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古希腊时期,数字的演绎化有了实质性的进展。数字化的发展一直伴随着人类,但是这种颠覆在30多年前就开始改变了。
随着人工智能技术的日益成熟,数字化已经可以在公共健康,以及众多医疗领域提供服务。例如,在医学影像识别方面,它可以帮助医生更迅速、准确地读取影像;在临床诊断辅助方面,它可以应用于疾病的早期筛查、诊断和手术风险评估,包括在药物研发方面,解决药品研发周期过长等多方面的问题。
从第一部留声机的诞生开始,数字化的颠覆就一直伴随着我们人类社会的进步。人工智能的远景早在1950年就已被图灵提出。人工智慧的定义诞生则是在1956年,由Dartmouth College的一些专家共同提出。人工智慧在20世纪70年代受到打击之后,开始出现新的研究方法。分子生物学已进化到信息科学,出现了新科学――计算生物学和生物信息学。这使统计科学家在医疗健康领域有了用武之地,尤其是微阵列技术创造了新颖的统计学,激发了许多新的生物统计学研究。像是专家系统把问题限定在一个小范围的领域,结合统计、概率、信息理论等方法,直到深度学习技术,以及类神经网络有了新的发展,AI才重新受到了关注。
数字医疗产业的环境
从现状来看,由于公共医疗管理系统的不完善,医疗成本高、管道少、覆盖面窄等问题困扰着大众民生。尤其以“效率较低的医疗体系、品质欠佳的医疗服务、看病难且贵的就医现状”为代表的医疗问题成为社会关注的主要焦点。大医院人满为患,社区医院门可罗雀,病人就诊手续繁琐等问题都是由于医疗信息不畅、医疗资源两极化、医疗监督机制不全等原因导致的,这些问题已经成为影响社会和谐发展的重要因素。目前的医改目标是县域就诊率达到90%,大病不出县,但是实现起来难度也很大。因为医生的时间是有限的,通过远程医疗解决区域分布不均的期盼,也同样会在医生的时间花费上受到限制,所以核心的问题是优质的医生资源不足。
自国家陆续出台了各项医改政策,基层首诊、双向转诊、分级诊疗、资源下沉等便成为了热门话题。各地区也都积极响应,组建“医联体”。我们迫切需要建立一套智慧的医疗健康的平台体系,使患者用较短的等疗时间、支付基本的医疗费用,就可以享受安全、便利、优质的诊疗服务,从根本上解决“看病难、看病贵”的问题,真正做到“人人健康,健康人人”。
医生资源在全世界范围内都仍属于稀缺资源,这种供求关系在一定程度上决定了病患“看病难”的问题,而我国医疗长期存在“重医疗,轻预防,重城市,轻农村,重三甲,轻社区卫生”的现象。从居民自身来看,过多依赖大型医院,从医院角度来看,这种过度依赖加重了就医困难的问题,“一号难求”的现象频发。解决基层医疗资源缺乏的核心就在于给基层医疗机构“赋能”,用人工智能给基层医院“院士级看病的本事”。通俗来讲,把一个院士的看病本事,放到一个笔记本电脑里,带到基层医院,这就是人工智能追求的境界和需要解决的实际问题。
精准医疗的实现需要人与技术的结合
以精准医疗为主的智慧型医院是2015年在美国诞生的思路。智慧型医院从医疗健康产业的整体角度,提出融入更多人工智慧和传感技术等高科技,使医疗服务走向真正意义的智慧化,推动医疗事业的繁荣发展。利用人工智慧、大数据分析的融合和移动医疗等新技术,结合现代化医院的管理流程,逐步形成智能化的全面医疗解决方案。智慧医疗开始走进我们寻常百姓的生活。
从概念上来讲, 以基层医疗健康为出发点的智慧医疗包含了智慧医院系统、区域卫生系统,以及家庭健康系统这三部分。从流程管理角度,基层医疗以如何让病患可以便捷快速地预约挂号为起点。智慧医院必须经过前沿科技应用对医疗机构信息化的全面创新的过程。从狭义上来说,智慧医院可以是基于互联网科技的医院,在数字化医院建设的基A上,创新性地将现代移动终端作为切入点,将移动互联网特性充分应用到就医流程中。
AI是让人实现超越而不是制造超人
AI对医疗领域和产业的改造是具有颠覆性的,它不仅是一种技术创新,更是在生产力上为传统医疗行业带来变革。AI作为一种技术方法,大规模地用更智能的系统推动更好的决策,也是最近几年才发生的事情。直到今天,由于我们解决了以前很多未能解决的问题,才将医疗AI推向了一个新的高度。除了提高医生的工作效率外,AI还能作为辅助手段,提高诊断准确率,使精准医疗成为可能。
近年来,在医学领域开始导入人工智能数字挖掘与机器学习的技术来筛选有效的医疗信息。
其中,“AI+医学影像”就是关键性的一步。医学影像天生适合互联网+大数据+人工智能。从数量上讲,超过80%的医疗数据来自医学影像数据,优质、大量的数据积累、高性能计算环境和优化的深度学习方法,三者资源配齐,就会构建不断提高的状态模型,这正是人工智能的魅力所在。利用三者的关联,可以大大提高医学诊疗效率,并实现精准医疗。图像智能识别更可以减轻医生的工作量,这就很好地解决了基层优质医生资源不足的问题。
医学影像领域调查数据显示,无论是在国内还是在国外,放射科医师的数量增长速度远不及影像数据的增长速度,也就是说医师的数量远达不到阅片的需求量。
就美国与中国对比来看,美国的人工影像阅片误诊人数为1200万/年,而在中国则达到了5700万/年。在中国,误诊率高且主要发生在基层,这也更好地说明,人口基数巨大的中国,医学影像业务更需要人工智能技术的支持,以此来提升基层的诊断质量与效率。
数字科技推动基层医疗发展
总而言之,无论是对患者、医师还是医院而言,数字健康的运营平台需要把智能、供应链、财务运营和人才管理有机整合起来。数字健康管理平台不仅能够让患者更快速地完成健康检查,还能获得更精准的诊断建议与个性化治疗方案。对医师来说则削减了读片时间,降低了误诊概率,根据人工智能的辅助诊断还能提高诊断质量。而对医院来说,采用数字健康管理平台不仅降低了医院成本,还能够建立一个多元数据库,这是对分级诊疗和远程诊疗的一大技术性帮助,让医院更好地响应国家政策,真正有效地做到“资源下沉”。
[关键词] 智慧医疗;物联网;移动医疗
[中图分类号] TP391 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)08-64-3
Analysis of the WisdomMedical Research in the Era of “Internet +”
――Taking Zhengzhou city of Henan Province as an Example
Zhao Jie Fu Lixin
(Henan University of Technology Zhengzhou Henan 450001)
Abstract:In this paper, we analyzed the current situation, achievements and existing problems of the wisdom medical development, combined with the experience of wisdom medical development inother areas, proposed the wisdom medical improvement program with the Internet of things, cloud computing and other technologies as the core in the area of medical cooperation, the wisdom hospital construction, mobile medical science and other aspects, and the wisdom medical science isconducted with a future outlook, so as to promote itsfurther development.
