無線局域網(wǎng)在醫(yī)院應(yīng)用的安全性研究綜述

     無線局域網(wǎng)以其方便、快捷、及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，正成為醫(yī)院信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一（無線化、無紙化、無膠片化）。隨著無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的迅速擴(kuò)展，電磁干擾也逐漸引起人們的普遍關(guān)注。在一些特殊行業(yè)（如航空飛行）禁止使用民用無線設(shè)備已被寫入各個國家的法律。尤其是在多種醫(yī)學(xué)電子工程技術(shù)廣泛應(yīng)用的環(huán)境里部署無線局域網(wǎng)是否安全，是否對電子醫(yī)療設(shè)備存在潛在性的干擾，已成為醫(yī)院信息化建設(shè)的重大問題。

　　1無線局域網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院現(xiàn)代化建設(shè)中的作用

　　1971年，美國夏威夷大學(xué)發(fā)明了ALOHNET，建立了世界上第一個實(shí)驗(yàn)性無線局域網(wǎng)。上世紀(jì)80年代，美國摩托羅拉公司建成了第一個商用無線局域網(wǎng)，從此揭開了無線局域網(wǎng)進(jìn)入人類社會的序幕。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們逐步解決了傳輸速率慢、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、以及建設(shè)成本高等問題，使無線局域網(wǎng)在機(jī)場、車站、旅館、零售、醫(yī)療等服務(wù)行業(yè)廣泛應(yīng)用。

    目前，無線局域網(wǎng)在醫(yī)院主要部署在病房、急診室、ICU、手術(shù)室等需要醫(yī)護(hù)人員移動工作的區(qū)域，以幫助醫(yī)護(hù)人員在病人身邊開展各種即時(shí)性的醫(yī)療救治工作?？偨Y(jié)國內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，部署無線局域網(wǎng)可以為醫(yī)院帶來5個方面的好處：（1）實(shí)現(xiàn)真正意義上的床旁醫(yī)療服務(wù)，提高病人滿意度。（2）現(xiàn)場核對，提高了醫(yī)療質(zhì)量確保醫(yī)療安全。（3）提高工作效率，加快醫(yī)療流程的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。（4）省略人工轉(zhuǎn)達(dá)，降低了人力成本。（5）簡潔和美化病區(qū)環(huán)境，減少了房間內(nèi)蜘蛛網(wǎng)式的凌亂布線。

　　2電子醫(yī)療設(shè)備故障與醫(yī)療安全的相關(guān)性分析

　　隨著醫(yī)學(xué)工程學(xué)各項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子醫(yī)療設(shè)備已成為臨床醫(yī)師開展診療活動的必要條件和手段，其在現(xiàn)代醫(yī)療中占據(jù)著舉足輕重的地位。一個檢驗(yàn)數(shù)值錯誤或一張醫(yī)學(xué)影像失真都會影響醫(yī)師做出正確診斷，一個電子輔助治療設(shè)備的故障會造成治療失敗，而電子人工臟器的任何運(yùn)行異常都會危及病人的健康和生命。

　　電子醫(yī)學(xué)設(shè)備按照功能大體分為檢查設(shè)備、輔助治療設(shè)備和人工臟器三大類。任何一類設(shè)備發(fā)生故障，均可能造成診斷失誤、治療錯誤、危及病人生命健康等危害。保證這些設(shè)備的正常運(yùn)行，是醫(yī)療安全管理的重要內(nèi)容。上述設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)因素分析見表1和表2。

    3 國內(nèi)外無線局域網(wǎng)在醫(yī)院應(yīng)用的安全性研究

　　我們檢索了1995年至2005年的國內(nèi)外有關(guān)臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息化建設(shè)、無線技術(shù)等方面的相關(guān)文獻(xiàn)。尚未發(fā)現(xiàn)無線局域網(wǎng)對醫(yī)療設(shè)備干擾的報(bào)道，也沒有發(fā)現(xiàn)因使用無線局域網(wǎng)技術(shù)而危害病人醫(yī)療安全或發(fā)生醫(yī)療糾紛的報(bào)道。目前，大多數(shù)論述仍停留在對無線波段分離的理論分析上，缺乏事實(shí)證明的說服力。在思科公司的幫助下，僅搜集到三個科學(xué)試驗(yàn)報(bào)告（內(nèi)部資料），供同道們參考。

