Jste zde

Budoucnost bezdrátové komunikace ve zdravotnictví

Antonín Vojáček, 16. Prosinec 2016 - 23:06

Bezdrátová komunikace a zdravotnictví = stále více skloňované téma a předpokládaný velký rozmach v blízké budoucnosti. V současné době sice vede WiFi, ale blízká budoucnost patří i Bluetooth, RFID a ZigBee hlavně na rozhraní pacient - lékař a stroj - stroj. V následujícím článku jsem se pokusil zmapovat současné i budoucí možné využití bezdrátové komunikace ve zdravotnictví.

Budoucnost bezdrátové komunikace a přenosu dat je svázána se zdravotnictvím, použitím v nemocnicích a poliklinikách, kde často na rychlém přístupu k informacím záleží i lidské životy a čím více dat lékař o pacientovi má, tím lépe. Dříve v minulosti nasazení bezdrátového přenosu dat naráželo na překážky hlavně v podobě nespolehlivosti, špatného zabezpečení často velmi choulostivých informací a také na obavy ze vzájemného rušení a ovlivňování signálu bezdrátové technologie s přesnými a citlivými lékařskými přístroji.

S postupem času však všechny tyto překážky postupně odpadávají s tím, jak se bezdrátová komunikace stala spolehlivější, rychlejší, zlepšilo se zabezpečení dat proti přečtení nežádoucími osobami a nakonec i použitím již nových moderních přístrojů. Ty již počítají s existencí bezdrátové komunikace, musí jí být přizpůsobeny a zároveň chráněny proti vlivu elektromagnetického pole dle soudobých přísných norem a standardů (např. standard EN 60601-1-2 pro elektronická zařízení ve zdravotnictví).

Ve zdravotnictví lze využití bezdrátových technologií rozdělit do následujících skupin:

komunikace a přenos dat na krátké vzdálenosti (cca desítky m) - např. mezi pacientem a lékařem nebo senzorem a blízkým PC či jinou vyhodnocovací jednotkou. Zde se již využívá technologií Bluetooth, ZigBee, IQRF apod.,
komunikace na větší vzdálenosti (cca stovky m) - např. pro poskytnutí záznamů o pacientech lékařům v pokojích při vizitách, při podávání léků, nebo i na operačních sálech při operaci. Zde je hlavní pole WiFi komunikace s dosahem desítek až stovek metrů,
komunikace na velké vzdálenosti (cca jednotky km i více) - např. přenos informací o stavu pacienta léčený v domácím prostředí prostřednictvím analyzátorů a senzorů prostřednictvím 3G a 4G sítí a různých IoT systémů jako např. dnes propagovaných sítí SIGFOX nebo LoRa.

Současnost a budoucnost zdravotnictví s WiFi a RFID

Bezdrátová komunikace v podobě WiFi se již v nemocnicích běžně zabydlela. Dnes již často pokrývá i celý areál nemocnice a umožňuje přístup všem lékařům v jakémkoli okamžiku a místě nemocnice k veškerým dostupným datům o jakémkoli hospitalizovaném, či právě přivezeném pacientovi, o aktuálních i starších odebraných a analyzovaných vzorcích, rentgenových snímcích, aktuálně dostupných lécích, zásobě krve nebo plazmy a mnoho různých informací. Navíc podporou Wi-Fi jsou již vybaveny i mnohé moderní lékařské přístroje určené pro monitorování pacientů.

Použití bezdrátové WiFi komunikace se dá dobře využít pro přenos a sběr dat ze senzorů a měřících zařízeních pacientů do centrálního počítače a následně i přímo do počítače doktora, který je zrovna potřebuje.