Keywords: wisdom medical science; Internet of things; mobile medical science
1 智慧医疗发展现状
自2015年两会提出“互联网+”行动计划后,“互联网+医疗”成了最先启动的产业领域之一,受到了资本市场的热烈追捧。下列是我国一些具有代表性省市的智慧医疗建设情况。
武汉市中心医院智慧医疗建设情况:已形成涵盖智慧门诊、智慧病房及智慧健康管理的全方位智慧医疗应用。在构建智慧医疗创新应用的过程中,该医院以改善患者就医体验为目标,借助无线网、集成平台、物联网技术及各类应用系统功能,实现资源可共享、就医更快解、病人更安全、服务更周到、管理更高效[1]。
苏州市智慧医疗建设情况:手机挂号和个人健康管理系统,着力解决“看病难、挂专家号难、时间耗费”等问题,并向市民提供个人健康档案、门诊记录、住院记录、疾病诊断记录查询、管理等功能。解决500万苏州市民的就医、健康管理,为家庭保健、远程医疗、全民健康档案归集等提供了基础平台。
上海长宁区(IBM智慧医疗成功试点)智慧医疗建设情况:建立的慢性病管理新模式,主要是通过推进市民健康档案的建立,实现个体化的服务,在信息整合方面是把病人归入其中,实现信息共享,包括个人诊疗记录、个人生活习惯、饮食习惯、运动情况等;在服务上,市民通过自己社保卡,注册登录网站,在网上查看自己的会诊记录、国内外的相关医疗信息等,还能给医生留言,对病情进行沟通[2]。
青岛智慧医疗建设情况:完善现有医药卫生信息云,促进各医疗卫生单位信息系统之间的沟通和交互;健全透明有效的居民健康电子档案和边界顺畅的查询机制,推进远程挂号、远程诊断、社区医疗等指挥医疗系统建设,提升医疗和健康服务水平。
2 河南省郑州市智慧医疗发展成效及存在问题
为更加了解智慧医疗发展状况并提出可行性建议,调研小组决定重点选取河南省郑州市作为主调研地。
2.1 调查数据的分析
调研小组主要采取问卷调查、访谈、实地考察等调研方式在河南省人民医院、郑州人民医院、广场等地展开调研。在关于“所在地区是否有紧急医疗救护预案来应对居民突发疾病或突发事故”问题的调研结果显示,大部分居民并不清楚当地医院对突发病情所做的预案或者当地医院根本没有应急预案,而当地拥有突发事故应急预案的医院仅占22%。由此可见,医院应该加强关注居民突发事故,并采取一定的措施来降低突发疾病或突发事故的发生概率。关于“到医院办理看病手续的烦琐程度”问题的调研结果显示,44%的人认为当前办理看病手续十分烦琐,52%的人认为办理看病手续一般,仅有4%的人认为办理看病手续是简单的。由此可知,我们在办理看病手续方面应该进一步改善,利用信息化的办理来减少办理看病手续的烦琐。在“当地医院就诊是否方便”的问题上,通过调查发现,虽然大多数居民认为当地医院就诊还是比较方便或者是一般,但仍有近10%的市民反映是不方便的。因此,在智慧医疗的未来发展方面,要解决这近10%的人看病问题,可以通过远程视频、远程医疗等方法解决居民简单的健康问题。另外通过调查发现,卫生所建立档案规范的有78%,而很规范的只有22%。大部分的农村医疗机构没有为居民建立规范的医疗健康档案,这会使居民的健康得不到有效的追踪和保障,这也成为人们看病难、看病贵的原因之一。未来的医疗应该能够利用数据库为每一个人建立电子档案,跟踪每个人一生的健康状况,加强医疗机构的信息化。
我们还发现了居民对“当地医院用药是否规范”的评价也存在很大的差别,仅有不到10%的市民认为当地医院用药很规范,认为用药规范一般的人数的占54%,不规范的人数达到百分之十几。通过调查,我们认为用药规范程度与医生对病情的把握程度是有一定关系的,之所以这样可能是因为病人的病情变化太快,很难让医生完全掌握。除此之外,我们还对“居民对医疗保健知识的了解途径”“居民对医疗系统服务的需求”“现在医疗服务存在问题”等方面进行了调查,从而对郑州市医疗发展情况和人民满意程度有了进一步的了解。
2.2 河南省郑州市智慧医疗发展成效
2.2.1 基础设施建设较为完善。目前,郑州市很多医院已经建设有比较完善的基础措施,例如河南省人民医院、郑州人民医院等医院都具有自助办卡、充值、挂号、交费一体查询机等先进智慧设备。
2.2.2 物联网技术与医疗初步融合。物联网技术以其终端可移动性、接入灵活方便、状态信息采集自动化等特点,在医疗机构的应用中彻底打破了固定组网方式和各科室信息管理系统比较独立的局限性,更加有效地帮助医院实现对人、物、设备的智能化管理工作,支持医院内部医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、共享等[2],实现人、设备、物资管理可视化、数字化和自动化,提高临床工作和管理效率。
2.2.3 实施预约挂号服务。使用预约挂号服务,预约可以优先就诊。预约挂号具有省时、省心、便捷等优点,让人们在预约时间段优先就诊,减少等候时间;使用在线支付可减少窗口排队付费的时间;彻底消除去医院挂不到号看不了病的烦恼;及时收到医生的停改诊信息;详细了解重点科室、名医介绍以便快速找到好医生等。目前,郑州14家三级医院已经全部开通手机挂号系统,不仅减少了市民就医大量排队的时间,同时提高了医院的服务效率。
2.2.4 实行“医卡通”制度。“医卡通”具有就医便捷、记录完整、明白消费、资金安全、存取自由等优点,持卡患者可直接就诊、检查、治疗、取药,无须再排队挂号、交费;通过医卡通就诊卡,医生能查询到病人历次就诊的详细记录,有利于医生对您的病情做出全面系统的判断;可随时自助查询交易明细;资金可通过医院严格的财务管理制度得到安全保障;就诊结束后,卡内余额可留作下次就诊使用,也可在收费窗口办理结算退余额,可自愿选择。
