“5G+ 物联网”技术用于大型综合医院设备管理系统中的策略分析

马宗庆，陈坤，徐伟锋

浙江省台州医院 （浙江临海 317000）

随着智慧医院的发展，物联网技术应用于医院各环节管理对提高医院管理效率、服务质量尤为重要。因此，“5G+物联网”技术也逐步应用于医疗智慧化中，成为推动医疗行业现代化的关键力量，很多医院逐步探索建立智慧医院的新模式。与传统医疗模式不同，“5G+物联网”技术具有智能化、方便快捷的优势，在提升医疗服务水平、缓解医疗资源紧张等方面发挥重要作用。在大型综合医院管理中，“5G+ 物联网”技术展现出巨大的价值和优势，但该技术也存在一定的劣势，为此，本研究旨在探讨其在大型综合医院设备管理系统中的策略分析。

1 大型综合医院设备管理的现状及存在的问题

1.1 设备多样性

大型综合医院常配备多种高端医疗设备，用于诊断、治疗及学术研究，涵盖影像诊断设备（如CT、MRI）、生命支持系统（如呼吸机）、手术室设备（如激光刀、内窥镜）及实验室分析仪（如血液分析仪、生化分析仪）等。此类设备在规模和技术复杂性上差异较大，要求医务人员不仅要具备广泛的知识，还需对不同类型的设备有深入的了解和操作经验。

1.2 设备维护的复杂性

医疗设备的维护工作复杂多变。由于医疗设备具有高精度和高灵敏度的特点，对环境条件、操作方式和维护周期要求严格。设备的日常维护不仅包括定期的校准和检查，还涉及对故障的快速响应和维修。此外，不同设备的维护协议和技术要求各不相同，需要专业技术人员进行维护和管理，使医疗设备的维护工作成为一项重要工作。

1.3 数据安全和隐私问题

大型综合医院中，数据安全和隐私保护是设备管理中不可忽视的重要方面。医疗数据的敏感性和对隐私合规性的要求构成医院设备管理的关键挑战。

1.3.1 医疗数据的敏感性

医疗数据由于其高度敏感和私密性质，对数据安全提出严格要求。这些数据不仅包括患者的个人健康信息，如病史、诊断结果、治疗过程等，可能还包括患者的生物识别信息。由于医疗设备通常直接涉及这些数据的收集、存储和传输，任何数据泄漏或滥用均可能对患者的隐私权造成严重侵犯。

1.3.2 隐私合规性要求

为保护患者隐私，医疗机构必须遵循严格的隐私合规性要求，包括但不限于遵守相关的数据保护法律，确保数据处理过程的透明和患者的知情同意。此外，医院还需实施有效的数据加密、访问控制和身份验证机制，以防止未授权访问和数据泄露。针对物联网设备和5G 网络带来的新型安全挑战，医院还需不断更新和优化其数据保护策略。

2 “5G+物联网”技术在设备管理中应用的改进措施

5G 技术作为第5 代移动通信技术，其核心特点可归纳为高带宽、低延迟和大连接。高带宽意味5G网络能够支持每秒上千兆比特的数据传输速率，显著超越4G 网络，从而为大数据传输和高清视频等高需求服务提供强大支持。低延迟是指5G 网络的响应时间降至毫秒级，此特性对远程医疗、自动驾驶等对实时性要求极高的应用至关重要。此外，5G 技术能够支持高密度的设备连接，适应物联网时代大量智能设备的接入需求。这些特点共同构成5G 技术的核心竞争力，为各行各业的数字化转型提供了基础设施支持。

物联网技术作为现代信息技术的重要组成部分，指的是通过先进的网络技术实现各类信息感知设备的互联互通，其包括感知层、网络层及应用层。感知层：物联网架构中，感知层由多种传感器和识别设备构成，负责实时监测和收集环境数据、物体状态等信息。网络层：网络层通过各种通信协议和网络技术（如WiFi、蓝牙、5G 等）将感知层收集的数据传输至数据处理中心，确保数据的准确传输；还负责数据的加密和解密，确保信息的安全性。应用层：是物联网体系的最终输出接口，负责对接收到的数据进行深入分析。

