吳旭生 蓋彥蓉 張冬云 譚政

新生兒是人一生中發(fā)病率和死亡率最高的階段，新生兒期的疾病常常會導(dǎo)致各種較嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的發(fā)生，為進(jìn)一步加強(qiáng)新生兒的轉(zhuǎn)診與急救工作，不斷降低新生兒死亡率，保護(hù)新生兒生命安全，提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新生兒救治平臺的建設(shè)方案?；谝欢ǖ脑O(shè)計原則和標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)施層、開發(fā)層、表現(xiàn)層和應(yīng)用層四個方面設(shè)計救治平臺的技術(shù)架構(gòu)，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)危急重癥新生兒跨院、跨區(qū)、跨市轉(zhuǎn)運救治申請和接收，實現(xiàn)遠(yuǎn)程治療方案指導(dǎo)和專家會診，確保危急重癥新生兒及時會診、轉(zhuǎn)診和救治。

新生兒死亡率與經(jīng)濟(jì)狀況、衛(wèi)生條件和區(qū)域差異有很大關(guān)系，各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的設(shè)備資源不均衡，醫(yī)療資源存在較大差異，不同醫(yī)院在新生兒病死率、死因方面存在一定差異。為了救治新生兒，減少新生兒死亡率，學(xué)者們提出的措施主要有兩條，一是針對不同性質(zhì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)加強(qiáng)相應(yīng)的軟硬件設(shè)施，增大新生兒的救治率；二是通過轉(zhuǎn)運到更高級別的醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行救治。措施一需要投入更多的經(jīng)濟(jì)資源和人力資源，需要考慮醫(yī)療機(jī)構(gòu)的差異，因地制宜，短時間內(nèi)無法實現(xiàn)，對新生兒的轉(zhuǎn)運由轉(zhuǎn)運團(tuán)隊負(fù)責(zé)，可提高轉(zhuǎn)運的安全性，降低對新生兒的危害程度。國家目前正在大力推動分級診療和智慧醫(yī)療，通過區(qū)域級別的轉(zhuǎn)運方式降低新生兒的死亡率不僅能提高基層醫(yī)院初步救治能力，還可以加強(qiáng)醫(yī)院之間的合作，有利于長遠(yuǎn)發(fā)展。

新生兒轉(zhuǎn)運過程中可能存在新生兒病情變化和死亡的風(fēng)險，為了保證能在轉(zhuǎn)運過程中實時監(jiān)控并反映新生兒的生理特征，并且快速到達(dá)救治中心，將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到救治平臺中。物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）技術(shù)是一種通過收集傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)自動上傳的技術(shù)，通過IoT醫(yī)療設(shè)備，醫(yī)生可以實時監(jiān)控患者的身體指標(biāo)數(shù)據(jù)。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個醫(yī)療領(lǐng)域開展，心電設(shè)備、護(hù)理設(shè)備、智能救護(hù)車等，集成物聯(lián)網(wǎng)功能的醫(yī)療系統(tǒng)可以支持醫(yī)療活動，如對患者的遠(yuǎn)程監(jiān)控、醫(yī)療問題的實時診斷等。

針對新生兒救治問題，以新生兒病房和新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房為依托實體，具有危急重癥新生兒監(jiān)護(hù)診療能力，承擔(dān)區(qū)域內(nèi)危急重癥新生兒救治、轉(zhuǎn)運、會診和新生兒專科技術(shù)培訓(xùn)、指導(dǎo)任務(wù)的臨床單位，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過使用危急重癥新生兒救治平臺，作為全省危急重癥新生兒救治管理的信息化支撐，對通過平臺建檔的危急重癥新生兒進(jìn)行免費信息化管理及指導(dǎo)，借用急救車智能設(shè)備、北斗GPS實時定位技術(shù)追蹤和監(jiān)控轉(zhuǎn)運全過程，做到實時應(yīng)對突發(fā)情況，實現(xiàn)遠(yuǎn)程治療方案指導(dǎo)和專家會診，確保危急重癥新生兒及時會診、轉(zhuǎn)診和救治。

