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源自:《中國數字醫學》 作者:杭州市建筑設計研究院有限公司王成 一、概述 病房護理呼叫信號系統是實現住院患者與醫護人員非接觸式實時溝通的工具,并通過對接醫院信息化系統,為病區提供多樣化的智慧服務,是醫院智能化系統建設中必不可少的重要子系統。 目前,行業內研制護理呼叫信號系統的廠家眾多。各廠家系統在設備組成上基本都包括護士站主機、病房門口機、床位分機、走廊顯示屏、洗手間報警按鈕等終端設備,但在系統的組網技術上存有部分差異。本文僅從護理呼叫信號系統組網技術的差異及未來發展趨勢方面進行論述。 二、護理呼叫信號系統組網技術的分類 2019年,中國建筑標準設計研究院出版的《醫療建筑電氣設計與安裝》國家建筑標準設計圖集中關于護理呼叫信號系統的相關說明,將護理呼叫信號系統分為兩類:總線型和數字型[1]。 2.1總線型組網架構 總線型護理呼叫信號系統的布線方式是采用單總線串接各病房終端設備,基于各廠家自定義的私有協議進行通訊。所用線材因各廠家技術方案的差異而不同,有兩芯總線型、三芯總線型等,對線纜材質及屏蔽方式也各有不同限制。 總線型護理呼叫信號系統是業內廠家較早期研制的系統,部分廠家采用RS485數據通訊技術,語音采用模擬音頻傳輸方式;也有廠家利用電力載波技術,通過載波方式將數據和模擬音頻通過兩芯供電線進行傳輸。總線型護理呼叫信號系統的布線較簡單,終端設備及系統綜合建設成本較低,但是在信號傳輸抗干擾能力、信號遠距離傳輸、系統功能定制和擴展性方面存在缺陷。早期醫院建設護理呼叫信號系統時大多采用的是總線型系統,可以滿足呼叫、對講、護理信息顯示等基礎的使用需求。目前僅限于建設預算過低的一級醫院項目,才仍會選用總線型護理呼叫信號系統,二級三級醫院中均已面臨淘汰。 2.2、數字型組網架構 數字型護理呼叫信號系統是采用數字化、網絡化架構設計,基于以太網(百兆/千兆)的傳輸模式,采用的是國際標準的TCP/IP通訊協議。系統中的護士站主機、病房門口機、床位分機、走廊顯示屏均采用IP網絡通訊技術。 IP網絡通訊技術是目前應用最為廣泛的信息通訊技術之一,其技術的先進性、穩定性、擴展性方面均優于總線型系統所采用的通訊技術,并可實現數字化高清音視頻通訊,但是在終端設備成本、系統建設綜合造價上要高于總線型護理呼叫信號系統。 近年隨著新冠疫情的爆發,各地均大量新建擴建各類傳染病醫院、傳染樓、方艙醫院項目,該類型醫療建筑中為主的傳染病房、隔離病房都需要交互型護理呼叫系統作為技術保障。雙向(醫護和患者)可視可對講的交互型護理呼叫系統極大的減少了醫患接觸次數,如此就降低被傳染風險和節約寶貴醫療防護用品耗材。而這種交互型護理呼叫系統的高碼流信號傳輸,需要數字IP網絡通訊構架作為可靠支撐,總線型架構已無法滿足。 在具體項目建設中,依據醫院IP網絡建設架構的不同,數字型護理呼叫信號系統的組網連接方式主要分為兩種: 2.2.1 “光纖+網線”架構下,數字型護理呼叫信號系統組網連接方式 “光纖+網線”架構是將網絡光纖鋪設到各樓層的弱電井,在樓層的弱電井通過網絡交換機將光信號轉變為電信號,再通過標準網線連接至護士站主機、病房門口機、床位分機。目前,大部分醫院IP網絡建設采用的是這種方式。 2.2.2 全光網架構下,數字型護理呼叫信號系統組網連接方式 全光網架構是信號傳輸與交換等主要功能均在光狀態下進行的通訊網絡。將網絡光纖直接鋪設到護士站、病房等位置,在護士站、病房通過ONU(光網絡單元)將光信號轉變為電信號,再通過標準網線連接至各護士站主機、病房門口機、床位分機。 