邱 揚

(汕頭市中心醫(yī)院 汕頭 515000)

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?醫(yī)學(xué)信息技術(shù)?

智慧醫(yī)療平臺設(shè)計和應(yīng)用

邱 揚

(汕頭市中心醫(yī)院 汕頭 515000)

闡述國內(nèi)外智慧醫(yī)療平臺的應(yīng)用現(xiàn)狀，以汕頭市中心醫(yī)院為例，分析其信息化現(xiàn)狀和實際業(yè)務(wù)需求，從原則、技術(shù)架構(gòu)、先進(jìn)性等方面介紹智慧醫(yī)療平臺設(shè)計情況，論述其在病人定位和報警求救、生命體征監(jiān)測、用藥或治療提醒等方面的應(yīng)用。

智慧醫(yī)療； 物聯(lián)網(wǎng)； 可穿戴設(shè)備； 安防技術(shù)融合

1 引言

醫(yī)院信息系統(tǒng)(Hospital Information System, HIS)的普及已使醫(yī)院實現(xiàn)了一定程度的信息化，但仍存在門診業(yè)務(wù)流程復(fù)雜、各科室間信息共享性差、住院醫(yī)生查房時無法對病人診療信息實時調(diào)閱和錄入、采購藥品的詳細(xì)流通信息無法實時獲取等諸多弊端。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體而構(gòu)建的集診療、管理和決策為一體的智慧醫(yī)療平臺為上述問題提供了新的技術(shù)手段。智慧醫(yī)療平臺是目前根據(jù)最新的信息化與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展而提出的，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建更為合諧的新型醫(yī)療系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心思路以患者為中心，實現(xiàn)信息的共享、流動與智能分析[1]。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立整體資源共享，在醫(yī)療服務(wù)全環(huán)節(jié)中實現(xiàn)協(xié)同和整合，推動醫(yī)患資源的靈活流動和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有助于解決當(dāng)前醫(yī)療困局。本文闡述智慧醫(yī)療平臺的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，以汕頭市中心醫(yī)院為例，分析其信息化現(xiàn)狀和實際業(yè)務(wù)需求，設(shè)計智慧醫(yī)療平臺，介紹其應(yīng)用。

2 國內(nèi)外智慧醫(yī)療平臺應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 國內(nèi)

一直以來，我國醫(yī)院信息化建設(shè)大多都以業(yè)務(wù)流程信息化思想為指導(dǎo)，完成了醫(yī)院信息系統(tǒng)、計算機(jī)化醫(yī)生醫(yī)囑錄入系統(tǒng)、影像存儲與傳輸系統(tǒng)、檢驗信息系統(tǒng)等基本業(yè)務(wù)的信息化。近年來，部分地區(qū)開始開展區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)，主要依賴于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對在醫(yī)療活動各階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、處理、提取、傳輸、匯總并加工生成各種信息(包括醫(yī)囑處理、病人床邊、醫(yī)生工作站、實驗室、藥物咨詢等系統(tǒng))，實現(xiàn)醫(yī)療臨床前臺業(yè)務(wù)的自動化，同時為院區(qū)各專業(yè)部門實行醫(yī)療數(shù)據(jù)采集和業(yè)務(wù)流程規(guī)范化。智能化建設(shè)也已經(jīng)在國內(nèi)有一定的基礎(chǔ)，雖可通過智能健康管理手表進(jìn)行監(jiān)測，如“脈搏測量、心率測量、運動監(jiān)測、睡眠監(jiān)測、體溫測量、安全定位”等，但是缺乏一個互動平臺來連接這二者之間的關(guān)系，業(yè)務(wù)流程自動化局限于各專業(yè)部門職能范圍，形成數(shù)據(jù)孤島，使其他專業(yè)醫(yī)生無法適時獲取全局性的統(tǒng)一病患數(shù)據(jù)視圖，因而無法實現(xiàn)醫(yī)療信息的同步共享、提高醫(yī)療質(zhì)量和工作效率。這也阻礙了遠(yuǎn)程家居醫(yī)療等智慧醫(yī)療的快速發(fā)展[2]。

2.2 國外

在歐美日等發(fā)達(dá)國家，醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)十分成熟，移動技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、可穿戴設(shè)備、安防管理等與醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)緊密融合，如美國克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心運用了院區(qū)中央監(jiān)控管理中心，系統(tǒng)涵蓋病患臨床信息和運營管理信息系統(tǒng)兩大醫(yī)療業(yè)務(wù)板塊，包含遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)信息管理與病人定位管理兩大功能，真正實現(xiàn)了醫(yī)院入家庭，將病床轉(zhuǎn)移至家庭，實現(xiàn)病人的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，不但給病人創(chuàng)造了有利的康復(fù)環(huán)境，還有效拓展了醫(yī)學(xué)中心的客戶群體，降低了運營成本，增加了服務(wù)收益,并且醫(yī)學(xué)中心通過對病人提供實時的定位與監(jiān)測服務(wù)，能在病人突發(fā)疾病時第一時間給予救援，保障了病人的生命安全。