（一）設(shè)計原則

新生兒救治平臺的設(shè)計以需求為導(dǎo)向，盡量收集基層救治中心的要求，采用構(gòu)件的設(shè)計思想，便于系統(tǒng)功能的重組和擴(kuò)充。該系統(tǒng)設(shè)計和實施過程中應(yīng)遵循如下原則：

1.先進(jìn)性原則

采用先進(jìn)、成熟的信息技術(shù)，采用行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)框架，既要保證系統(tǒng)在滿足當(dāng)前的功能需求，也為將來的功能需求提供條件，保證在5-10年內(nèi)不落后。

2.實用性原則

系統(tǒng)軟件的開發(fā)應(yīng)立足于整合資源、暢通渠道、科學(xué)管理；以“實用、管用、有用”為原則，以“高效、規(guī)范、科學(xué)”為目的，實現(xiàn)管理運作規(guī)范化、自動化、程序化、簡單化，充分考慮到大數(shù)據(jù)和流程控制的實際需要，設(shè)計方案留有一定的余地，即在設(shè)計中構(gòu)造明晰的體系結(jié)構(gòu)，便于更改。

3.數(shù)據(jù)共享原則

傳統(tǒng)的醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS）的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享困難，為了解決這個問題，新生兒救治平臺系統(tǒng)依托救治數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)傳輸，打造一條無障礙的信息傳輸高速通道。實現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)的信息交換和共享，通過不同質(zhì)控中心、不同基層醫(yī)院之間的業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)交換，滿足內(nèi)外部信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換需求，為政府、各質(zhì)控中心和基層醫(yī)院提供實時更新的基礎(chǔ)信息服務(wù)。

4.標(biāo)準(zhǔn)化原則

符合系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程頂層設(shè)計有關(guān)規(guī)定，各項技術(shù)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、和行業(yè)規(guī)范，所有軟、硬件產(chǎn)品的選擇必須選擇符合開放性和國際標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品和技術(shù)；在應(yīng)用軟件開發(fā)中，必須遵循總體制定的各項規(guī)范和要求。

5.安全與保密

新生兒救治平臺涉及遠(yuǎn)程智能醫(yī)療，系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的安全性，同時提供備份的功能，保證當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)硬件或軟件的故障時，能進(jìn)行恢復(fù)；另外，應(yīng)對用戶進(jìn)行權(quán)限管理，保證信息的安全。

（二）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

平臺建設(shè)過程需要信息化安全規(guī)范、信息描述標(biāo)準(zhǔn)、信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息交換標(biāo)準(zhǔn)、接口服務(wù)規(guī)范等來規(guī)范其建設(shè)和運營全過程，保障各中心間的信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫對接。

1.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是在充分的業(yè)務(wù)分析、業(yè)務(wù)與應(yīng)用需求調(diào)研的基礎(chǔ)上，運用信息分類方法、信息編碼方法以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行制定的。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)更新維護(hù)機(jī)制，以適應(yīng)業(yè)務(wù)與系統(tǒng)發(fā)展的需要。為了便于質(zhì)控中心和各級醫(yī)院的數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)該對現(xiàn)有的醫(yī)療體系影響最小，便于實施和部署。

2.業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)主要指各業(yè)務(wù)單元常用的業(yè)務(wù)流程規(guī)范。獨立業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)一般由業(yè)務(wù)部門制定，關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)一般由相關(guān)部門統(tǒng)籌。業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)通常由業(yè)務(wù)部門提供，或采用采標(biāo)的方法制定。

3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要從技術(shù)的視角，來對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)加以約束，主要包括數(shù)據(jù)交換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與接口規(guī)范、數(shù)據(jù)定義規(guī)范、應(yīng)用接口規(guī)范等。

