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伍迪・艾伦的电影《解构爱情狂》中有句台词:“这世界上最动听的话不是‘我爱你’,而是‘你的肿瘤是良性的’。”
人类对肿瘤的认知经历了漫长的过程。从早期运用外科手术进行激进的患处切除,到放疗、化疗,再到基因研究的深入,逐渐认识到肿瘤不是一种疾病,而是一大类疾病。对应到每位病患,相同部位的肿瘤病理特性却完全不同。比如,ER阳性的乳腺癌的常规药物是他莫昔芬,而该药对ER阴性的乳腺癌则无效。由于这种特异性的存在,所以每种肿瘤治疗方案都需要个性化。
5月7日,肿瘤医生的智能助手“沃森肿瘤”正式面向中境内医院,预计2017年年底有望在全国遍地开花。根据沃森健康(Watson Health)在中国独家合作伙伴――百洋医药集团旗下百洋智能科技规划,一年内将有150家地市级三级综合医院引进沃森肿瘤,并配备相应的医生培训工程。
沃森肿瘤带来什么
中国每年有430万的肿瘤确诊患者,占了全球的1/4,因肿瘤死亡的人数在中国占全部死亡人数的1/5。在百洋医药集团董事长付钢看来,Watson技术能读懂12种语言,并且有很强的学习能力,是目前治疗肿瘤智能方案中最具潜力的。
而之所以最先在肿瘤领域下手,是因为在沃森健康的全产品线中,沃森肿瘤是最领先的产品。事实上,医疗是IBM认知智能最先涉足的领域。早在上世纪90年代,IBM的技术团队就在围绕医疗健康打磨Watson技术,如今,沃森健康堪称整个认知家族中最成熟的产品。美国癌症协会也正在利用Watson技术挖掘相关数据,以期为肿瘤患者提供个性化的治疗。
3年前,美国纪念斯隆・凯特琳癌症中心与IBM Watson达成合作,共同训练IBM Watson肿瘤解决方案(Watson for Oncology)。癌症专家在Watson上输入了纪念斯隆・凯特琳癌症中心的大量病历研究信息进行训练。在此期间,该系统的登入时间共计1.5万小时,一支由医生和研究人员组成的团队一起上传了数千份病人的病历,近500份医学期刊和教科书,1200万页的医学文献,把Watson训练成了一位杰出的“肿瘤医学专家”。
沃森肿瘤治疗癌症的过程是这样的。首先分析患者的病历,根据临床记录和报告中的结构化和非结构化数据的含义和上下文,分析患者的关键信息,这些信息可能对于选择治疗方法至关重要;接下来,Watson识别基于证据的潜在治疗方案,通过将患者文件中的属性数据与临床知识、外部研究结果和数据相结合,供医生考虑;最后,也是Watson最拿手的,就是从大量文献中查找并提供支持证据。“沃森肿瘤”最终提供给医生的,是几种肿瘤治疗方案的建议及排序,并将每种方案的支持的证据链接在一起,帮助肿瘤医生研究患者的治疗方案。
因为医疗数据的急剧增长,肿瘤领域的论文爆发式增长,医生已经无法完全跟上最近的研究成果。数据显示,一名医生要读完最新的肿瘤医学论文每周大概要花160小时,而一周只有168小时。也就是说,数据的增长速度已经超过人类的学习能力了。
医院管理新思路
目前,Watson已经运营在全球癌症治疗领域排名顶级的医院。今年4月,青岛两家公立三甲医院同时通过百洋智能科技引进沃森肿瘤(Watson for Oncology )人工智能解决方案,青岛市立医院与青岛大学附属医院分别成立“沃森智能肿瘤会诊中心”和“沃森国际肿瘤诊疗中心”,为患者提供最佳诊疗方案,提高医生的诊疗水平和医院的竞争力,进一步奠定建设智慧医院的基础。
实践证明,沃森肿瘤在这两家三甲医院取得不俗效果。4月27日,青岛大学医疗集团副院长、泰山学者海外特聘专家、美国MD安德森癌症中心资深科学家张晓春教授为主诊的沃森国际肿瘤诊疗中心门诊接诊了首批两例肿瘤患者:一名正处于哺乳期的36岁胃癌妈妈和一名69岁的肺癌男性患者。
青岛市市立医院也证实,医务人员在经过前期培训之后,已经针对几十例肿瘤病案,对Watson系统进行了测试;同时,专家组也对这些病例进行讨论、制定了治疗方案。随后发现,专家组制定的治疗方案与Watson系统建议的方案,进行比对证实:Watson系统能够为肿瘤专家提供合理的治疗方案及有益补充,成为医疗专家的得力工具和助手。
首先,沃森肿瘤中心将帮助医院建立肿瘤治疗的先进性形象。通过沃森在肿瘤治疗领域的知名度和权威性,提高医院肿瘤治疗的影响力,实现医院肿瘤治疗与世界顶级肿瘤中心同步发展;并且沃森还可以帮助医院建立以患者为中心的肿瘤治疗模式、流程,提高医疗质量。
其次,沃森肿瘤中心会大大提升医院的效益和效率。由于差异化治疗、效果更好的治疗结果将为医院带来更多患者,提升患者对医院和医生的信任度,增加患者与医院之间的粘性,避免患者流失,从而提升医疗效率和运营经济效益。