3 醫(yī)院信息化現(xiàn)狀及實際業(yè)務(wù)需求分析——以汕頭市中心醫(yī)院為例

3.1 信息化現(xiàn)狀

汕頭市中心醫(yī)院作為廣東省基于電子病歷的醫(yī)院信息平臺建設(shè)試點單位，近幾年來圍繞電子病歷的醫(yī)院信息平臺建設(shè)已初顯成效，各醫(yī)技、門診、住院信息系統(tǒng)均已穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了醫(yī)院各信息系統(tǒng)的無縫連接。各相關(guān)數(shù)據(jù)通過電子病歷平臺可實時查詢；采用CA認(rèn)證，實現(xiàn)病歷無紙化管理，一體化病人健康檔案正初步形成。通過數(shù)據(jù)的采集與分析，同步開展與該系統(tǒng)相關(guān)的醫(yī)療行為的監(jiān)控，實現(xiàn)醫(yī)療費用監(jiān)控、特殊或重點監(jiān)控藥品的使用監(jiān)測、合理用藥、抗生素應(yīng)用分級管理等。醫(yī)院醫(yī)療決策分析系統(tǒng)(BI)已建成，逐步實現(xiàn)了醫(yī)療行為的全過程、動態(tài)監(jiān)管。醫(yī)院對口幫扶對象涉及汕頭、揭陽、潮州等地區(qū)，與各幫扶點的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)也已投入使用。同時，隨著醫(yī)院新門診醫(yī)技綜合樓的落成以及其他大樓的安防及樓宇智能化改造，基于樓宇BI的安全綜合管理平臺也投入使用。

3.2 實際業(yè)務(wù)需求分析

3.2.1 住院病人安全監(jiān)管存在盲區(qū)，風(fēng)險性較高 目前在院內(nèi)，病床的按鈴是求救的唯一途徑，而當(dāng)病人離開病床，如在衛(wèi)生間、走廊或其他公共場所發(fā)生突發(fā)事情，是沒有辦法自主求救的，只能期盼有路人經(jīng)過發(fā)現(xiàn)，否則生命堪憂。此外，對于不具備表達(dá)能力的嬰兒，遇不法分子，單靠人工監(jiān)管難免會因為工作忙碌而疏忽大意，如若嬰兒被盜，對醫(yī)院與嬰兒家庭都是巨大的損失。因此，醫(yī)院及各科室需要能有效避免住院病人安全監(jiān)管盲區(qū)的方案。

3.2.2 傳統(tǒng)作業(yè)方式帶來的高工作強(qiáng)度與低服務(wù)質(zhì)量 現(xiàn)在醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)、巡檢、移動醫(yī)療設(shè)備管理與生命體征監(jiān)測仍采用傳統(tǒng)的純?nèi)斯し绞?，尚無建設(shè)信息化系統(tǒng)。導(dǎo)醫(yī)基本采用多名護(hù)士指引的方式為患者引路；巡檢一般采用人工3班巡更的方式巡查院區(qū)安全；生命體征監(jiān)測由護(hù)士拿著各式各樣的監(jiān)測設(shè)備到病房為病人測量。這些都無疑給工作人員增加了工作強(qiáng)度，使其無暇主動為病人提供服務(wù)，降低了各科室的醫(yī)護(hù)服務(wù)質(zhì)量。醫(yī)院各科室需要可以減輕工作人員工作強(qiáng)度、提高醫(yī)院服務(wù)水平的解決方案。

4 智慧醫(yī)療平臺設(shè)計

4.1 概述

基于以上的問題與需求，參考國內(nèi)外智慧醫(yī)療平臺的成熟案例，結(jié)合醫(yī)院醫(yī)療、安防、樓宇智能等信息化現(xiàn)況，本文以“平臺 + 專業(yè)應(yīng)用”總體設(shè)計思想為指導(dǎo)，突出多平臺融合，多應(yīng)用共享的設(shè)計理念，打造出一個融合性強(qiáng)、拓展性高、安全性好、應(yīng)用豐富的智慧醫(yī)療集成平臺。