在前期調(diào)研、評估深圳市6個省級質(zhì)控中心的基礎(chǔ)上，設(shè)計出新生兒救治平臺技術(shù)架構(gòu)，如圖1所示。

設(shè)施層負(fù)責(zé)各類型數(shù)據(jù)采集，開發(fā)層的服務(wù)接收并儲存設(shè)施層采集傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分發(fā)給表現(xiàn)層實時呈現(xiàn)，轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用層分析，應(yīng)用層將分析結(jié)果實時的傳送到表現(xiàn)層，4個模塊相互協(xié)作，構(gòu)成新生兒救治平臺，安全模塊和運維管理模塊保證系統(tǒng)的正常運行，能夠保證中心的信息安全，提升運行效率。

（一）設(shè)施層

基于物聯(lián)網(wǎng)的新生兒救治平臺的設(shè)計需要綜合考慮新生兒的生理特征數(shù)據(jù)的采集、傳輸、儲存、分析及呈現(xiàn)等過程，可以有效地實時感知、控制、監(jiān)測和顯示新生兒身體的生命體征（會診、轉(zhuǎn)診、和救治時），并通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄戎沃行?。因此，該平臺必須包含傳感器等人體生理特征采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、具有大數(shù)據(jù)技術(shù)的海量數(shù)據(jù)處理和通用數(shù)據(jù)建模的服務(wù)器設(shè)備，同時也需要能夠交互的、呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化設(shè)備。其中，生理特征采集設(shè)備需具備藍(lán)牙通信功能，通過移動終端聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能。轉(zhuǎn)運的救護(hù)車配備GPS功能和5G網(wǎng)絡(luò)，可以快速實時獲取位置和路況，規(guī)劃最佳路線。設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖，如圖2所示。

（二）開發(fā)層

開發(fā)層的數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)儲存服務(wù)，提供服務(wù)器后臺，提供各種服務(wù)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和遠(yuǎn)程終端數(shù)據(jù)分析模塊的交互功能。該系統(tǒng)設(shè)計瀏覽器Browser/WEB服務(wù)器Server/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器Database三層體系結(jié)構(gòu)， WEB服務(wù)器是任何基于HTML的服務(wù)器，例如Netscape Enterprise Server或者Sybase Application Server等。應(yīng)用服務(wù)器是對WEB服務(wù)器功能的一種擴(kuò)展，負(fù)責(zé)權(quán)限，組件，事務(wù)，數(shù)據(jù)庫連接等管理。最終用戶可以通過 WEB瀏覽器發(fā)出請求，通過HTTP協(xié)議與WEB服務(wù)器進(jìn)行通信。如果是數(shù)據(jù)請求，WEB服務(wù)器（應(yīng)用服務(wù)器）與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信，將返回數(shù)據(jù)構(gòu)造成瀏覽器頁面返回給用戶。服務(wù)器體系架構(gòu)，如圖3所示。

（三）應(yīng)用層

應(yīng)用層是中心系統(tǒng)提供給醫(yī)護(hù)人員的主要服務(wù)功能模塊，建設(shè)4個中心，數(shù)據(jù)倉信息中心、新生兒質(zhì)控中心、新生兒救治中心和大數(shù)據(jù)分析中心。具體功能模塊介紹在章節(jié)3展開。

（四）表現(xiàn)層

表現(xiàn)層實現(xiàn)交互的、呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化，包括管理系統(tǒng)、可視化大屏、信息發(fā)布屏、移動終端等，表現(xiàn)層可以實時展示新生兒的生理特征信息，在會診、轉(zhuǎn)診、救治過程中，為醫(yī)生提供準(zhǔn)確的統(tǒng)計信息。

（五）安全和運維

實施信息安全等級保護(hù)制度，各信息系統(tǒng)運營使用單位和主管部門是信息安全等級保護(hù)的責(zé)任主體，根據(jù)所屬信息系統(tǒng)的重要程度和遭到破壞后的危害程度，自主確定信息系統(tǒng)的安全保護(hù)等級，并按照所定等級，自主對信息系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

