智慧醫療的關鍵技術有哪些_智慧醫療技術運用實例

智慧醫療通過更深入的智能化、更全面的互聯互通、更透徹的感知和度量，實現醫生、患者以及各醫療機構之間的高度協作，達到醫療信息的高度移動與共享，真正實現以患者為中心。本文首先介紹了智慧醫療的體系架構，其次闡述了智慧醫療的五大 關鍵技術及架構，最后介紹了智慧醫療技術運用實例。

智慧醫療體系架構

1、應用服務平臺

智慧醫療衛生應用服務平臺主要由智慧醫療公眾訪問平臺構成，通過居民健康自助門戶搭建一個以用戶為中心的一體化居民健康服務體系，對居民的健康狀況，疾病發生發展和康復的全過程實現監測與評估，從而提供健康咨詢和自我健康管理等服務。還可通過手機等移動終端設備獲取個人電子健康檔案/電子病歷，實現日常的醫療咨詢以及健康和用藥提醒等。

2、應用支撐云平臺

1）服務平臺層

服務平臺層主要包括智慧云服務平臺和智慧云數據中心。智慧云服務平臺是醫療行業的一體化平臺，以服務的方式完成醫療衛生機構的數據采集、交換、整合，通過提供統一的基礎服務實現以“居民健康檔案為核心，以電子病歷為基礎，慢性病防治為重點，決策分析為保證”的智慧云服務，實現醫療機構的互聯互通，建立智慧醫療數據中心; 智慧云數據中心是在統一的核心數據框架建立的前提之下，基于國家標準進行建設的，能夠完成醫療機構相關信息的匯聚整合，支撐居民健康信息的共享。同時，通過對海量醫療數據的挖掘、分析，輔助管理者進行有效決策。

2）基礎支撐體系

基礎支撐體系主要由運行支撐平臺和基礎設備組成。運行支撐平臺處于承上啟下的位置由兩大部分組成;一是基礎中間件，提供資源虛擬化中間件、應用服務中間件、數據庫中間件： 二是運行支撐服務，其通過向下實現對基礎設施的有機整合，提供云計算和云存儲功能，解決分散資源的集中管理以及集中資源的分散服務問題， 有效支撐各類感知資源和數據實現面向服務的按需聚合應用，支撐高效能海量數據的分析處理?；A設備層主要包括服務器、存儲設備、交換機等。

3、基礎設施平臺

基礎設施平臺主要由智慧感知層和醫療衛生專網組成。其中，智慧醫療衛生感知層涉及不同種類的傳感器及傳感網關，實現對醫療衛生對象的識別與醫療衛生資源的采集。醫療衛生網絡主要采取運營商統籌、專線接入以及Internet經VPN接入等三種接入方式。同時，在充分考慮與智慧城市其他領域網絡的融合性、共享性和安全性等問題的情況下，實現整個智慧城市網絡的傳輸與統一 管 理。

4、標準規范體系

標準規范體系是智慈醫療建設的基礎工作，也是進行信息交換與共享的基本前提。在遵循“統一規范、統一代碼、統一接口“的原則下進行智慧醫療建設，通過規范的業務梳理和標準化的數據定義，要求系統建設必須嚴格遵守既定的標準和技術路線，從而實現多部門（單位）、多系統、多技術、以及異構平臺環境下的信息互聯互通，確保整個系統的成熟性、拓展性和適應性，規避系統建設的風險。主要包括： 智慧醫療衛生標準體系、電子健康檔案以及電子病歷數據標準與信息交換標準、智慧醫療衛生系統相關機構管理規定、居民電子健康檔案管理規定、醫療衛生機構信息系統介入標準、醫療資源信息共享標準、衛生管理信息共享標準、標準規范體系管理等建設內容。

5、安全保障體系

智慧醫療主要從六個方面建設安全防護體系，包括物理安全、網絡安全、主機安全、應用安全、數據安全和安全管理，為智慧醫療衛生系統安全防護提供有力技術支持。通過采用多層次、多方面的技術手段和方法，實現全面的防護、檢測、響應等安全保障措施，確保智慧醫療體系整體具備安全防護、監控管理、測試評估、應急響應等能力

智慧醫療的關鍵技術

1、物聯網技術

國際電信聯盟（ITU ）把RFID技術、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術視為物聯網發展過程中的關鍵技術網。在醫療衛生領域，物聯網的主要應用技術在于物資管理可視化技術、醫療信息數字化技術、醫療過程數字化技術三個方面。例如，借助于醫療物聯網技術實現即時監測和自動數據采集以及遠程醫療監護; 借助RFID標識碼，利用移動設備管理系統，在無線網絡條件下直接進入系統實時完成設備標識、定位、管理、監控， 實現大型醫療設備的充分利用和高度共享，大幅度降低醫療成本; 同時，運用物聯網技術可以實現患者、血液以及醫護管理等的信息智能化。

