漫談物聯網在醫療照護應用

07/31/2014

物聯網 (Internet of Things, IoT) 的概念最早是1999年由MIT的 Kavin Ashton所提出，係利用裝在物體上的感測器或無線射頻標籤 (RFID)，透過無線網路與網際網路(Internet)串接傳遞訊息，達成智慧化識別與快速管理。

根據國際研究暨顧問機構Gartner今年提出2012年的全球十大技術與趨勢中，物聯網名列其中，可見其的重要性。另外，網路媒體ReadWriteWeb資料指出物聯網關鍵技術主要在三個點：感測器、無線射頻標籤以及智慧手持裝置(手機等)。在系統架構上，物聯網由三個構面所組成：

1. 感測端：作為物件的識別或感測用，如感測器或無線射頻標籤。
2. 網路傳輸層：透過網際網路將資料傳遞至終端平台。
3. 應用與服務端：由終端平台針對資料的屬性進行資訊處理、分享與後續服務
應用。

物聯網的應用範疇相當廣泛，舉凡需要識別與管理的物件都可以納入物聯網的應用範疇，如環境監測、交通、醫療照護、工業監控、公共安全、農業等，加上無線網路的廣泛覆蓋，物聯網的覆蓋地理範疇將有一日達到無遠弗屆。

全球物聯網的醫療照護應用現況

近5年來，全球也都看好物聯網的醫療照護應用，紛紛推出應用試行計畫，作為驗證物聯網服務與推廣措施，以下羅列幾個主要發展物聯網國家的相關計畫：

1. 美國：2009年由IBM提出「智慧地球計畫」(Smart Earth)，被美國總統歐巴馬視為國家戰略，投入300億美元在資訊化醫療與智慧電網專案。

2. 歐洲：2009年提出i2010的政策，旨在通過更廣泛的使用來提高經濟效率並促進資訊與通信技術(ICT)的發展。通過實施i2010，歐盟希望提高經濟競爭力，並使歐盟各國的生活品質得到提高，減少社會問題，幫助民眾建立起對未來社會對“智慧環境”的信任感。其中，醫療應用包含電子醫療與老齡人口醫療照護。

3. 日本：2009年日本在E-Japan和U-Japan計畫基礎上又提出i-Japan 2015計畫，在醫療領域主要是運用於遠距醫療與電子病歷。

4. 韓國：2010年擴大U-Health與SmartCare的試行地點，投入300億韓元針對慢性病患提供遠距醫療與醫療照護的智慧化醫療照護服務。

5. 中國大陸：在2009年8月，中國大陸總理溫家寶提出“感知中國”概念，在中國大陸政府推動下，物聯網產業在中國也得到極大重視。其中智慧醫療應用在江蘇無錫、蘇州、杭州、山東省、北京、重慶、福建等幾個省市已展開試驗，主要應用在遠距醫療、慢性病健康照護以及醫藥品物流等。

我國物聯網的醫療照護應用現況

行政院科技顧問組在今年10月召開年度產業策略會議（SRB），其會議主題即以智慧聯網（即物聯網）為唯一主軸。然而，早在2004年台灣就已經有應用RFID技術的物聯網醫療照護應用U-Healthcare計畫。在2008年行政院科技顧問會議中，更進一步提出以先前e-Taiwan (2002年)、M-Taiwan(2005年) 為基礎的i-Taiwan(2009年) 「智慧生活科技運用」計畫，結合次世代寬頻網路、數位電視網與感知網路，建構包含節能永續、智慧便捷、舒適便利、農業休閒、安全防災、醫療照護等六大應用領域。

在2009年由行政院衛生署配合國家「振興經濟擴大公共建設方案」推動具物聯網概念的「加速辦理智慧醫療照護計畫」，其中分項計畫「醫院安全關懷RFID計畫」即是將RFID技術導入醫院資訊系統中，運用於以下幾個項目：

1. 用藥安全辨識：藥包機自動辨識供補管理、藥品圖文輔助辨識。藥品派送運用RFID核對，提供病人用藥安全服務，以提升醫療品質。

2. 流程管理追蹤：住院照護流程控管、貴重儀器管理。改善照護流程，提升病患服務滿意度。

3. 長期照護管控：健康行動醫療照護，運用RFID監控示警，達到主動關懷照護。

4. 隔離病患管控：運用RFID監控示警，對隔離病房監控定位、整合監視器輔助辨識的自動記錄接觸史、追蹤紀錄與管理。有效管制病人門禁，即時掌握病患活動範圍，預防院內感染及交互感染。

5. 門禁管理：將RFID運用於特殊治療區如手術室、呼吸照護病房等的門禁管理，加強安全照護。即時動態中央聯網紀錄，掌握病人及人員進出動態，防止病人進入危險區域，加強病患及員工人身安全。

6. 此外還有研發中應用：

(1). 包含數位學習管理：利用RFID輔助醫師對特殊病患(如失智症等)的客製化治療管理。或是運用RFID主動提供住院病人之多媒體衛教。
(2). 洗腎照護流程：運用RFID於洗腎病患的照護流程。
(3). 輸液管理：運用RFID於醫療輸注液應用，如化療針劑的調製作業監控。

該計畫前身在2007、2008年時於署立台中醫院試辦，爾後於2009年擴大試辦單位至社區醫院、療養院與醫學中心。

物聯網在醫療照護應用未來發展

目前物聯網的醫療照護應用仍有幾個技術難題需要解決：

1. 動態組網與大規模網路中節點移動性管理：當監護系統擴展到社區、城市甚至全國時，其網路規模巨大，並且監護節點與基站都具有一定的移動性。因此，必須設計一種合適的網路拓撲管理結構以及節點移動性管理方法。

2. 資料完整性與資料壓縮：節點有時需要長達24小時的監測人體參數，所採集到的資料量大，而存儲容量小，常採用壓縮演算法來減少資料的存儲與傳輸量，然而，傳統資料的壓縮演算法成本高不適合感測器節點。另外，壓縮演算法不能損壞原始資料，否則會造成誤診。

3. 資料安全性：無線感測器網路節點採用自組織方式組成網路，容易受到攻擊，此外，病人的資訊需要保密。感測器節點計算能力相當有限，傳統的安全和加密技術都不適用。因此，必須設計一種適合感測器節點的加演算法。

隨著技術的發展，物聯網概念的服務應用也逐漸在醫療照護領域實現。在全球老齡化人口逐漸攀升的同時，智慧化醫療照護除了發展與建構智慧化的醫院與社區醫療外，慢性病預防與照護的智慧化個人醫療也已成為當今全球智慧醫療照護發展的新重點。相信在不久的未來，以物聯網為基礎的智慧化醫療，將實現「醫療照護無所不在」的理想。

資料來源：http://amiccom.weebly.com/blog3534235542/27