在系統(tǒng)運行的過程中，要保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳輸信息的快速與安全，使用身份認(rèn)證、授權(quán)、加密和數(shù)字簽名等服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全管理，選擇具有二層交換功能的交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)核心，配置路由器和防火墻，保障信息傳輸?shù)陌踩Ｍ瑫r，平臺需具備數(shù)據(jù)備份功能，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，使用不同的數(shù)據(jù)備份方式，保障數(shù)據(jù)的儲存。

建設(shè)新生兒救治平臺主要包括以下幾個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)倉信息中心、新生兒質(zhì)控中心、新生兒救治中心、大數(shù)據(jù)分析中心，四個模塊相輔相成，覆蓋新生兒救治過程中的轉(zhuǎn)運前、中、后的整個過程，實現(xiàn)高危新生兒救治轉(zhuǎn)運質(zhì)控的閉環(huán)管理。

（一）數(shù)據(jù)倉信息中心

數(shù)據(jù)倉信息中心主要承載新生兒救治平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，涵蓋新生兒母嬰檔案，針對母嬰數(shù)據(jù)和新生兒救治數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，針對質(zhì)控流程和各項指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范與參數(shù)配置。

檔案數(shù)據(jù)模塊主要包含母親檔案和新生兒檔案，其中母親檔案包含健康信息、產(chǎn)檢記錄等；新生兒檔案包含健康信息、體檢報告、檢驗報告、歷史記錄。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊主要包含母嬰數(shù)據(jù)統(tǒng)計和救治數(shù)據(jù)統(tǒng)計，統(tǒng)計全市范圍內(nèi)的產(chǎn)婦和新生兒數(shù)量，可按不同區(qū)域、不同的質(zhì)控中心進(jìn)行統(tǒng)計，其中救治數(shù)據(jù)主要統(tǒng)計不同質(zhì)控中心、救治中心的救治率和成功率。

質(zhì)控數(shù)據(jù)模塊主要包含質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)控流程，其中質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)包含質(zhì)控指標(biāo)、質(zhì)控參數(shù)配置；質(zhì)控流程主要體現(xiàn)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行規(guī)范。

（二）新生兒質(zhì)控中心

新生兒質(zhì)控中心主要針對質(zhì)控單位、質(zhì)控記錄、數(shù)據(jù)分析三個層面對質(zhì)控現(xiàn)狀、數(shù)據(jù)、風(fēng)險等方面進(jìn)行全面的監(jiān)控和分析，以質(zhì)控單位為主體，分析統(tǒng)計各質(zhì)控中心和基層醫(yī)院的質(zhì)控數(shù)據(jù)。

單位管理模塊主要包含質(zhì)控單位和質(zhì)控狀態(tài)兩個部分，綜合管理全市范圍內(nèi)的質(zhì)控中心和基層醫(yī)院，針對質(zhì)控單位，統(tǒng)計各單位的新生兒質(zhì)控比例。

記錄管理模塊主要包含新生兒出生數(shù)據(jù)記錄和新生兒救治記錄，統(tǒng)計記錄全市范圍內(nèi)的新生兒出生數(shù)量，統(tǒng)計對應(yīng)的病危和救治率。

數(shù)據(jù)分析模塊主要包含新生兒出生、新生兒救治、新生兒病危等方面，按新生兒出生數(shù)量生成數(shù)量熱力圖，統(tǒng)計新生兒出生和病危數(shù)量變化趨勢，統(tǒng)計各類新生兒高危病占比。

（三）新生兒救治中心

新生兒救治中心主要針對新生兒的救治過程中的急救車管理、轉(zhuǎn)運過程、新生兒狀態(tài)等方面進(jìn)行實時監(jiān)控，借助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺的在線轉(zhuǎn)運申請接收，轉(zhuǎn)運過程中的實時監(jiān)控、實時指導(dǎo)和遠(yuǎn)程會診。