　　3.1案例一

　　1996年9月26日，美國伊利諾斯州哈維市英戈?duì)査辜o(jì)念醫(yī)院進(jìn)行了一次擴(kuò)頻生物醫(yī)學(xué)測試。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：Aironet900MHz和2400MHz直接序列擴(kuò)頻產(chǎn)品。

　　醫(yī)療設(shè)備：ZOLL1400型體外起搏器。

　　監(jiān)視設(shè)備：心臟監(jiān)護(hù)儀和示波器。

　　測試環(huán)境：生物實(shí)驗(yàn)室（以生理鹽水仿真人體屏蔽）。

　　測試結(jié)果：未發(fā)生任何干擾。

　　3.2案例二

　　2003年4月至2004年2月，日本的電波對醫(yī)療器材帶來的影響調(diào)查研究會（由日本社團(tuán)法人電波產(chǎn)業(yè)會于2002年9月組建，日本東京女子醫(yī)科大學(xué)校長高倉公朋任主席）開展了無線局域網(wǎng)和RFID對植入型心臟起搏器和心臟除顫器的相關(guān)干擾研究。

　　3.2.1有關(guān)無線局域網(wǎng)對心臟起搏器和心臟除顫器的相關(guān)干擾研究：

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：思科公司無線發(fā)射機(jī)(ＡＰ)8臺，移動終端機(jī)（PDA或筆記本電腦）8臺。

　　醫(yī)療設(shè)備：植入型心臟起搏器共計(jì)28臺（包括SSI、VDD、DDD），植入型心臟除顫機(jī)共計(jì)7臺（包括ICD-S、ICD-D）。全部醫(yī)療設(shè)備以制造期分為舊期（1995年以前）、中期（1996-1999年）、新期（2000年以后），進(jìn)行分組測試。

　　監(jiān)視設(shè)備：心臟監(jiān)護(hù)儀和示波器。

　　測試環(huán)境：生物實(shí)驗(yàn)室（丙烯仿真人體模型+生理鹽水屏蔽）。

　　測試結(jié)果：8臺無線發(fā)射機(jī)（AP）和8臺移動終端機(jī)分別與28臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟起搏器組合測試時(shí)，有1例當(dāng) AP距離6cm時(shí)產(chǎn)生影響，有4例當(dāng)AP距離1cm時(shí)產(chǎn)生影響（約占總實(shí)驗(yàn)組的0.8%）；有4例當(dāng)移動終端機(jī)距離1cm時(shí)產(chǎn)生影響。影響程度為輕度，可恢復(fù)，且只發(fā)生在同一個機(jī)型。8臺無線發(fā)射機(jī)（AP）和8臺移動終端機(jī)分別與7臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟除顫器組合測試時(shí)，盡管把AP或移動終端機(jī)放在仿真人體的丙烯表面，也沒有發(fā)生影響。

    3.2.2關(guān)于RFID對心臟起搏器和心臟除顫器的相關(guān)干擾研究：

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：門型RFID10臺，手提型RFID21臺。

　　醫(yī)療設(shè)備：植入型心臟起搏器共計(jì)28臺（包括SSI、VDD、DDD），植入型心臟除顫機(jī)共計(jì)7臺（包括ICD-S、ICD-D）。

　　監(jiān)視設(shè)備：心臟監(jiān)護(hù)儀和示波器。

　　測試環(huán)境：生物實(shí)驗(yàn)室（丙烯仿真人體模型+生理鹽水屏蔽）。

　　測試結(jié)果：10臺門型RFID分別與28臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟起搏器組合測試時(shí)，共計(jì)有89例產(chǎn)生影響（約占總實(shí)驗(yàn)組的18.5%）。影響程度為輕中度，可恢復(fù)。10臺門型RFID分別與7臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟除顫器組合測試，共計(jì)有4例產(chǎn)生影響（約占總實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降?%）。影響程度為輕中度，可恢復(fù)。但是當(dāng)RFID天線與仿真人體的丙烯表面緊貼時(shí)，有1個機(jī)型的4例發(fā)生了嚴(yán)重的不除顫休克。21臺手提型 RFID分別與28臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟起搏器組合測試時(shí)，共計(jì)有50例（約占總實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降?%）產(chǎn)生影響。產(chǎn)生影響的最遠(yuǎn)距離15cm，程度為輕中度，可恢復(fù)。21臺手提型RFID分別與7臺設(shè)定為最高靈敏度的心臟除顫器組合測試時(shí)，共計(jì)有7例當(dāng)距離2cm時(shí)產(chǎn)生影響（約占總實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降?%）。其中有3個機(jī)型的5例，在距離1cm時(shí)發(fā)生了嚴(yán)重的不除顫休克。