4.2 平臺設(shè)計原則

4.2.1 平臺化、開放性 智慧醫(yī)療的發(fā)展趨勢是綜合利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、泛在通信、移動終端、云存儲與云計算等智能應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)各類專業(yè)的智慧化醫(yī)療服務(wù)應(yīng)用，因此首先需要解決各種異構(gòu)子系統(tǒng)、各類異構(gòu)傳感及終端的數(shù)據(jù)采集，各類通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)集中管理使用的問題。本平臺整合終端和傳感資源，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)集中管理，提供開放性的數(shù)據(jù)服務(wù)，應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)可以免去耗時耗力的整合工作，大大縮短實施周期和降低技術(shù)風(fēng)險。

4.2.2 實用性 應(yīng)用功能的設(shè)計以解決目標(biāo)用戶遇到的實際問題、服務(wù)業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點，考慮用戶交互人性化、方便操作，例如在遠(yuǎn)程實時監(jiān)護(hù)應(yīng)用的穿戴式終端設(shè)計時就充分考慮了實際使用環(huán)境中可能遇到的各種問題。

4.2.3 易于維護(hù)、擴(kuò)展性 系統(tǒng)采用云服務(wù)方式提供應(yīng)用開發(fā)接口，可為應(yīng)用的成熟完善、新應(yīng)用研發(fā)提供統(tǒng)一開放式接口，預(yù)留與醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互;同時，采用云技術(shù)可以快速響應(yīng)客戶服務(wù)，及時排除各種故障問題，為運維提供強(qiáng)有力保障。

4.2.4 安全性 采用云技術(shù)增強(qiáng)應(yīng)用服務(wù)的安全性和可靠性，數(shù)據(jù)傳輸采用加密的傳輸方式，應(yīng)用軟件通過身份認(rèn)證、授權(quán)、審計等功能保障系統(tǒng)安全性。

4.3 平臺技術(shù)架構(gòu)

4.3.1 智慧醫(yī)療平臺總體架構(gòu) 采集層：整合兩類應(yīng)用所使用的傳感器、動力設(shè)備設(shè)施、攝像頭等樓宇子系統(tǒng)，以及各種穿戴式設(shè)備、便攜式醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集。網(wǎng)絡(luò)層：支持有線局域網(wǎng)、Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、無線WIFI、移動通信網(wǎng)等通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)層：使用時空信息云服務(wù)平臺搭建面向兩類應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心。應(yīng)用層：完成院區(qū)智能安防管理系統(tǒng)、住院病人安全管理系統(tǒng)兩個應(yīng)用。用戶層：支持在醫(yī)院場所和患者居家場所使用本平臺提供的各類應(yīng)用。見圖1。

圖1 智慧醫(yī)療平臺總體架構(gòu)

4.3.2 數(shù)據(jù)層云平臺架構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸模式 數(shù)據(jù)層云平臺各個組成的說明，見表1。數(shù)據(jù)層云平臺架構(gòu)，見圖2。

表1 數(shù)據(jù)層云平臺各項組成說明

圖2 數(shù)據(jù)層云平臺架構(gòu)

4.4 平臺設(shè)計的先進(jìn)性

醫(yī)院智慧醫(yī)療采用時空數(shù)據(jù)平臺，率先提出通過大數(shù)據(jù)的思維對醫(yī)院科室范圍內(nèi)的安全系統(tǒng)進(jìn)行管理和數(shù)據(jù)挖掘。基于大數(shù)據(jù)架構(gòu)技術(shù)，其中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(網(wǎng)頁、Office文檔、文本、PDF、圖片、音視頻等)占據(jù)了總信息量的85%，在安防、消防、智能視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的積累將達(dá)到PB級。通過數(shù)據(jù)的分析、挖掘、處理技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的再發(fā)現(xiàn)和再利用。醫(yī)院智慧醫(yī)療平臺結(jié)合電信運營商的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢建立公有云平臺，采用軟件即服務(wù)的平臺運營模式，取得了重大的突破和創(chuàng)新，將數(shù)據(jù)中心從單一的數(shù)據(jù)存儲中心轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)應(yīng)用中心?；跁r空信息融合醫(yī)院的業(yè)務(wù)信息，在時空信息業(yè)務(wù)支撐平臺上進(jìn)行空間業(yè)務(wù)圖層應(yīng)用開發(fā)，實現(xiàn)醫(yī)院發(fā)展所需的醫(yī)療數(shù)據(jù)優(yōu)質(zhì)管理，如醫(yī)院運營數(shù)據(jù)分析、各類疾病分布態(tài)勢及增長率分析、醫(yī)療產(chǎn)品時空溯源等[3]。