2.1 设备远程监测与维护

2.1.1 远程故障诊断

传统医疗设备管理中，远程故障诊断常需技术人员至现场进行检查和维护，不仅耗时耗力，还可能因延迟处理而影响医疗服务的连续性。而“5G+物联网”技术的应用，通过其高速的数据传输能力和广泛的连接范围，为远程故障诊断提供了技术支持。医疗设备配备的传感器能实时监测设备状态，如运行参数、性能指标等，并通过5G 网络将这些数据实时传输至远程监控中心。一旦检测到异常指标或性能下降，系统可以立即对可能的故障进行预警，甚至在问题发生前进行预测性维护。此外，远程故障诊断系统还能进行深度数据分析，通过比对历史数据和故障模式，快速确定故障原因和解决方案[1]。

2.1.2 预防性维护

在“5G+物联网”技术框架下，预防性维护成为医疗设备管理中的一项关键策略，不仅关注设备的当前状态，还重视通过数据分析预测和预防未来可能出现的问题。在预防性维护模式中，物联网技术使设备能够持续收集和传输运行数据，如温度、压力、振动水平等关键性能指标。预防性维护系统能够在问题发生前提出警告，使维护人员提前介入，减少设备故障发生，保障医院设备的稳定运行，降低紧急维修的成本和风险。

2.2 实时数据分析和决策支持

2.2.1 数据采集与分析

“5G+物联网”的架构中，医疗设备的各类传感器，能够持续监测如温度、压力、电流和运行时间等关键参数。这类传感器具有高精度，如温度传感器精度可达±0.1 ℃，压力传感器的精度可达±0.5%FS（满量程）。

通过5G 网络的高速数据传输能力，实时传输至数据中心，保证数据的实时性和准确性。数据分析过程中，利用机器学习和人工智能技术，如支持向量机、神经网络和决策树算法，对收集到的数据进行分类、趋势分析和异常检测。例如，利用时间序列分析预测设备的维护需求，而异常检测算法可以识别与历史数据显著不同的数据点，指示潜在的设备故障。

2.2.2 优化资源分配

借助物联网技术，医院设备的使用情况可以实时监控。例如，对于诊断设备（如MRI 和CT 扫描仪），可以精确跟踪其使用频率、使用时间和预约情况。这些数据通过5G 网络实时上传，并在数据中心进行分析，以评估设备的使用效率和需求模式[2]。基于这些分析结果，医院管理系统能精确预测设备的需求趋势，并据此调整资源分配。此外，实时数据分析还可以帮助医院优化库存管理，通过监测和分析消耗品（如手术工具、药品等）的使用情况，从而实现库存的及时补充和优化。

在能源管理方面，“5G+物联网”技术同样发挥重要作用。通过实时监测医院内部的能源消耗（如电力、水等），并结合外部因素（如天气变化）进行综合分析，为高效的能源使用和成本节约提供支持。

2.3 “5G+物联网”技术改进

2.3.1 设备互联

“5G+物联网”技术使得医院内部的设备不仅与医护人员相连，还可以与患者直接互联。首先，物联网设备可以实时监测患者的健康状况，如佩戴式设备（如智能手环或心率监测器），连续监测患者的生命体征，如心率、血压和体温等，并通过5G 网络实时将数据传输给医护人员，为患者提供了连续的医疗关注及采集重要的健康数据，有助于及时调整治疗方案[3]。其次，“5G+物联网”技术还可以用于改善患者医院的整体就医体验[4]。最后，在治疗过程中，利用“5G+物联网”技术的高速和低延迟特性，医疗设备（如远程诊断仪器）可以提供更快速、更精确的诊断结果，缩短患者的等待时间，提高诊断的准确性以及患者对医疗服务的信任和满意度。

2.3.2 智能化患者关怀

首先，智能化患者关怀系统可以利用大数据分析和人工智能技术，为每例患者制定个性化的治疗和护理计划。通过分析患者的健康记录、生活习惯和个人偏好，提供定制化的健康建议和治疗方案。其次，智能化关怀系统通过物联网设备，如智能床铺、环境监控器等，实时监测患者所在环境的温度、湿度、光照等，自动调节环境条件，确保患者处于最佳的舒适状态[5]。最后，智能化患者关怀还包括使用移动应用和在线平台，帮助患者随时了解自身的健康状况、预约情况和治疗计划，为患者提供方便的沟通渠道。