2.2.5 电子病历的建设。据了解,作为国家新医改第二阶段的工作重点之一,河南省目前已有4家医院,被卫生部纳入电子病历试点。按照规划,到2015年,全国所有三级医院将为每个就诊患者建立符合统一标准的电子病历数据资源库。
2.2.6 健康卡的实施。在2013年3月1日,中国居民健康卡首发仪式在郑州举行。健康卡集新农合一卡通、医疗机构就诊卡、免疫预防接种证各功能为一体,可方便市民预约挂号、查询疫苗接种记录、既往就诊记录等。首批加入“一卡通”平台的医院共有55家。其中省级医院5家,市级医院13家,县级医院12家,乡镇卫生院(社区卫生服务中心)25家。
2.3 存在的主要问题
2.3.1 不能方便快捷地获取病人数据。不能随时随地获取包括历史诊疗信息、临床检验检查结果、用药情况在内的患者全面医疗数据,掌握患者病情的变化情况,及时制定或调整治疗方案。
2.3.2 仍然存在医疗误差。在确认患者身份及用药情况等方面仍然存在误差,有可能因输错药物导致医疗事故发生,在临床用药的安全性、经济性、有效性等方面缺乏保障。
2.3.3 “医卡通”的不便。各医院的医卡通的功能基本相同:均可以使用该卡,在本医院内办理就诊、交费、取药、检查、入院、结账等事项。但是也存在着一些问题:其一,由于采用医卡通制作系统的不同,各医院相互之间不能读取对方信息,其二,医卡通仅仅方便了医生,患者查询不了任何信息。其三,医卡通附带财务交易的功能,在一定程度上提高了患者财产的安全性,也浪费了资源。其四,许多患者担心在发生医疗纠纷后,医卡通里面的资料是否被院方窜改。
2.3.4 缺少个人的医疗检测防护。一旦发生意外,会导致面临的风险加大。没有将农村、社区居民的有关健康信息通过无线和视频方式传送到后方建立个人医疗档案,缺少医生的虚拟会诊和为基层医院提供大医院大专家的智力支持。
2.3.5 疏忽健康档案的建立。疏忽对居民以往的各类医疗卫生数据的整合和居民健康档案的建立,不能实现不同业务系统间数据的共享、业务的协同。患者就诊时,医生不能及时了解患者的既往病史、用药情况,利用科学准确的数据辅助医生诊断,会增加医疗差错。
3 智慧医疗改进方案
3.1 智慧医疗――核心技术
智慧医疗应以物联网和云计算为核心技术,通过射频识别、传感器、激光条码扫描等信息感知设备和网络,把任何物品与互联网相连接,实现信息的交换,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。这种方法具有智能识别、多源数据的相融协同、移动计算、提供各层次全方位服务等优点。
3.2 智慧医疗――区域医疗协同
智慧医疗应通过区域卫生信息系统[4],实现医疗信息共享和区域医疗协同,解决居民看病难、看病贵问题。
3.2.1 生物传感技术的应用。通过使用生命体征检测设备、数字化医疗设备等传感器,采集用户的体征数据,通过有线或无线网络将这些数据传递到远端的服务平台,由平台上的服务医师根据数据指标,为远端用户提供保健、预防、监测、呼救于一体的远程医疗与健康管理服务体系。
3.2.2 远程医疗。将农村、社区居民的有关健康信息通过无线和视频方式传送到后方,为居民建立个人医疗档案,提高基层医疗服务质量;允许医生进行虚拟会诊,为基层医院提供更多智力支持,为基层医疗机构提供更多高价值的医疗资源;构建临床案例的远程继续教育服务体系等,提升基层医院医务人员继续教育质量。
3.3 智慧医疗――医院建设
3.3.1 智慧医院――整体构架。智慧医院整体构架主要包括以系统集成为核心的医院智能化系统、以信息整合为重点的医院信息化系统集成、以电子病历应用为中心的临床信息系统、以病人服务为中心的临床移动信息系统、以数据共享为重点的数据融合平台系统、以数据安全为基础的信息安全系统。
3.3.2 智慧医院――智能化建设。智慧医院智能化建设主要包括公共安全系统、建筑设备管理系统、机房工程、信息设施系统、信息化应用系统的建设。
3.3.3 智慧医院――信息化建设。智慧医院信息化建设主要包括临床医疗业务系统、医院综合管理系统、外部系统接口、临床移动信息系统、临床业务辅助系统的建设。
3.4 以患者为中心的智慧医疗应用模式
借助物联网射频识别技术及无线网络技术,实现人与物的定位识别,结合门禁监控,提高患者诊疗环境安全;通过无线智能移动推车、医护移动终端,实现医护移动查房及远程探视、医嘱执行核对;借助二维码技术,实现病房电视上应用与安卓、苹果操作系统的手机、平板电脑实现多屏互动等应用;在门诊方面实现“先诊疗后结算”。
4 智慧医疗未来发展
智慧医疗未来的发展趋势为政府参与加强化、应用范围扩大化、信息共享普遍化等。我们要通过在医院信息化应用、医院IT基础设施、医院物理基础设施等方面的改善,进一步建设智慧医疗,来实现高效有序的医院管理,提供应需而动的公共服务,保障无处不在的信息沟通,营造便捷安心的医疗氛围,创造学习与分享的环境,提高可持续发展的能力,从而全面提升医院基础设施智慧化程度。
我们的建设目标应是实现全方位(包括任何部门、所有科室)、全对象(包括病人、医护人员、药品、耗材等)、全过程(包括病人治疗、住院的过程等)的智慧医疗。
参考文献:
[1] 左秀然,杨国良.以患者为中心的智慧医疗应用模式研究与实践[J].医学信息学杂志,2014(12):14-18.