　　為此，該調(diào)查委員會建議植入型心臟起搏器和心臟除顫器的安裝者，在有RFID機(jī)器設(shè)置或有R
FID貼紙粘貼的地方，要不停頓地在道路中央筆直前進(jìn)，不要停留和靠近，更不能將植入型心臟起搏器等的安裝部位與手提型RFID機(jī)器的天線部接近至22CM以內(nèi)。

　　3.3案例三

　　2004年9月27日，著名醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商Medtronic¨對其心臟起搏器產(chǎn)品進(jìn)行了無線局域網(wǎng)(LAN)的敏感性測試。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：2.4GHz頻帶的思科無線設(shè)備。

　　醫(yī)療設(shè)備：一部Kappa400型和一部Kappa700型心臟起搏器。

　　監(jiān)視設(shè)備：心臟監(jiān)護(hù)儀和示波器。測試環(huán)境：生物實(shí)驗(yàn)室（以生理鹽水模擬屏蔽）。

　　測試結(jié)果：未發(fā)生任何干擾。

　　近10年相關(guān)信息檢索的數(shù)據(jù)表明，世界各國對開展無線局域網(wǎng)與醫(yī)療設(shè)備的安全性研究還處于起步階段，僅開展了對植入型心臟起搏器和植入型心臟除顫器的安全性測試。綜合分析，主要存在三個方面的不足：（1）被測試的電子醫(yī)療設(shè)備種類單一，尚未開展系統(tǒng)化的研究。（2）研究工作還局限于實(shí)驗(yàn)室測試，研究結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用之間缺乏可比性。（3）研究工作局限于內(nèi)部測試，不[收稿日期2006-05-26](責(zé)任編輯　張國忠) 能信息共享。因此，我們認(rèn)為有必要開展適合我國電子醫(yī)療設(shè)備裝備水平的系統(tǒng)化的無線局域網(wǎng)安全性測試研究。

　　4我國開展醫(yī)院無線局域網(wǎng)安全性研究的設(shè)想

　　開展醫(yī)院無線局域網(wǎng)與醫(yī)療設(shè)備的安全性研究應(yīng)當(dāng)是一個系統(tǒng)工程，應(yīng)當(dāng)在借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，并向前推進(jìn)一大步。（1）應(yīng)當(dāng)納入國家或地方政府的科研項(xiàng)目，從而具有一定的行業(yè)影響力和公信力。以便于做到開展一項(xiàng)研究，影響惠及全國醫(yī)院信息化建設(shè)。（2）研究經(jīng)費(fèi)應(yīng)當(dāng)由國家、廠家以及行業(yè)協(xié)會共同負(fù)擔(dān)。（3）研究項(xiàng)目可以按照先普及后深入的研究路線開展，即先在一家三級甲等醫(yī)院開展多種類的電子醫(yī)療設(shè)備在無線局域網(wǎng)環(huán)境中的安全性研究，然后再開展對同一種類不同機(jī)型的安全性研究。（4）在可能的情況下，應(yīng)當(dāng)力爭在醫(yī)療應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測試。增加實(shí)際應(yīng)用的可比性。（5）對治療性的電子醫(yī)療設(shè)備應(yīng)當(dāng)在一般研究沒有干擾的情況下，進(jìn)一步深入開展動物實(shí)驗(yàn)。（6）在開展系統(tǒng)研究之后，應(yīng)當(dāng)由國家、地方政府、或行業(yè)協(xié)會盡快制訂出無線局域網(wǎng)在醫(yī)院部署的指南，為醫(yī)院信息現(xiàn)代化提供技術(shù)指導(dǎo)。