Uplatnění v nemocnicích však mohou mít i další bezdrátové komunikační standardy na krátké vzdálenosti typu Bluetooth, ZigBee, IQRF apod. Ty mohou nejen usnadnit práci lékařům i sestrám, ale současně i poskytnout zvýšený komfort pro pacienta. Například na těle připevněné bezdrátově komunikující bateriově napájené měřící sondy přenášející naměřené hodnoty na krátkou vzdálenost do měřící jednotky jsou vždy výrazně flexibilnější a příjemnější na použití jak pro lékaře, tak i pro pacienta, kterého tolik neomezují v pohybu.

Bezdrátové systémy s malým vysílacím výkonem pro přenos na krátké vzdálenosti lze velmi dobře využít pro pohodlný přenos hodnot naměřené senzory na těle pacienta do blízké měřící jednotky nebo PC. Chybějící propojovací vodiče zvyšují komfort diagnostiky pro lékaře i pacienta, který se může snadněji v malém prostoru volně pohybovat. Kladný je i efekt na psychickou stránku pacienta.

Technologie RFID pak mohou velmi dobře posloužit jako víceúčelové zdravotní karty pacientů, které po příchodu osoby k doktorovi či při návštěvě lékaře u pacienta umožní okamžitě automaticky načíst jeho data o dosud probíhající léčbě, dispozicích, alergiích apod. Možnost změny parametrů v RFID čipu je velká výhoda například proti různým náramkům či kartám s čárovými kódy, které poskytují jen velmi omezený prostor pro informace a hlavně při každé změně je nutné tisknout nové. U RFID může pak lze při změně lékaře, pojišťovny, dlouhodobé změně zdravotního stavu, změně léků apod. jen jedním kliknutím provést záznam nových informací na RFID tag (kartu) pro pozdější snadnou rychlou orientaci lékařů, zdravotníků, případně záchranářů, kteří přijdou někdy s danou osobou do styku.

V zásadě místo toho, aby každý člověk měl svoje lékařské záznamy (kartu) u doktora, kam je aktuálně přihlášen, bude ji mít neustále u sebe (třeba v peněžence). A tak i například zdravotníci z narychlo zavolané sanitky si budou moci okamžitě na displeji svého počítače zjistit aktuální problémy, které osobu trápí, resp. s čím se teď léčí, jaké léky má předepsány, u kterého doktora naposledy byl nebo na jaké látky je alergický. Praktický lékař pak například dostane informace o dalším pacientovi právě při jeho vstupu do jeho ordinace nebo třeba již při vstupu do čekárny. Určitě se nabízí využití kombinace RFID společně s cloudovými službami, kde RFID bude obsahovat jen základních pár nejdůležitějších dat se snadným přečtením (například pro rychlou identifikaci při haváriích a různých úrazech) a pak odkaz na cloudovou kartu jedince, kde již mohou být obsáhlejší a důvěrnější data s chráněným přístupem.

RFID technologie ve zdravotnictví může sloužit k indentifikace pacienta při pohybu v nemocnici, v lékárně pro výdej příslušných léků, pro rychlé získání základních zdravotních údajů jedince (např. při první pomoci nebo záchranných zákrocích), atd.

Budoucnost zdravotnictví s IoT

Budoucnost aktivní bezdrátové komunikace ve zdravotnictví se pak pravděpodobně postupně z areálů nemocnic a ordinací přesune také i přímo do domácího prostředí pacientů a s rozvojem IoT technologií možná i "na ulici". Začnou se využívat různé bezdrátové analyzátorů a senzorů, které budou on-line vyhodnocovat zdravotní stav pacienta v domácím prostředí nebo možná i kdekoliv ve venkovním prostředí či v práci.