[2] 张平,池捷,王洪清.区域医疗信息整合平台建设和应用[J].中国医院,2009(1):62-64.
如今,提到人工智能,相信很多人都不再像以前那样陌生了,人工智能的产物已经慢慢融入到我们的生活之中。但是这一切在二三十年前是不敢想象的。到底是什么带来了人工智能的高速发展呢?
是算设备能力的提升。由于过去我们的机器迭代一次需要很长时间。现在则不同了,如今的计算设备的能力有了很大的提升,过去要几天完成的工作,现在只需几分钟就可以做到了。这也为人工智能进一步的发展,特别是形成产业提供了很重要的支撑。
人工智能是一个内涵非常丰富的学科,可以说,是人类对于自身世界的认知和实践相结合的结晶。它的发展会给人类社会带来深刻变革,可以消除贫困、饥饿,提高人类的医疗和健康水平,提高教育质量,改善气候………
在我们构建智慧城市,构建智慧生活的时候,人工智能也起到了不可或缺的作用。
2017年6月15日,在大连举办的第十五届“中国国际软件和信息服务交易会”(以下简称软交会)上,阿里云、微软、华为等在云计算、大数据、人工智能领域的大咖们分享了很多关于人工智能,包括智慧城市、智慧医疗、智慧制造方面的经验和感受。
智慧城市 智慧生活
随着云计算、大数据,以及人工智能的高速发展,智慧城市这个词被越来越多的人熟知,而更加智慧的生活也离我们越来越近了。早在2004年,韩国政府就曾提出名为U-KOREA的发展战略,旨在建造更加智能、智慧的城市。
2016年10月在杭州举办的“云栖大会”上,杭州市政府公布了一个“疯狂”的计划:为杭州安装一个人工智能中枢――杭州城市数据大脑。
城市大脑的内核采用阿里云ET人工智能技术,可以对整个城市进行全局实时分析,自动调配公共资源,修正城市运行中的Bug。城市大脑项目的第一步,是将交通、能源、供水等基础设施全部数据化,连接散落在城市各个单元的数据资源,打通城市“神经网络”。
而阿里云的“野心”不止于此,在ET城市大脑之后,阿里云还致力于研究ET医疗大脑、ET工业大脑,以及ET环境大脑等,想要为实现全行业智能化做出自己的一份贡献。
构建智慧城市的核心推动力就是云计算、大数据,以及物联网。就像前文提到的那样,如果没有云计算、大数据,以及物联网等技术的支持,想要实现智慧城市的理念是不可能的,因为智慧城市对于技术的要求很高。这里谈到的技术不仅仅包含对硬件的要求,还有对于软件的要求,以及网络的要求。这些综合因素的提升才带来了现在的“万物智联”。
智慧交通解决城市拥堵
现如今,在中国的马路上,尤其是一些大城市的十字路口,除了一些特殊的时期,我们已经很难看到指挥交通的交警了,这是智慧交通带来的结果。通过布置在各个路口的监控摄像头,集合了物联网、云计算等技术,通过机器设备实现智能的交通指挥,以及管控。
智慧交通是在智能交通(简称ITS)的基础上,在交通领域中充分运用物联网、云计算、互联网、人工智能、自动控制、移动互联网等技术,通过高新技术汇集交通信息,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面,以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全,发挥交通基础设施效能,提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。
智慧交通是在整个交通运输领域充分利用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术,综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理论与工具,以全面感知、深度融合、主动服务、科学决策为目标,通过建设实时的动态信息服务体系,深度挖掘交通运输相关数据,形成问题分析模型,实现行业资源配置优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力的提升,推动交通运输更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展,带动交通运输相关产业转型、升级,最终有效解决城市拥堵问题。
而智慧交通的体现不仅仅是在这些宏观的对于城市交通的管控,其实在我们身边就随处可见,比如摩拜、ofo等共享单车,它们也是智慧交通的产物。摩拜、ofo的成功也基于大数据、云计算等技术的发展,摩拜通过GPS定位,以及“魔方”系统,实现了对单车淤积(即在一个时间内,一个地点出现大量闲置单车)的预测,从而进行智能疏导(即通过红包奖励制度让用户帮助疏导单车),以及人工疏导。同时摩拜、ofo的成功也很好地缓解了城市交通拥堵,让更多的人愿意使用自行车作为出行工具。
智慧医疗解决看病难题
智慧医疗是最近兴起的专有医疗名词,通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。
随着云计算、大数据,以及人工智能等核心技术的发展,智慧医疗这个词也渐渐被更多人所熟知。而智慧医疗这个词现在也不仅仅是只能在实验室里应用在小白鼠身上的研究阶段的技术了,越来越多的高科技的人工智能医疗设备被应用到现实治疗之中。
