا بیمـاری مخـاطره آمیـز ، نـوزادان ، مراقبت و نظارت بر بیماران مسن .
-1-4 نظارت بر افراد با بیماری مخاطره آمیز
در این سنسور سرور محلی اطلاعات را ذخیـره کـرده و چنانچه نشانه هایی منجر بـه مـرگ شـود ، رخ دهـد ، یـک هشدار به بخش بهداشـت و درمـان از راه دورRHU 4 ارسـال میکند . RUH هشدار را ارزیابی و اقـدام مناسـب را انجـام می دهد . این سنسور بر فشار خـون ، ضـربان قلـب ، سـطح قند خون ، تعداد تنفس ، تعداد اثر بخشـی و میـزان تـنفس نظارت دارد .
سیستم نظـارت از راه دور عملکـرد قلـب ، سـیگنالهای ECG را به دستگاههای سرور محلی مانند PDA انتقال مـی دهد سپس به سرور مرکزی با استفاده از شبکه تلفن همـراه فرستاده می شود .سیستم مانیتورینـگ سـطح قنـد خـون ، شامل سنسورها و عامل است . یک عامل قطعه ای است کـه توسط فرمان سنسور عمل می کند . یک بیو سنسور در بدن بیمار کاشته شده که بطـور مـداوم بـر سـطح گلـوکز خـون نظارت می کند و اطلاعاتش را به PDA های محلی بی سـیم انتقال یا دیگر ترمینال های ثابت انتقال می دهد .
هنگامی که اطلاعات حس شده به یـک آسـتانه تعریـف شده می رسد ، انسولین به طـور خودکـار از طریـق محـرک تزریق می شود .
-2-4 مانیتورینگ نوزادان
شبکه های حسگر بی سیم در برنامه نظارت بر نـوزادان می تواند جایگزین مراقبـت پـدر و مـادر از نـوزادان گـردد . بعنوان مثال آنها می توانند موقعیـت خـواب نـوزاد در طول شب نظارت داشته باشند . یک گره حسـگر بـه قنـداق نوزاد وصل شده و در مورد داده ها به پدر و مادر هشدار مـی دهد .
-2-5 کمک به بیماران سالمند
این رده ، شامل برنامه های بهداشت و درمانی است کـه می خواهد به افـراد در مراقبـت از بیمـاران خـود و درو نگـه داشتن آنها از هرگونه وضعیت خطرناک در خانه کمک کند . ماننــد کنتــرل دســتگاه از راه دور ، پرســتاری هوشــمند ، یادآوری پزشکی ، اطلاعات پزشکی به افراد است .
پلت فرم فوق چهار زیر سیستم؛ سنسور ، سرور دسـتی محلی ، دسترسی به سرور از راه دور ، سرور نظارت از راه دور است . برای انتقال سیگنال ها به سرور از یـک روش فشـرده سازی به منظور کـاهش ترافیـک اسـتفاده مـی کنـد و یـک پروتکل لایه کاربرد را به منظور تضمین زمان واقعـی و قابـل اعتماد برای تجزیه و تحلیل ECG را فراهم کند .
RFID -5 یا محاسبات فراگیر آینده
از جمله فناوری هـایی کـه دیـر یـا زود فراگیـر شـده و تحولی غیرقابل وصف ایجاد می کند تراشـه هـای تشـخیص هویتی هستند که به RFID معروفنـد . RFID شـامل یـک تگ است که به آن فرستنده خودکار و یا Transponder نیـز گفته می شود که شامل یک تراشه نیمه هادی، یک آنـتن و در برخی موارد یک باطری است.
این تگ ها از یک دانه برنج کوچـک ترنـد کـه در خـود اطلاعاتی را ثبت کرده اند. حتی تمام سابقه پزشکی یک فرد می تواند در این تراشه ضبط شود.
تجهیزات مخصوصی لازم است تا بتواند اطلاعات ضـبط شده روی این تراشـه هـا را بخوانـد و بـه عنـوان مثـال روی صفحه نمایش یک کامپیوتر ( ایـن اطلاعـات را) بـه نمـایش بگذارد. لزومی ندارد که حتماً کامپیوتر یا لپ تـاپ باشـد تـا این اطلاعات به نمایش درآیـد. هـر وسـیله ای مثـل منشـی دیجیتالی شخصی (PDA) و حتی موبایل هم می توانـد ایـن اطلاعات را به نمایش بگذارد.