Nejdříve pravděpodobně budou lékaři vybavovat pacienty měřícími náramky ve formě dočasného zapůjčení na určitou dobu během nemoci, ale později určitě již většina lidí bude takové bezdrátové automatické analyzátory sami vlastnit doma, stejně jako je dnes běžný třeba lékařský teploměr. Již soudobá existence a stále rozšiřující se nabídka různých komerčních monitorů tzv. sport nebo fit testrů monitorující pohyb nebo kvalitu spánku nebo jednoduché měřiče tepu a tlak na zápěstí, jasně ukazují blízkou budoucnost i pro lékařské účely. Samozřejmě taková zařízení pro zdravotnické účely musí být přesnější a výrazně spolehlivější, ale různé náramky na zápěstí nebo hrudní pásy, které budou průběžně monitorovat teplotu, tep, pocení nebi i zmíněný pohyb či spánek pacienta budou jistě zanedlouho ve zdravotnictví zcela běžné. Z důvodu jejich vyšší ceny způsobené přesným a odolným provedením, zdravotních certifikací apod. tak patrně budou nejdříve jen zapůjčovány pacientům u lékaře po dobu jejich nemoci. Postupně však se stále větším rozšíření a tím snižující se cenou, nakonec bude mít každý nějaký takový měřič/monitor zdravotního stavu trvale doma s nastaveným připojením na svého lokálního lékaře. Vždy při příznacích nemoci si jej jen nasadí a lokální doktor automaticky do svého počítače / mobilu / tabletu atd. dostane předběžné informace. Na jejich základě již například bude schopen rozhodnout, zda je nutné, aby k němu pacient chodil osobně na fyzické vyšetření nebo jde jen o méně závažnou virózu.

K tomu režimu se bude asi využívat jak domácího internetového připojení pacientů, tak možná i začínající a velmi aktuálně popularizované bezdrátové nízkopříkonové IoT systémy pro dálkovou komunikaci, jako dnes všude předkládané technologie SIGFOX nebo LoRa. Ty by pak měli technicky umožnit i monitorování stavu přímo "na ulici" při procházkách u lidí zotavujících se z nemoci či úrazů, u náročně pracujících, u chronicky nemocných lidí nebo pro kontrolu těla při sportovních výkonech.

Vzdálená budoucnost pak již možná bude běžně zahrnovat instalaci bezkontaktních analyzátorů na WC či jiných místech domácnosti či pracovišť a stav každého jedince bude neustále průběžně monitorován. V tomto směru pak ale již bude záležet na společenské atmosféře lidské společnosti, zda takové věci bude akceptovat či nikoliv. Technologie k tomu již jsou téměř dostupné již dnes. Ale vzhledem k tomu, jak zatím lidé velmi ochotně přijímají vše, co je prezentováno pro zvýšení bezpečnosti a zdraví, tak tento scénář se mi zdá poměrně reálný. Je možná jen otázkou času, kdy normy na bezpečnost práce budou vyžadovat na pracovišti různé snímací monitorovací náramky pro kontrolu, zda pracovník - zaměstnanec není nezákonně přetěžován.

V budoucnu se zdravotnictví částečně přesune z ordinací lékařů i do domácího prostředí, když nová domácí zdravotnická zařízení budou schopna monitorovat aktuální zdravotní stav a odeslat je k lékaři pro předběžnou analýzu.