在此次软交会上。来自杜克大学医学院的神经生物学教授米格尔・尼科莱利斯分享了一个来自巴西的例子。
2014年巴西举办足球世界杯,开幕式有这样一个特殊的内容:是一个已经瘫痪十年的小孩穿上一套用脑部来控制的机器“外骨骼”,恢复了行走的能力,从而让他在世界杯开幕式上走进球场并完成开球。这一机器“外骨骼”主要是集中在他的下肢,大脑成为一个主导者,实现人脑和机器对话,人脑和机器成为一个完整的整体,这样人就可以走路,除此之外机器外骨骼与大脑之间还形成了一个良好的回应系统,项目组称这套机器外骨骼为“机械战甲”。现在,项目组还拥有诸多的合作者,而这些合作者来自世界各地。同时,项目组还成立了全球第一个神经科学实验室,实验室分布在全球多个地点,包括美国、巴西等,各地的实验室在技术上是共享和互通的,在脑机对接研究方面是同步进行的。因为这项技术需要神经科学、计算机科学的共同合作来实现。
“病人可以穿上‘机械战甲’,电脑的CPU就在头甲里面,可以把脑部的信号传递给其他部位,脚部的感知行为可以传递回大脑,可以感知地面压力等各方面信息。我们称之为共享控制。人会有不同的想法,想走路或想转弯,这是由大脑做的决定,下肢的一些机器设备是听从大脑的指挥。它们具备非常复杂和微妙的功能。这是依据非常细致的计算功能来实现的。我们选了8个病人,他们有不同时间长度的瘫痪历史。我们想让他们动起来,同时又不想让他们感到无感知的恐惧感。我们给他们装上机器外骨骼,让他们经历了一个循序渐进的训练过程,长达7个月。”米格尔・尼科莱利斯介绍道。
而在国内,由于国内公共医疗管理系统还不太完善,医疗成本高、渠道少、覆盖面窄等问题困扰着患者。 “效率较低的医疗体系、质量欠佳的医疗服务、看病难且贵的就医现状”成了社会关注的主要焦点。大医院人满为患,社区医院却无人问津,病人就诊手续繁琐等问题都是由于医疗信息不畅、医疗资源两极化、医疗监督机制不全等原因导致,已经影响到人们的生活。所以,我们需要建立一套智慧的医疗信息网络平台体系,使患者用较短的等疗时间、支付基本的医疗费用,就可以享受安全、便利、优质的诊疗服务,从根本上解决“看病难、看病贵”等问题,真正做到“人人健康,健康人人”。“人工智能+医疗”给人口基数大、医疗资源相对不足、医疗资源分布不均衡的中国医疗事业带来了福音。由阿里云研究开发的ET医疗大脑,在大数据、云计算,以及人工智能的基础之上,实现了医疗诊断准确率80%以上,而在此之前,医生的诊断准确率只有70%左右。
而联想也早在2013年就开始了他们在医疗领域的布局,与温州医科大学附属第一医院成功合作。北京联想智慧医疗信息技术有限公司的创业成功也标志着联想成功在智慧医疗领域实现了重要突破。
现在,越来越多的新技术被应用到了智慧医疗之中,也有越来越多的互联网技术、大数据公司涉足医疗行业,这也有力地推动了智慧医疗的发展。比如,前不久万达与IBM合作,正式进军医疗行业,致力于提高医疗和养老的服务效率与质量。
如今,智慧医疗已经不仅仅是纸上谈兵,越来越多的云计算、大数据,以及人工智能等技术被应用到了医疗行业中。笔者相信,未来,我们真正可以实现足不出户就能享受到三甲大医院高水平医生的服务,真正解决“看病难”的问题。
未来,智慧医疗不仅仅能解决 “看病难,看病贵”的问题,还能给我们带来整套的健康管理系统,能让我们随时随地掌控自己的健康,通过将包括遗传基因、过往病史、历史病例在内的多种数据整合到云平台上,为每个人提供自己的私人随身医生、健康顾问,在为医院提供及时的诊疗帮助的同时,还能为我们预防疾病、O督健康做出贡献,并最终实现每个人都有一个专属于自己的随身私人健康管理员,这也是智慧医疗最终将实现的目标之一。
从制造到“智造”
人工智能的应用不仅仅是在医疗行业,在制造业也有很多的应用。过去,工厂的一条流水线可能需要几十个,甚至上百个工人来进行操作。而现在,同一条流水线,制造同样的东西,可能只需要几个人来进行操作、监管就可以了。这一切的转变也是因为人工智能的推动。而且相比之下,一条智能化的流水线的错误率也要比过去非智能化的流水线低得多。
在“智造”这个领域,也有很多国内外的大公司涉足,比如阿里云、西门子、SAP。由阿里云开发、研究的ET工业大脑,可以实现对车间工艺、湿度、空气,甚至是流水线上各个齿轮之间温度的准确监控,从而提升产品的良品率,进一步提高企业的效率和收益。拿一个年利润百亿元的公司来说,使用ET工业大脑以后,可以实现年利润提升1亿元。
在此次软交会上,来自大连的本土企业――大连天翼信息科技有限公司(以下简称天翼)也分享了他们在智能制造领域的经验。
天翼公司是“工业4.0”“中国制造2025”大连工业软件领域的核心企业,始建于1998年。在2016年授权为用友首批智能制造战略合作伙伴。天翼智能解决方案全面涵盖了智能研发、智能计划、智能生产、智能仓储、智能物流等生产过程的业务协作和监管控制,致力于帮助中国制造走向精益化、敏捷化和智能化。