2、云計算技術

云計算是網格計算、分布式計算、網絡存儲、虛擬化等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物，也是一種新興的共享基礎架構“。醫療行業的云計算中，病人的電子醫療記錄或檢驗信息都存儲在中央服務器中，病人的信息和相關資料可以全球存取， 醫護人員從因特網激活的設備上實時獲取資料。它的超大規模、虛擬化、 多用戶、高可靠性、 高可擴展性改變了醫療衛生行業信息化方式，極大的降低了醫療行業信息系統建設成本，對醫療機構改善患者個性化服務質量提供強有力的支撐，實現智慧醫療以患者為中心的理念和更深入的智能化。

3、移動計算技術

移動計算技術是指移動終端通過無線通信與其他移動終端或固定計算設備進行有目的信息交互5。移動計算幫助完成對醫療機構內部網絡傳感器獲得的信息進行語義理解、推理和決策，達到無論何時何地，只要需要，就可以通過某種設備訪問所需要的信息，實現智能控制。移動計算為遠地移動對象的檢測與預警、數據的快速傳送提供支撐，為醫護人員的急救贏得時間。

4、數據融合技術

數據融合技術是指充分利用不同時間與空間的多傳感器信息，采用計算機對按時序獲得的若干觀測信息，在一定準則下加以自動分析、綜合、支配和使用，獲得對被測對象的一致性解釋與描述，以完成所需的決策和評估任務而進行的信息處理技術同。以醫學圖像為例，在臨床診斷、治療、手術導航中，將各種模式的圖像進行配準和融合，提供互補的醫學信息; 實現功能圖像與形態圖像的融合，精準功能障礙區的解剖位置和實現功能/結構關系的評估與研究。對源自多傳感器的不同時刻的目標信息或同一時刻的多目標信息綜合處理，協調優化，大大提高醫療系統的智能化與信息化水平。

智慧醫療技術架構

智慧醫療技術架構共分為三層，分別為應用層、網絡層、終端及感知延伸層。

一、應用層

應用層根據醫療健康業務場景分為七個系統模塊：

1、業務管理系統，包括醫院收費和藥品管理系統；

2、電子病歷系統，包括病人信息、影像信息；

3、臨床應用系統，包括計算機醫生醫囑錄入系統（CPOE）等；

4、慢性疾病管理系統；

5、區域醫療信息交換系統；

6、臨床支持決策系統；

7、公共健康衛生系統。

二、網絡層

網絡層包括有線網絡和無線網絡，有線方式可支持以太網、串口通信和現場總線等方式，無線方式可支持WiFi、移動網、RFID、藍牙。網關在網絡層與感知延伸層之間進行數據存儲和協議轉換，并通過接入網發送，具有對業務終端的控制管理能力。

三、感知延伸層

終端及感知延伸層指的是為醫療健康監測業務提供硬件保證的各類傳感器終端。針對不同的應用，這些傳感器終端可以組成相應的傳感器網絡，如心電監測傳感器、呼吸傳感器、血壓傳感器、血糖傳感器、GPS和攝像頭等設備。

物聯網技術在智慧醫療領域的應用

物聯網技術在醫療領域的應用，能夠幫助醫院實現對人的智慧化醫療和對物的智慧化管理工作，從而使“智慧醫療”得以實現和推廣。

物聯網技術在智慧醫療中的用途

目前物聯網技術在醫療行業中有多方面的用途，其基本內容包括：

（1）人員管理智能化

實現對患者的監護跟蹤安全系統，病人流動管理、出入控制與安全；嬰兒安全管理系統、醫護人員管理系統。加強出入嬰兒室和產婦病房人士的管理，對控嬰管理、母親與護理人員身份的確認，在偷抱或誤抱時及時發出報警，同時可對新生嬰兒身體狀況信息進行記錄和查詢，確認掌握新生嬰兒安全。

（2）醫療過程智能化

依靠物聯網技術通信和應用平臺，實現包括實時付費以及網上診斷、網上病理切片分析、設備的互通等，以及掛號、診療、查驗、住院、手術、護理、出院、結算等智能服務。

（3）供應鏈管理智能化

藥品、耗材、器械設備等醫療相關產品在供應、分揀、配送等各個環節的供應鏈管理系統。依靠物聯網技術，實現對醫院資產、血液、醫院消毒物品等的管理。產品物流過程涉及很多企業不同信息，企業需要掌握貨物的具體地點等信息，從而做出及時反應。在藥品生產上，通過物聯網技術實施對生產流程、市場的流動以及病人用藥的全方位的檢測。