再次,沃森肿瘤中心将加大对年轻医生的培养。由于沃森治疗方案是基于世界顶尖肿瘤治疗中心的案例和经验的基础上,基于证据提出治疗方案建议,包括会提供不建议的方案以及原因,可提升年轻医生的能力。
最后,肿瘤中心将促进多学科的合作。沃森的加入让医院成立多学科会诊中心,丰富的成功治疗案例将为会诊提供更多的学习资料和参考资料,并可针对性进行案例研究,促进医院肿瘤多学科之间的沟通和提高多学科会诊的效率。
而实际上,医院选择百洋智能科技的沃森健康产品,与市面上其他企业相比会有很大不同。第一,在与IBM的合作范围上,百洋拥有沃森健康全产品线的合作权,而不仅仅是沃森肿瘤、或者说沃森肿瘤的第一个组件;第二,在推广方面,百洋获得了及分销权,这意味着百洋不仅可以自己推广、还可以选择别的机构进行分销;第三,在资源配置方面,百洋是一个生态圈,不仅有资源的协同还有工具的协同;第四,合作量级不同,IBM将会给百洋智能科技最高标准的服务。
变革中求创新永远是一个医疗机构发展的主题,面对知识经济发展的背景和经济全球化发展的环境所发生的巨大变化,医院外部的生存和发展环境也发生了深刻的变化,这就使得传统的医院管理模式、方法及手段需要进行调整,医院管理也将发生革命性变化。在新医改形势下,医院整体管理水平需要提高,发展智慧医疗,实现医院社会效益和经济效益最大化。
在人口快速老龄化、家庭规模日益小型化和机构养老发展不足等多重因素的影响下,发展社区养老逐渐成为一种必然选择。建立起基于“互联网+”和大数据分析的社区老人智能医疗服务系统,在市区大医院、社区医疗站以及社区老年人三者之间建立起信息网络,使社区老年人的健康问题得到更好的保障。
一、系统概述
现如今,大型医院普遍存在床位紧张、人员调配效果不佳、管理体系不健全等问题。建立社区老人智能医疗服务系统是完善现有医疗体系急需解决的主要问题,同时,随着物联网技术的不断发展,将互联网与大数据分析技术用于社区医疗服务系统,已成为该方面的一项新技术。
二、技术分析
根据上述分析,需要开发一套基于“互联网+”和大数据分析的社区老人智能医疗服务系统,此系统可以最优化利用资源,帮助老人方便、快捷的解决突发状况。为满足需求,该方案需要具备以下技术:1)概率统计。收集社区老人的体温、心率等生命体征数据。以河师大社区为例,运用概率统计技术采集社区老人的生命体征数据。2)大数据分析。分析老人生命体征数据。在信息协作平台上,利用大数据分析、数据挖掘和人工智能中不确定性推理技术,对采集到的老年人信息进行分析及推断。3)互联网技术。构建“三角服务”模型。运用互联网技术,构建一个以老人为中心,社区家庭、社区医疗站、市区医院三大子系统相互连接的“三角服务”模型,实现智能管理。
三、设计方案
1、总体流程。整个医疗服务系统可分为线上和线下两种服务方式。线上:系统按照固定方案进行老人身体数据采集;线下:社区医疗站会定期派专业人士到老人家里对其进行全方位检查以及相关医疗知识的普及。
2、数据采集与处理。首先利用智能手环采集社区部分老年人的身体数据,通过社区中建立的互联网网络把数据传输到手机APP以及信息协作平台上。分析老人生命体征数据。在信息协作平台上,利用大数据分析和不确定性推理技术,对采集到的老年人信息进行分析及推断。
3、“三角服务”模型。“互联网+”社区养老中最为核心的就是系统模型的构建,运用互联网技术,构建一个以老人为中心,社区家庭、社区医疗站、市区医院三大系统相互连接的“三角服务”模型(如图1所示)。
若采集到的老人的身体数据发生了变化,则会通过报警系统反馈到社区医疗站,社区医疗站则做出最快的反应,一方面,会到老人家中对老人进行急救,另一方面,会及时将老人的存档发送给医院,并联系医院进行一系列的急救措施,从而节约了救援时间。
4、构建智能医疗服务系统。开发社区老人智能医疗服务系统。即开发一个集智能医疗设备、智能医护终端设备和带有功能模块的智能医护平台为一体的服务系统。将采集到的老人身体数据存于专门的数据库中,在信息协作平台上将社区老人、社区医疗站和市区大医院三者建立成一个相互共享的网络,实现数据信息的共享。手机APP与信息协作平台相联系,能够通过移动设备查看网络平台的信息,市区大医院的医疗系统与社区医疗站的数据库相连接,从而便于实现信息的共享。
结语:本系统是基于“互联网+”和大数据分析的社区老人智能医疗服务系统,是物联网在医疗领域的应用,目的是为社区老人提供更便捷的医疗服务。将大数据分析技术与智能医疗服务系统相结合,在概率统计的基础上,将手机APP与信息协作平台相联系,通过移动设备查看网络平台的信息,便于实现信息的共享与交流,医疗服务更趋于智能化。
参 考 文 献
[1] 赵静. 基于物聯网发展的智能化社区医疗服务研究[D].燕山大学,2013.