天翼在智能研发领域,主要实现设计制造一体化;在智能计划领域,实现有限能力排产,基于有限资源,将企业的生产需求、资源能力、工作日历等生产中的真实情况全盘考虑,实现资源利用率最大化,生产任务延迟最小;在智能生产领域,天翼执行MES系统,有效加强MRP计划的执行能力,实现MRP计划和车间作业现场控制,并通过执行系统进行连接。其中,现场控制包括机台工位的任务分配、DNC/PLC控制、数据采集器、条形码、各种计量和检测仪器、机械手等。MES系统还设置了必要的接口,与生产现场的控制设施实现全方位对接。
在智能仓储领域,天翼的仓储条码管理系统将条码技术、手持智能终端、无线网络,以及实时数据传输技术应用到仓库作业各个环节管理当中,不仅实现了仓库货品的先进先出,还能使仓库货品的出库、入库、盘点等操作直接通过条码扫描枪来完成,很大程度上减轻了仓库工作人员的压力,提高了管理水平、效率和精细化程度。
距今7000到8000年前的新石器时代,在中国的黄河流域和长江流域出现了相当进步的农业经济,永久性的村落也开始出现。随着聚落规模的扩大,城市――人类文明精华的汇聚之地,由此诞生。
城市的出现,是人类走向成熟和文明的标志,也是人类群居生活的高级形式。20世纪以来,特别是进入21世纪,城市的飞速发展所带来的一系列社会问题,一直困扰着人类: 人口膨胀、环境污染、安全隐患和交通拥挤。如果不加以有效解决,这些问题将严重制约城市的发展。
3月25日,“IBM论坛 2010”隆重举行,参与“智慧城市”分论坛讨论的各界人士一致认为,“智慧的城市”为我们解决城市发展中遇到的问题提供了解决之道。永不堵塞的街道、安全放心的食品、取之有道的能源……在这样的城市中,智慧的 IT 科技将融入各行各业,人们可以尽享便利生活,并与环境和谐相处。而这样智慧的城市不是遥远的乌托邦,它正在我们的身边逐渐成为现实。
智慧城市
从百姓身边做起
随着城市的数量和城市人口的不断增多,城市被赋予了前所未有的经济、政治、和技术的权力,从而使城市发展在世界中心舞台起到主导作用。对于中国来说,城市的发展更关系到中国城市化和经济成长大局,关系到中国的现代化目标能否顺利实现。如今,中国各地的城市无论规模大小都在全面规划、积极建设,争取让自己更绿化、现代化、高科技化。而IBM提出的“智慧城市”这个概念,正好契合了中国的信息化发展路线。
“智慧城市”是IBM 提出的“智慧地球”的基本元素。IBM认为,“智慧城市”能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。
从IBM在 2008年年底提出“智慧地球”这一发展愿景至今,IBM已经与中国的沈阳、昆山、南京等22个城市开始了“智慧城市”的合作。很快IBM还将和昆明签署类似协议。
那么,怎样才算是“智慧的城市”呢?IBM中国政府与公众事业部智慧城市业务拓展总监张昆认为,“智慧城市”应该至少要包含与百姓生活息息相关的5大基本要素: 智慧的食品安全管理、智慧的水资源管理、智慧的交通管理、智慧的医疗管理、智慧的电力管理。
“民以食为天,每座城市都该有智慧的食品安全管理体系。”张昆表示,“智慧的城市”的基本要素首先是“智慧的食品”。通过追踪监控系统、生产评估系统、应急制度等措施,保证食品从源头到餐桌的全程安全无污染。“市民在选购食品时,只需按下手机按键,就可以了解食品的产地、生长状况、营养提示,甚至烹调方式和菜谱建议。”张昆说。
其次是智慧的水资源管理。水是人类的生命之源,也是城市的发展之源。据张昆介绍,利用智慧的水资源管理系统,相关机构将能够对城市的各种用水情况进行实时监控,实现对水污染等突发事件的快速响应; 同时,还可进行智能调配,保证有限的水资源得到充分利用,为城市建起更多“无形”的水库。
第三是智慧的交通管理。IBM 全球铁路创新中心资深铁路行业顾问谈学军介绍说,交通问题一直是城市发展的顽疾。在智慧的城市中,交通部门通过部署智能交通系统,可以提前预测交通流量,动态管理道路状况,使道路在出现拥堵前便及时分流,乘客也可以合理规划出行方式。“智慧的交通不仅能有效缓解交通压力,还有助于环境的改善。”谈学军说。
第四是智慧的医疗管理。众多国家开始建立智慧的医疗系统,看病将不再是一件让人头疼的问题。通过电子病历和医疗信息整合平台等技术,医疗信息和资源会得到有效整合。在IBM 大中华区政府与公众事业部技术总监文金言看来,智慧的医疗管理可以帮助医生随时查阅每位患者的历史病例,从中发现病症规律,确保患者在不同医院得到快速、一致而且准确的医护。
第五是智慧的电力管理。电网中不仅流动着电流,还有信息流。“应用领先科技,电力行业可以深度挖掘和利用这些潜藏在电网中的信息,从而建立清洁发电、高效输电、动态配电、合理用电的智慧电力体系,使电力可以随需配送及使用,不再出现浪费或紧缺的情况。” IBM大中华区能源与公共事业行业业务拓展总监余红光说。
张昆认为,如果中国的城市能够成功地解决上面五大问题,不但能够极大地提高中国城市居民的幸福感,还能在世界范围内树立典范。他说:“当然,IBM希望能够参与其中,与社会各界携手,为中国各个城市的发展量身打造解决方案,以便‘智慧城市’早日实现。”
中国智慧城市
稳步落地
可以说,智慧城市关系到城市发展的未来,如今中国的智慧城市建设发展到什么程度了呢?我们何时能享受城市带给人们的智慧服务?