Shrnutí bezdrátových technologií ve zdravotnictví

Snížení počtu chyb vznikajících během léčby pacienta – použitím notebooků a tabletů společně s WiFi (WLAN) a RFID lze lépe zajistit správné podání léku pacientům, které lze přesně identifikovat například RFID přívěskem.
Úspora času i celkových nákladů – RFID nebo potisky aplikované z mobilní tiskárny na odebrané vzorky okamžitě po jejich nabrání, mohou významně zjednodušit skladování a následný výběr, převoz, či okamžité určení kde, kdy, jak a kým byly přivezeny, odebrány nebo kdo s nimi manipuloval.
Mobilita - decentralizovaný přístup k počítačům a tiskárnám znamená možnost si načíst a zobrazit v mobilních počítačích aktuální záznamy a snímky o každém pacientovi, na kterémkoliv místě v nemocnici. Ať již pacient či příbuzný zastaví na chodbě jakéhokoliv lékaře nebo sestry se zájmem o stav, ty jim mohou prakticky okamžitě podat potřebné informace, i když pacienta osobně neznají. Pacientům či ostatním lékařům na vizitách lze snadno interaktivně ukázat průběh léčby i na snímcích a obrázcích.
Vzdálené monitorování a řízení lékařských přístrojů – umožňuje lékaři nebo zdravotnickému personálu na pokoji, v kanceláři či ordinaci sledovat funkci přístrojů nebo vzdáleně upravovat jejich funkci. Navíc inteligentní stroj může při překročení určitých naměřených hodnot vyslat informaci vzdálenému PC lékaře či sestry, který ho upozorní vyskočením hlášky na obrazovce a třeba i zvukovým signálem, že se tam a tam něco děje a je potřeba zasáhnout. Navíc pacienty nemusí budit sestra či lékař, který přišel jen zkontrolovat aktuální zdravotní stav a naměřené hodnoty.
Možnost monitorování pacienta i v domácím léčení nebo při pracovní zátěži - umožňuje kontrolovat průběh léčby bez nutnosti časté fyzické návštěvy lékaře nebo i kontrolu dodržování léčebného postupu / chování pacienta během léčení či rekonvalescence.

Vývoj "osobních" zdravotních snímacích prostředků postupuje mílovými kroky vpřed a postupně se přesunou i do domácího prostředí. Při dalším zvětšení miniaturizaci a použití moderních bezdrátových technologií přenosu dat bude v budoucnu možné monitorovat zdravotní stav i ve volném prostoru mimo budovy. Pomocí ucelené sady senzorů monitorující různé parametry bude možné si vzdáleně udělat komplexní obrázek o aktuálním zdravotním stavu.

Závěr

Bezdrátový přenos dat a komunikace je ve zdravotnictví ve většině případech užitečná a pozitiva obvykle převažují nad negativy, pokud bereme čistě zdravotnickou stránku věci. Možnost vzdáleného monitorování pacienta nebo příjmu dat z měřících přístrojů samozřejmě nikdy zcela neeliminuje fyzický kontakt s lékařem, který je často pro správné určení diagnózy klíčový, ale při rostoucím nedostatku lékařů i sester zcela jistě umožní zvýšení efektivity práce.

Je však dobré se podívat i na některé možné negativní stránky věci. Z pohledu vlivu elmag. pole bezdrátové komunikace někteří občas poukazují na jeho různé negativní účinky. O škodlivosti v tomto směru se však vědci a lékaři neustále přou a navíc zvláště, Bluetooth, ZigBee nebo nové IoT systémy (nemluvě o RFID) pracují s poměrně nízkými vysílacími výkony, které by na člověka nemají významný vliv. Z pohledu vzájemného rušení komunikace s měřícími přístroji se již ve většině příkladů nevyskytují žádné problémy, zvláště při používání již moderních strojů stáří ne více než 10 let, které jsou již na tyto podmínky navrženy a koncipovány. U starších a dá se říct i historických kusů přístrojů je pak nutné vzájemné neovlivňování ověřit.

Další stránka aspektu budoucího stále intenzivnějšího bezdrátového monitorování lidí, dle mého názoru důležitější, je společenská a psychologická. Je závažnou otázkou, jaký vliv bude mít technologická možnost neustálého měření životních funkcí vliv hlavně na psychickou stránku lidí. Psychika člověka se bohužel stále masivně podceňuje, přitom však má hlavní vliv na chování i celkové zdraví a životní styl každého jedince. Zde pak možná méně může znamenat více a přehnané neustálé zkoumání zdravotního stavu může mít za následek, jak přecitlivělost lidí na momentální stav svého zdraví, tak také ještě většího zatažení zdravotnictví do pouhého obchodování s honbou za nesplnitelným ideálem. Budoucnost moderního zdravotnictví tak více než technickou výzvou nakonec může být spíše výzvou společenskou a sociální.