[2]潘峰,宋峰. 互联网+社区养老:智能养老新思维[J]. 学习与实践,2015,09:99-105.
[3]王蔚,邵磊,杨青. 基于大数据体系下的城市住宅区养老模式研究[J]. 住区,2016,01:35-41.
智慧医疗
智慧医疗是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。
其中,NEC移动医疗是“以患者为中心”的医疗信息管理和共享系统以新一代移动网络技术为载体,将医护业务整合延伸到移动无线终端,形成一个实时、动态的工作平台,实现了与医院现有的HIS、LIS、PACS等系统无缝接入,增强医生和护士的工作效率,提高整体医疗质量,强化医疗安全。
NEC婴儿防盗、人员定位解决方案使医院可以实时了解患者的动向及状况,很大程度上避免抱错婴儿,婴儿丢失,患者走失等事件的发生。
NEC固定资产管理解决方案致力于使用RFID技术对医院设备在监控、自动盘点,设备移位等方面实现数据自动采集、危险报警,位置追溯。
智能养老
NEC向汇晨养老机构提供的智能养老信息管理系统采用了NEC的平板电脑、服务器和网络设备等。通过平板电脑,老年人即可在房间进行订餐、预约服务等。医护人员还可以利用平板电脑通过无线网络将老人病历信息、病程医嘱、病情观察信息等,在房间的床头集中汇总展示,实现移动的医护保健。
同时,NEC与汇晨养老机构初步达成了下一期的系统研发计划,将在明年研发和部署养老院老人一卡通系统,即每一位老人入住时领取“一卡通”,可以在查询机上轻松获取老年公寓里的服务导航、园内消费记录、账号信息等。
智慧城市
关键词:血压监测;物联网;智能医疗
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)07-1673-02
1 概述
物联网,是指在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RFID)装置、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备和网络通信技术,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这里面包含了两层含义[1]:一是物联网的基础还是互联网,物联网只是互联网的延伸和扩展;二是物联网是实现物与物,物与人间的信息交流和通信。物联网是继计算机,互联网之后的世界信息领域的第三次革命,具有划时代的意义。现在越来越多的国家或地区在进行物联网的战略布局,如欧洲的“物联网行动计划”,美国的“智慧地球”计划等,我国也把物联网的发展提高到国家战略发展的层面,2009年总理在无锡考察时提出“感知中国”的理念,在《让科技引领中国可持续发展》的讲话中,温总理将物联网列入战略性新兴产业之一。“物联网”的问世,改变了传统的思维,在之前的传统思维中,我们常把“物”同“信息技术”隔离开,而物联网是把“信息相关技术”整合在“物”中,二者融为一体。物联网的应用非常广泛[2],如精细农牧业,环境监测,交通运输业,电子商务,国防工程等领域。
血压是临床上监测最重要的生命体征之一,通过测量患者的收缩压和舒张压,可以了解患者的身体状况和有无疾病。人体自身有一系列的调节机制来维持血压在一个相对稳定的波动范围,收缩压正常范围为90―120mmHg, 舒张压正常范围为60--90 mmHg。超出这个范围就应关注,临床上有低血压和高血压两种状态。低血压多见于失血性休克和严重性心血管障碍性疾病,而高血压是全世界范围内最常见的心血管类疾病,其患病率高,诱发的并发症严重,是心脑血管意外的主要危险因素。流行病学调查得出,我国高血压的患病人群突破了两个亿,并且呈现增加的趋势。血压测量是高血压病诊断和治疗的基础,常见的有诊室测量和患者自测。但这两种测量方式都存在着一些不足之处,如诊室测量受时间和地点的限制,并且易错过隐匿性高血压[3]和诱发白大衣性高血压[4],而自行测量的可能会出现测量不准的情况。同时血压变异[5]也是人类血压的最基本特征之一,昼夜间也存在着波动,所以动态血压监测对于了解患者血压的变化是非常有价值的。
2 基于物联网的智能血压监控系统研究的前提条件