3 应用效果

3.1 设备故障率

应用“5G+物联网”技术后，医疗设备的年故障率显著降低，每月的非计划性停机次数减少。故障发生后，5G 的高速连接和物联网技术帮助维修团队更快的响应和诊断问题，缩短平均响应时间，见表1。

表1 医院设备的故障率、停机次数和维修响应时间变化

3.2 维修响应时间

应用“5G+物联网”技术后，可缩短平均维修时间，特别是对于关键医疗设备，响应时间约为30 min；医疗设备平均维修完成时间显著减少，维修甚至可以在几小时内完成，见表2。

表2 医院设备的维修响应时间和维修效率

3.3 设备利用率

应用“5G+物联网”技术后，通过实时监控和维护，设备故障率显著降低，维修响应时间缩短，设备年平均利用率显著提升；设备停机时间大幅减少，设备可用性和运行效率显著提高，见表3。

表3 医院关键医疗设备的利用率、设备故障对利用率的影响及设备运行效率

3.4 数据处理速度

应用“5G+物联网”技术后，1.5 G 网络的高带宽（达1 Gbps 以上）大幅度缩减大型医疗影像文件的传输时间，提高诊断效率，有效提升医护人员处理病例速度和质量；实时监控设备的数据更新几乎无延迟，见表4。

表4 数据处理速度的变化

3.5 患者满意度

应用“5G+物联网”技术后，显著缩短平均等待时间，特别是在影像诊断服务中，等待时间减少至约30 min；数据处理速度的提升和设备的高可靠性，诊断准确率大幅提升；患者对医院服务的满意度显著提高、投诉率显著降低，见表5。

表5 应用前后的患者满意度变化

4 讨论

4.1 “5G+物联网”技术优劣势分析

优势：“5G+物联网”技术利用5G 网络的高速传输和低延迟特性，结合物联网设备，医院设备管理可实现实时监控和快速反应，大幅提高医疗服务的效率和准确性。同时，通过实时数据分析，实现对设备的预防性维护，减少突发故障，从而降低维护成本和设备停机时间。智能化患者关怀系统的应用，有利于改善患者的就医体验，提高患者的舒适度和满意度，提高医院的服务质量[6]。

劣势：“5G+物联网”技术初期投资较大，包括设备采购、系统升级和人员培训等。随着大量数据的产生和传输，数据安全和隐私保护成为一大挑战，需严格的安全措施和合规性管理。同时，医院员工接受相关的培训，以适应新技术的应用，可能涉及额外的时间和成本。

4.2 战略制定与实施

4.2.1 战略制定

明确技术引入的具体目的，如提高设备管理效率、改善患者体验等。同时根据需求分析结果选择合适的技术解决方案，包括对5G 网络提供商、物联网设备和软件供应商的评估。确定实施所需的财务、人力和时间资源，并据此制定详细的预算计划。同时，制定符合法律法规的政策，特别是关于数据安全和隐私保护的政策，以确保项目的合规性[7]。

4.2.2 战略实施

（1）需进行技术的部署和集成，确保新技术与现有系统的有效集成，并保证网络和设备的兼容性。（2）在特定部门或流程中实施试点项目，以评估新技术的实际效果和潜在问题。对实施过程进行持续监控，及时发现并解决问题，并根据反馈信息对系统进行优化和调整。（3）制定风险管理计划，包括数据安全事件和技术故障的应急响应方案。（4）在成功试点的基础上，逐步扩大实施范围，并持续收集反馈，进行技术升级和流程优化[8]。通过以上措施，确保“5G+物联网”技术的有效实施，提高其在设备管理和患者服务中的价值。

综上所述，“5G+物联网”技术的应用在大型综合医院设备管理中显示出较大的潜力和价值，其可以优化设备监测，提高维护效率，实现数据驱动的决策以及改善患者体验。然而，该技术在实施过程需克服许多挑战，包括高昂的初始投资、数据安全问题及技术维护等。因此，医院在采纳“5G+物联网”技术时应进行周密的策略规划与细致的实施，确保技术应用可最大限度地提升医院设备管理的效能，为患者和医院创造最大的价值。