先让我们看看IBM“智慧城市”在中国的落地轨迹。
2009年可以说是IBM“智慧城市”在中国快速实施的一年。8月26日,广东省信息产业厅与IBM签署战略合作备忘录; 9月16日,沈阳市人民政府与IBM及东北大学举行了战略合作签约仪式; 10月22日,昆山市政府、昆山中创软件与IBM在江苏省昆山市共同签署合作备忘录,携手启动“智慧城市”战略合作项目; 10月22日,IBM与南京市政府举办了“智慧南京”创新论坛,而南京市政府三个显现的发展方向是交通、医疗和电力。2010年1月,昆明市政府也与IBM签订了合作协议,双方将在智慧交通、智慧物流、智慧政府、智慧医疗、智慧人才等方面展开合作。
不难发现,中国首批与IBM合作的都是那些信息化程度高、城市管理者意识比较超前的城市。由此说来,“智慧城市”的建设对城市而言就是信息化水平的极大拉升。因为,在实施“智慧城市”之前,城市必先将将自己的信息化程度提升到一定水平,而在实施之后,城市的信息化管理更将进入“智慧”阶段。
“但城市就像人,有共性也有个性。我们不能操之过急,信息化的建设需要量身定制、稳步推进。”张昆认为,不同的地区在建设智慧城市时有着不一样的侧重点,比如沈阳的重点在生态城市,广州的重点包括建设国际电子商务中心,而昆山则强调其食品管理、水资源管理等。“空洞的智慧就是没有智慧,必须要找出城市特征,了解自身资源,才能因城市而异,找到自己的发展道路。”
张昆还指出,“智慧城市”是一个复杂的生态系统,尤其是中国城市众多,经济发展不平衡、文化基础也大不相同,IBM的计划是协助所有城市实现适合自己的“智慧城市”愿景。“从起点到终点,‘城市的智慧化’将是一个漫长的过程。而IBM将积极参与到这个庞大的智慧战略中来,贡献自己的每项资源。”张昆说。
链接
智慧城市的四大技术特征
全面物联
智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测。
充分整合
“物联网”与互联网系统完全连接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图,提供智慧的基础设施。
激励创新
鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力。
关键词:智慧医院;信息化基础设施;PDCA循环管理
中图分类号:R197.3 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0188-02
1 前言
医院信息化管理是一个复杂而漫长的过程,完善的信息化管理需要不断地吸纳和完善。从20世纪70年代末开始,我国医院信息化就慢慢建立起来了,截止到目前为止,我国的医院信息化主要经历了三个阶段:单机应用、部门级局域网、完整的医院信息系统。在数字化和信息化飞速发展的时代,为了深化我国医药卫生体制改革,推进我国医院现代化的进程,医院的智慧建设成为客观需要。智慧医院是我国医院信息化发展的第四个阶段,是智慧地球理念在医疗行业的一个具体应用,是当数字化医院达到功能覆盖全面、系统运行稳定的程度后逐步实现的。所谓“智慧医院”是医疗机构以信息化基础设施为基础,利用最先进的互通信技术,通过打造以电子病历(EMR)为核心的医疗信息平台,实现就医患者、医务人员、后勤管理人员、领导管理层、流程制度之间的互动,逐步达到医院智慧化。
2 智慧医院的发展现状及体系架构
2.1 智慧医院的发展现状
目前一些信息化走在全国前列的三甲医院已经开始了智慧医院的建设。上海市东方医院吉安医院是由吉安市委市政府出资建设,委托上海市东方医院经营管理的一家公立三级医院。在医院建设过程中,上海市东方医院吉安医院参考沿海发达城市医院信息化建设的经验,充分调研,以建设绿色智慧医院为总体目标,利用先进成熟的网络技术、计算机信息技术、自控技术、现代通信与节能技术,向患者提供一个安全、高效、舒适、便利的就医环境。自医院开工建设以来,上海市东方医院吉安医院“智慧医院”建设已初见成效[1]。
2.2 智慧医院的体系架构
智慧医院通过信息集成及通信协同实现人、物、系统之间的高效沟通协同,是医院优化医疗、后勤资源配置,持续为医护人员、医院管理层提供决策的高效生态系统。根据目前上海市东方医院吉安医院医院建筑设施建设、业务流程、科室分布等状况,现阶段智慧医院的体系架构主要由五大部分构成[2]:(1)即信息化基础设施。(2)业务数据传输及集成。(3)临床数据集成平台。(4)以病人为中心的前台作业平台。(5)后勤运营管理平台。五大部分需相互依存、数据共享、信息融合,实现五大部分总体集成,才能体现智慧医院的智慧功能。
3 智慧医院信息化基础设施的组成及功能
3.1 智慧医院信息化基础设施的组成
信息化基础设施建设目标:应满足医院内高效、规范与信息化管理的需要;应为就医患者缓解“看病难、看病贵”,促进广大医务人员的工作积极性,提高公共卫生服务的可及性及均等性等提供技术保障;实现医院“设备智能化、网络互连无线化、办公无纸化、医疗数据标准化、管理信息化”等功能。
以上海市东方医院吉安医院“智慧医院”建设为例,信息化基础设施主要包括四个方面内容:(1)信息网络设施,包括:综合布线系统、计算机网络系统等,这是智慧医院的信息传输系统;(2)信息共享基础设施,包括服务器数据存储中心、信息安全服务平台等,这是智慧医院的公共数据存储、信息交换及运营支撑平台;(3)建筑设备智能化系统,主要是包括综合安防系统、防盗报警、门禁管理系统、停车场管理、电子巡更、广播系统、火灾自动报警系统、能耗管理系统等;(4)多媒体集成系统,主要包括手术示教系统、信息系统、智能会议系统等[3]。
3.2 智慧医院的功能
从信息化基础设施在智慧医院所扮演的角色来看,信息化基础设施具有以下功能[4]:
(1)智慧医院基础数据的采集者。医院信息化的离不开基础数据的收集,就诊患者的数据、医务人员的数据、智能设备的实时数据以及其他临床数据的采集都离不开信息化基础设施。(2)智慧医院信息的传递者。基础数据采集之后需要传送到各个应用平台进行分析,否则采集的数据所携带的信息就失去了作用。而信息的传递需要信息化基础设施中的综合布线和计算机网络系统来实现。(3)智慧医院智能设备的监控者。各种智能设备已经广泛应用在医院管理中,这些智能设备的运行状态、故障情况等需要得到有效监控,而信息化基础设施就能实现以上功能。例如空调能耗控制系统、火灾报警系统等。(4)智慧医院安全的守护者。医院作为一个人员密集的公共场所,特别是在医闹事件层出不穷的社会环境下,日益严重的安全防范形势必须得到有效解决。上海市东方医院吉安医院综合安防系统可以实现室内、室外无死角监控。每个护士站均布放报警系统,重要区域实现了入侵检测系统。这些信息化基础设施为医院的安全运营提供了最有利的保障。
4 关于智慧医院信息化基础设施建设存在的问题和分析
在信息化基础设施建设过程中,会遇到许许多多的问题,每个医院建设的规模、需求、解决方案以及施工单位的实力等不一致,造成在实际建设过程中遇到的问题不一样。以上海市东方医院吉安医院为例,建设过程中主要遇到以下问题[5]:
(1)建设前期工程规划与设计注重全局,忽略细节。在前期规划过程中,方案设计考虑系统比较全面,各个子系统在功能上能满足要求,但是各个子系统的内部方案考虑不全面,有些设计脱离了施工现场,造成在后期施工过程中必须变更,从而引起预算增加。例如:整个医院由四栋大楼组成,且楼与楼之间间距较大,楼与楼之间互联设计采用多模光纤;各个楼层弱电间重要接入设备没有设计UPS供电;弱电间没有防雷接地;灾备机房没有配备UPS;重要业务没有采用双链路等。(2)难以制定准确的工程建设计划。由于智慧医院信息化基础设施的复杂性、不确定性以及各个科室的需求随时会更改,导致在实施过程中存在较多的变数,很难制定准确的计划。例如:某个医技科室临时更改信息点的布置和数量,造成工程返工和浪费;后勤保卫部门根据现场实际情况调整监控点位及要求,室外管路建设因冬雨期无法施工造成工期后延;无线网络设计方案无法满足使用要求,无线信号在某些区域较弱,导致需调整设计方案及施工方案。(3)各个专业工种的配合协调比较困难。信息化基础设施建设与强电、给排水、暖通、装修、净化等专业有交叉面配合,而每个专业的现场负责人、施工方案不一样,进度计划安排不同步,各个专业在建设过程中缺乏联络和沟通,造成在建设过程中各专业相互扯皮,甚至会破化其他专业已完成作业面。(4)施工单位施工质量无法达到设计要求。信息化基础设施子系统较多,专业性很强,因此对施工单位管理人员和施工人员的能力、经验、业务水平要求也比较高。工程招标时中标单位低价中标,由于中标单位中标价远低于市场价,货源得不到保证,造成施工单位在建设过程施工缓慢,施工过程中质量达不到设计要求。
5 PDCA应用于智慧医院信息化基础设施建设的管控方法
PDCA循环又叫戴明环或者持续改进螺旋(continuous improvement spiral),最早由休哈特于1930年构想,后来被美国质量管理专家戴明博士在1950年再度挖掘出来。PDCA是英语单词Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)、Action(处理)的第一个字母的组合,其内在含义是指在管理过程中采用以上四个步骤循环往复,保证目标持续改进的过程。
上海市东方医院吉安医院由四栋建筑物组成,建筑面积约为11万m2,所有信息化基础设施必须要在7个月内完成所有子系统的建设,使医院满足开业条件,这一要求使进度控制从项目开始之初便显得尤为重要,为了保证该项目能在预定的期限内高质量地顺利完成,项目业主在进度控制中引入PDCA循环理论,以便对整个工程的进度实施动态管理。
(1)计划(P)。信息化基础设施在建设之前,应组织相关人员进行讨论,包括建设业主、使用单位、监理单位、施工单位等,分析各个领域的需求,同时对信息化系统实施的医院进行参观学习,然后制定具体实施计划,实施计划包括整个项目工期进度计划、月进度计划、周进度计划,每种进度计划类型明确负责人、完成时间、具体措施、完成目标。实施计划经监理工程师和业主工程管理人员批准后予以实施。建设业主以该计划为依据,日后对项目进度进行动态的跟踪控制,以便及时提出改进措施。(2)执行(D)。施工单位根据制定的计划严格执行任务,建设业主、监理工程师建立现场解决问题机制,将办公地点直接设在施工现场,积极发现问题,对已发生影响进度计划的问题及时处理。协调信息化基础设施施工单位与其他工种交叉作业面,保证场内的正常的施工秩序;严格执行材料、设备进场报验制度,保证施工质量;监督施工工序,做好隐蔽工程检查、验收;及时确定现场签证;处理合理的工程进度支付凭证,确保施工单位施工流畅性,提高施工单位积极性。(3)检查(C)。建立现场巡查、不定期抽查、周例会调度机制;检查项目实际进度是否已经超出的计划,并判断其在整个网络计划中对后续项目及总进度可能造成的影响。若超出,要求施工单位提出改进方案并要保证方案严格执行;保证项目各子系统实施质量符合设计要求,排除对项目不利的人员或限制他的权限;发现项目存在的风险,尽早进行规避和做好应急预案,向领导决策层报告项目状态、项目进展和存在问题及解决方案等。(4)处理(A)。在处理阶段应对第一阶段施工情况以及相关经验进行总结,并且根据实际情况对项目施工计划实施有效的修正,在确保无误的基础上对各个环节的程序进行完善,从而提高信息化基础设施建设的完善性。此外还应当将本阶段乃至整个PDCA循环中尚未有效完成的计划接入到下一个PDCA循环之中,进行二次循环。
6 结语
随着社会的不断进步,信息化系统将会成为未来智慧型医院的有利保障。完善的医院信息化建设是一个漫长的过程,PDCA循环的使用使得信息化基础设施建设在管理方面更加科学有效,使项目进度处于一种动态管理中,通过每一次循环不断发现问题、处理问题,提高了管理手段的科学性和有效性,保证工程建设费用、工期、质量、安全达到预期,建设成真正的智慧医院。
参考文献
[1]史洪飞.总医院智慧医院建设初探[J].解放医学院学报,2013(5):522-523.
[2]陈金雄.构建智能型数字化医院[J].医疗卫生装备,2010(2):1-4.
[3]吴艳艳,唐源.医院智能化建设及其在智慧医疗发展中的作用[J].医学信息学杂志,2015(36):38-41.