动态血压不间断监测需借助于智能血压计,智能血压计是依赖于现代电子技术和血压间接测量原理,以数值的形式显示并通过网络自动传输到数据管理中心。倍益智能血压计是经过美国FDA权威认证和欧洲ESH临床检验认证的一款智能血压计,它把物联网技术整合进检测仪器,实现了将测量数据智能传输至Boumi Heart倍益健康管理平台的功能。这即是物联网技术用于智能血压监控的一个范例,但如何实现智能血压计的微型化,发展类似手表样的新产品是研究的方向。另外我们应该尝试在区域医疗内实现智能血压监控,有效的提高医疗服务质量。
3 基于物联网的智能血压监控系统的构建和架构
如图1所示,智能血压控制系统通过智能血压计监测院外患者的动态血压,智能血压计会依据需要设定每隔一段时间测定患者血压,这些监测的数据借助于手机网络传输至上级医生或社区卫生服务站,医生会根据病人的病情变化作出指导意见,如药物调整,是否来医院就诊等信息再经网络反馈至病人手机上。由于高血压这类慢性疾病多半由社区卫生服务中心负责日常的治疗,上级医生与社区卫生服务中心间的互动也是非常有必要的,相关的信息也会经网络传输至社区卫生服务中心,由其具体实行其治疗方案。这样可以做到依据病情及时的做出治疗方案调整,达到稳定控制血压的目的。同时当高血压出现危重情况时,及时发出提示和求助信息,医生及医疗机构做好抢救预案,有效提高抢救的成功性。
物联网有三个层次,如图2所示。底层是感知层,通过RFID移动终端、M2M终端等技术获得相关信息,这些信息再通过网络层实现长距离的传输,应用层即对这些数据进行分析,做出决定,为客户进行服务。依据物联网的感知层,网络层和应用层设计智能血压监控系统。
感知层主要是依赖于智能血压计等设备,通于蓝牙,3G/4G网络等通信传播手段实验监测数据上传至医院的血压监控中心。在医院的血压监控中心实现病人信息查询,数据分析,作出决策。对患者进行健康指导,治疗方案调整,应急救援等。应用技撑平台主要包括安全管理,服务管理,中间件技术和工具箱等。应用服务子层除了监控血压和紧急救援外,通过这个智能平台可以实现医患间的互动,让患者充分了解自己的病情和与医生交流,熟悉疾病治疗的要点。另外依靠这个智能血压监测系统,医生也可以进行一些如问卷调查,大样本病例分析,病例对照研究等科学研究。
4 基于物联网的智能血压监控系统的面临的问题和展望
基于物联网技术和生物感应器技术开发智能血压监控系统,做到血压的动态监测,帮助患者及时准确的了解病情,调整用药,必要时预警抢救。智能血压监控系统给医生和患者带来了诸多便利,但也有一些值得注意的问题。首要问题是网络安全[6],物联网的实现依赖于互联网,互联网上病毒横行,网络安全显得尤其重要。另外保护患者的隐私也是一个重要的问题,物联网技术就是以物与物,人与物间的识别和感知,经过数据分折做出决策。在医学领域应用物联网技术都将面临着保护患者隐私的问题,做到提高从业人员的职业道德和确保数据安全是重要的两个方面。其次是数据处理能力亟待加强,物联网技术的开展将产生海量的数据,做到从这些海量的数据中发现有意义的数据也是一大挑战。技术方面IP地址缺乏与兼容也是一个挑战。除技术外物联网技术应用于医学领域还涉及一些法律,伦理及合作等方面的困难。(下转第1681页)
(上接第1674页)
尽管有上述的诸多问题亟待解决,但物联网技术自应用以来,已经在医疗领域取得了很好的成绩[7],如药品和医疗器械管理,医疗废品管理,医疗信息化和远程医疗等方面。物联网技术在医疗领域的应用将会随着国家投入的增大而更加的广泛,必将提高医疗服务质量,有效有改善我们现在的医疗现状。
参考文献:
[1] 张群良. 物联网的应用与挑战[J]. 学术研究, 2011(09) : 83-88.
[2] 付宏海. 物联网的应用与发展[J]. 考试周刊, 2012(12): 195-196.
[3] 杜乃立,杜瑞芝. 隐匿性高血压的研究进展[J]. 心血管病学进展, 2008, 29(6): 892-894.
[4] 米宏文, 刘兆英. 动态血压24 h 监测在高血压患者中的应用价值[J]. 心脏杂志, 2012,12(2): 140.
[5] 莫怡浩, 胡雪松, 张新霞. 血压变异的研究进展[J]. 医学综述, 2012, 18(2): 244-246.
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