نوع اول تگ هایی هستند که در جراحی کـاربرد دارد و احتمال خطا در موقعیت جراحی ، مراحل جراحی و مسـائل مربوطه به جراحی بیمار را کاهش می دهد. این تگهـا کـه از نوع غیر فعال می باشند جزئیـات مربـوط بـه عمـل جراحـی بیمار را نگهداری می کنند. این تگ در کنار چارت اطلاعاتی بیمار قرار می گیرد و در روز جراحی در اتاق عمل اطلاعـات این تگ را با چارت مربوطـه تطبیـق مـی دهنـد تـا از بـروز اشتباه جلوگیری شود. سپس قبل از شروع عمـل، اطلاعـات تگ حذف می شود.
نوع دوم، تگهای با قابلیت اتصال به بدن مـی باشـد کـه اطلاعات مربوط به بیمار و سـلامتی فـرد در آن قـرار گرفتـه است و برای شناسایی بیمار و آگاهی از نوع بیمـاری او بکـار می رود . این تگها نیز از نوع غیر فعال می باشند. ایـن تگهـا دارای یک کد شناسایی یکتا می باشند که اطلاعات مربوطه را بر اساس آن در پایگاه داده ذخیره می کنند. از ایـن تگهـا برای ردیابی بیماران نیز استفاده می شود .
– 6 تجهیزات مورد نیاز جهت پیاده سازی طرح
RFID
• tag غیــر فعــال : RFID ایــن نــوع از نشــانههــا بــه
صورت Passive مورد استفاده قرار می گیرند. مزیت مهم این نشانه ها ارزان بودن و مشکل بزرگ آنها فاصله خواندن با بـرد کم در حدود 10 سانتیمتر تا 30 سانتیمتر می باشد.
• tag فعال : RFID این نشـانه هـا بـه دلیـل بـاتری
داخلی دارای بردهای بلند ( در حدود چند 10 متر ) خواندن اطلاعات می باشند.
• : Reader ID ایــن Reader هــا فقــط شــماره ID
بیمار و یا پرسنل را میخوانند. معمـولا بـرای سیسـتم هـای کنتــرل دسترســی و یــا ورود اطلاعــات در کنســول هــای مانیتورینگ مورد استفاده قرار می گیرد.
• : Reader / Writer Data جهــت خوانــدن و یــا
نوشتن اطلاعات برروی نشـانه هـای RFID از ایـن دسـتگاه استفاده می شود که بر اساس نـوع نشـانه مـورد اسـتفاده در فواصل مختلف ذکر شده در بـالا مـی توانـد اطلاعـات را بـه صورت بیسیم نوشته و یا بخواند.
• بستر ارتباطی : جهـت ارتبـاط بـا سـرور مرکـزی، کنسول های مانیتورینـگ و یـا سـایر نـرم افزارهـا و تبـادل اطلاعـات لازم اسـت کـه دسـتگاههای Reader / Writer از طریق یک بستر ارتباطی همانند شـبکه کـامپیوتری، شـبکه بیسیم و یا روش های دیگر اطلاعات خود را ارسال کنند.
• کنسول های مانیتورینگ : این کنسول ها معمـولا در هر بخش نصب می گردند و اطلاعات مربوط به بیماران و تجهیزات همان بخش بر روی آنها قرار دارد و فعالیـت هـای مانیتورینگ مختلفی را میتوان برروی آنها انجام داد.
• سرور مرکزی : جهـت ثبـت اطلاعـات مربـوط بـه نشانه های RFID و نرم افزارهای مربوطه نیاز بـه یـک سـرور مرکزی وجود دارد که در واقـع بانـک اطلاعـاتی سیسـتم را تشکیل می دهد.
• اتصال با سایر نرم افزارها : جهت بالا بردن کـارآیی
æ رسیدن به مدیریت یکپارچه، این سیسـتم را مـی تـوان بـا ســایر نــرم افزارهــای موجــود بیمارســتان هماننــد سیســتم اطلاعات بیمارستان یا HIS5 و حسابداری متصل کرد .[7]
- 7 کاربردهایRFID در بیمارستان هوشمند
-1-7 تله مدیسین
بطور تحت الفظی تله مدیسین را پزشکی از راه دور معرفی کرده اند . تله مدیسین ، یک راه حل فناوری اطلاعات و رویکرد جدیدی بمنظور ارائه خدمات درمانی با روشی ایمن و ارزان می باشد . [1]
پزشکی از راه Tag دستگاه گیرنده ، امواج ارسالی از دور ، که می توان آن را زیر مجموعه ای از بیمارستان الکترونیکی