5 智慧醫(yī)療平臺應(yīng)用

5.1 病人定位和報警求救功能

系統(tǒng)可對病人進(jìn)行實時、主動、全程的定位和跟蹤，使醫(yī)護(hù)人員可通過系統(tǒng)查詢病人的實時位置，通過平臺自動調(diào)取病人附近的監(jiān)控視頻，實時了解現(xiàn)場狀況。系統(tǒng)可以設(shè)定監(jiān)控范圍，當(dāng)嬰兒或病患離開醫(yī)院(或指定區(qū)域)時，系統(tǒng)自動報警并追蹤定位，同時顯示病人的移動路線和軌跡，截取病人離開的照片/視頻。病人遇突發(fā)事件時，可通過智能腕帶的SOS功能主動報警，科室監(jiān)控系統(tǒng)即時進(jìn)行語音播報并自動追蹤病人位置，同步提示病人基本信息及各項生命體征狀況，讓醫(yī)護(hù)人員可第一時間趕到現(xiàn)場進(jìn)行救治，大大提高了反應(yīng)速度。而且通過事先了解病人體征等信息，可以對病情進(jìn)行預(yù)判，攜帶相關(guān)的藥品或器械前往救治，提高搶救成功機(jī)率。

5.2 病人生命體征監(jiān)測

系統(tǒng)可通過智能腕帶對病人的實時生命體征狀況如心率、體溫、血壓、血氧、心電等進(jìn)行監(jiān)測，科室醫(yī)護(hù)人員可查詢患者的實時情況及狀態(tài)趨勢，異常狀態(tài)自動報警。通過與電子病歷等系統(tǒng)對接，各項檢測數(shù)據(jù)實時傳輸，大大提高病歷如體溫單等記錄的準(zhǔn)確性與實時性，降低醫(yī)護(hù)人員機(jī)械工作的勞動強(qiáng)度，使醫(yī)護(hù)人員有更多的時間為病人提供其他優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)。

5.3 用藥或治療提醒

平臺與醫(yī)囑系統(tǒng)對接，可以獲取到如用藥名稱、時間、次數(shù)、檢查項目、預(yù)約時間、治療內(nèi)容、護(hù)理內(nèi)容等信息，通過醫(yī)護(hù)平臺到時提醒醫(yī)護(hù)人員，通過智能腕帶以語音或震動的方式提醒病人，醫(yī)患雙方相互核對確認(rèn)，防止醫(yī)囑執(zhí)行遺漏。

6 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺、通訊傳輸、衛(wèi)星定位等技術(shù)與醫(yī)療信息化的結(jié)合在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用未來仍有巨大潛力，智慧醫(yī)療還可開發(fā)更多類型的應(yīng)用，如遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、突發(fā)病患全市定位及求救系統(tǒng)、醫(yī)護(hù)人員定位及通訊系統(tǒng)、全民健康檔案等[8]，幫助醫(yī)院實現(xiàn)對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作，支持醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療信息、設(shè)備信息、藥品信息、人員信息、管理信息的數(shù)字化采集、處理、存儲、傳輸、共享等，實現(xiàn)物資管理可視化、醫(yī)療信息數(shù)字化、醫(yī)療過程數(shù)字化、醫(yī)療流程科學(xué)化、服務(wù)溝通人性化，滿足醫(yī)療健康信息、醫(yī)療設(shè)備與用品、公共衛(wèi)生安全的智能化管理與監(jiān)控等方面的需求，從而解決醫(yī)療平臺支撐薄弱、服務(wù)水平整體較低、安全生產(chǎn)隱患等問題，實現(xiàn)統(tǒng)一醫(yī)療數(shù)據(jù)平臺，打造智慧醫(yī)療醫(yī)院，推動智慧醫(yī)療發(fā)展[4]。

1 李建功，唐雄燕.智慧醫(yī)療應(yīng)用技術(shù)特點及發(fā)展趨勢[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志,2013,34(6):2-7,17.

2 方媛.智慧醫(yī)療應(yīng)用探索[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2014,35(12):2-7.

3 宮芳芳，孫喜琢，林君，等.我國智慧醫(yī)療建設(shè)初探[J].現(xiàn)代醫(yī)院管理，2013，11(2)：28-29.

4 曹劍鋒，范起勇.漫談“智慧醫(yī)療”[J].上海信息化，2011，(3)：26-29.

Design and Application of Medical Wisdom Platform

QIUYang,

ShantouCentralHospital,Shantou515000,China

The paper describes the current application of the medical wisdom platform in China and foreign countries. With Shantou Central Hospital as an example, it analyzes current situation of informatization and actual business requirements, introduces the design of medical wisdom platform from the principles, technical framework, advancement, etc. It also discusses application in patient positioning and alarm for help, detection of vital signs, medicine or treatment reminding, etc.

Medical wisdom;The Internet of things;Wearable device; Security protection technology fusion

2015-05-04

邱揚，高級工程師，發(fā)表論文2篇。

R-056

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.11.004