目前,全光網架構的應用在醫院應用還處于初期階段,考慮到成本因素(主要是OLT光線路終端造價)和ONU光網絡單元現場供電因素尚未有理想的解決方案,僅有部分理念先進超前的大型醫院、方艙醫院的IP網絡建設采用全光網架構。例如:華中科技大學協和深圳醫院、山東大學齊魯醫院、廣州國際健康驛站、中央援港應急醫院和落馬洲方艙設施項目。 數字型護理呼叫信號系統的組網連接除以上兩種主要方式外,也可以通過WiFi、寬帶電力載波通訊設備的方式組網連接。WiFi組網連接方式要求終端設備的硬件必須支持無線聯網功能,同時護理呼叫系統信號傳輸對長期穩定運行的要求極高,且醫院內現2.4G、5G、物聯網藍牙、室分等各種無線信號錯綜復雜,電磁信號互相干擾,導致無線信號不能穩定實時在線傳輸,所以通常不會選用這種方式。寬帶電力載波通訊是將IP網絡數字信號調制載波在雙絞線、同軸電纜等媒介上進行傳輸,該技術及通訊方式受接入節點數量、線材材質、布線結構的影響較大,信號易衰減易受干擾,靈活性及穩定性比光纖、網線組網通訊方式差。而且其有個致命弱點,即傳輸信號無法隨載波跨越配電箱的斷路器(因正規斷路器濾波能力太強),所以只能在病房內小范圍聯網,無法整個大病區聯網,故通常情況下無法選用這種組網形式。[5] 三、病房護理呼叫信號系統組網技術的發展趨勢 從組網技術層面上,IP網絡通訊技術在通用性、兼容性、標準性方面具有不可比擬的優勢。采用IP網絡架構的數字型護理呼叫信號系統,未來在系統升級、設備替換方面不受任何廠家的組網連接方式限制,不被任何廠家的技術方案所綁架,不需要改造原有的傳輸線路,在醫院后期使用提升改造方面有著巨大的成本優勢和通用可替換性。[5] 從終端設備層面上,支持IP網絡通訊技術的終端設備,其芯片方案的硬件性能相對較高,采用的是Linux、Android嵌入式操作系統,為醫院將來的深度定制及擴展應用提供了基礎的硬件保障。 從功能擴展層面上,隨著互聯網、5G技術、物聯網、人工智能等技術的應用和普及,智慧病房開始走入人們的視線,傳統呼叫對講信號系統功能不再單一,作為最普遍的病房床頭終端,呼叫系統越來越多的承擔著改善醫護人員工作流程、提高工作效果、提升病患滿意度的重要作用,如基于該系統實現高清可視對講、遠程視頻探視、床旁會診、遠程查房等功能應用,對傳輸帶寬、信息安全性、系統拓展性要求也會越來越高。在未來醫療服務運維體系中,基于IP網絡技術的數字型護理對講信號系統將扮演著越來越重要的角色。[3 ][4 ] 國標GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》第“17 呼叫信號和信息發布系統”章17.1.3條中也指出:護理呼叫信號系統宜采用數字化、網絡化技術形式組網。[2] 綜上,基于IP網絡通訊技術的數字型護理呼叫信號系統是未來行業技術及產品發展的必然趨勢。 參考文獻 [1]中國建筑標準設計研究院 . 19D706-2 . 國家建筑標準設計圖集《醫療建筑電氣設計與安裝》 , 2019:92-96 . [2]中國建筑東北設計研究院有限公司 . GB51348-2019 . 中華人民共和國國家標準《民用建筑電氣設計標準》 , 2019:247 . [3]吳艷艷 , 唐源 . 醫院智能化建設及其在智慧醫療發展中的作用 . 醫學信息學雜志 , 2015:40 . [4]京東方科技集團股份有限公司 , 動脈網蛋殼研究院 . 《2021智慧醫院創新白皮書》 , 2021:16-41 . [5]王成 .新建綜合醫院設計的重點與難點 , 2022:291-297 . |