1.急救設(shè)備管理

急救設(shè)備管理模塊主要包含急救車設(shè)備管理、使用狀態(tài)、實時追蹤，實時統(tǒng)計全市范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)運急救車資源，借助北斗GPS實時追蹤急救車的當(dāng)前位置以及使用狀態(tài)。

使用智能急救車設(shè)備，急救車內(nèi)不僅僅需要配備轉(zhuǎn)運呼吸機(jī)、輸液器、聽診器等必備急救設(shè)備，還需要一些可以實時監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可以在行使過程中對患者進(jìn)行監(jiān)控，自動收集和上傳新生兒的血糖、心電圖、體溫等信息，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，發(fā)出提醒，在到達(dá)救治地前將所有的重要指標(biāo)發(fā)送到救治中心。每輛智能救護(hù)車的實時位置數(shù)據(jù)還被發(fā)送到救治平臺，平臺實時追蹤救護(hù)車位置發(fā)送給救治中心，協(xié)調(diào)智慧救護(hù)車和救治醫(yī)院，以便救治中心做好準(zhǔn)備。

在轉(zhuǎn)運過程中，25%的不良事件主要與心血管和呼吸系統(tǒng)不穩(wěn)定、躁動和溫度控制有關(guān)，因此需要給新生兒提供一個恒溫、恒濕的環(huán)境，可以使用一種新生兒培養(yǎng)箱外環(huán)境檢測報警轉(zhuǎn)置，依托救治平臺，通過控制芯片上傳光照強(qiáng)度、溫度和濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)閾值提供現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程報警功能。

2.新生兒轉(zhuǎn)運管理

新生兒轉(zhuǎn)運管理模塊主要包含新生兒轉(zhuǎn)運的全部過程，包含轉(zhuǎn)運申請、接收、監(jiān)控等，該部分模塊作為新生兒救治平臺的核心功能模塊，關(guān)聯(lián)整個項目的業(yè)務(wù)模塊。

救治中心根據(jù)各個醫(yī)院的收錄、治愈情況，以及新生兒的生理狀況、轉(zhuǎn)運距離等情況，通過各個醫(yī)院的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，獲取各個醫(yī)院的設(shè)備使用情況，根據(jù)新生兒的實時病情合理安排救治醫(yī)院、設(shè)備和醫(yī)護(hù)人員。

當(dāng)設(shè)定好接收新生兒的救治醫(yī)院時，通過該救治平臺，向救治醫(yī)院的物聯(lián)網(wǎng)屏幕實時共享新生兒轉(zhuǎn)運前、中、后的生理信息，通過移動終端和5G網(wǎng)絡(luò)，保障轉(zhuǎn)運前醫(yī)院、轉(zhuǎn)運中救護(hù)車和就收新生兒救治醫(yī)院的實時聯(lián)系。

（四）大數(shù)據(jù)分析中心

大數(shù)據(jù)分析中心主要面向政府管理單位以及其他質(zhì)控中心和基層醫(yī)院，按不同對象的展示不同的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，展示數(shù)據(jù)主要包含救治率和救治成功率。

匯報展示對象主要包含政府部門和質(zhì)控中心。

展示數(shù)據(jù)主要包含救治率和成功率，根據(jù)不同的匯報對象展示不同權(quán)限數(shù)據(jù)。

針對新生兒救治問題，本文研究并設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)的新生兒救治平臺?；谙冗M(jìn)性、實用性、數(shù)據(jù)共享、標(biāo)準(zhǔn)化和安全和保密原則，設(shè)計了新生兒救治平臺的技術(shù)架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計了系統(tǒng)的四大功能模塊?；谠撛O(shè)計組建新生兒救治信息化中心，可以實現(xiàn)高危新生兒救治轉(zhuǎn)運質(zhì)控的閉環(huán)管理，可以提高各質(zhì)控中心和基層醫(yī)院危急重癥新生兒救治管理工作的效率。

作者單位： 深圳市衛(wèi)生健康發(fā)展研究和數(shù)據(jù)管理中心