（4）醫療廢棄物管理智能化

可追溯化是用戶可以通過界面采集數據、提煉數據、獲得管理功能，并進行分析、統計、報表，以做出管理決策，這也為企業提供了一個數據輸入、導入、上載的平臺。

（5）健康管理智能化

實行家庭安全監護，實時得到病人的全面醫療信息。而遠程醫療和自助醫療，信息及時采集和高度共享，可緩解資源短缺、資源分配不均的窘境，降低公眾醫療成本。

技術運用實例

1、RFID技術實現輸液防差錯

輸液是當前醫療活動的重要組成部分，工作量大，業務繁忙瑣碎，一旦出現差錯，就可能危及病人的安全。因此，應該在藥品的調配與發放過程中，充分利用物聯網技術減少不規范操作帶來的安全隱患，以及糾正醫療差錯等一系列問題。

輸液防差錯系統包括射頻發射器、射頻接收器、患者腕帶、控制中心裝置；射頻發射器設置在患者的藥物上，射頻接收器通過唯一的射頻信號與射頻發射器無線對應連接。

每位患者入院時匹配一只患者腕帶，并由控制中心裝置自動編號并記錄患者各種信息，且產生唯一的射頻信號。在患者后續治療過程中，每一項藥物或治療措施，以及患者各種檢查采樣標本均采用同一主編號。

配置中心配藥或科室為患者增加藥物時，每項藥物均嵌入射頻發射器。

當醫護人員取出藥物為患者治療時，在射頻信號的接收范圍內，患者腕帶上的射頻接收器接收藥物上的射頻發射器發出的信號，自動核對識別相應患者信息，判斷藥物是否正確，防止錯誤治療。

若射頻接收器發現藥物的射頻信號匹配正確，則立刻發出聲音提示醫務人員正確；若射頻接收器發現藥物的射頻信號不匹配，即非該患者的藥物，則立刻發出警報聲提示錯誤，并通知控制中心裝置。醫護人員可采取相應措施補救。

通過射頻信號核對技術可從根本上解決配藥—儲存—治療過程中的失誤，從而減少醫療事故的發生，也減輕醫護人員的壓力及緩和醫患矛盾；通過高度集成的信息化管理措施和先進的物聯網技術，能夠使整個醫療過錯一目了然，條理分明，并且每一步都上傳至控制中心，留下記錄證據；通過控制中心進行數據聯網，并形成大數據，通過大數據對患者自身信息和治療過程的對比總結出相應的經驗，用來輔助以后的治療。

2、基于物聯網技術的護士工作站

每個護士站病床多、護士少，在沒有實現各護士站的集中監控管理情況下，護士站在處理效率、安全保障以及資源優化配置等方面存在諸多缺陷。

利用物聯網技術，可以實現對住院病人和醫護人員的自動身份識別、人員定位、電子導醫、生命體征信息自動采集監視、電子化病房巡查、出入安全控制等新型醫務服務和管理功能，包括以下五個子系統：病人身份匹配系統、病人安全管理系統、病人實時定位監視系統病人生命體征數據采集和監護系統和物聯網病房管理系統。病人身份匹配系統在病人入院時即通過入院注冊系統登記身份信息，佩戴唯一的電子標簽腕帶。對于有源物聯網標簽，病人通過佩戴的電子腕帶標簽發出的信息能夠隨時被覆蓋的無線物聯網探測網絡偵測到，由醫護工作人員通過工作臺電腦隨時識別到不同位置的病人身份信息。

病人安全管理系統利用物聯網電子標簽的在線偵測和遠距離讀取識別的特性，可以在病人腕帶被非正常移除和脫落時提示監控臺報警。病人在未經過許可授權而離開護理區域時，區域出入口的物聯網探測器將驗證許可身份并向工作控制臺報警提示，防止病人在未經許可下離開監護區域。

病人實時定位監視系統在物聯網探測網絡的覆蓋下，使佩戴物聯網腕帶的病人可以實時地處于醫療監護的狀態下，為醫院方能夠更好的根據病人活動情況提供醫護關懷。根據最近物聯網探測點的位置和返回的探測到的物聯網腕帶信息，可以隨時了解在此區域附近的病人信息，根據需要由醫護人員隨時提供醫護服務。

病人生命體征數據采集和監護系統利用物聯網的數據轉儲和傳輸特性結合微型病人體溫測量探頭，以及移動式體征監護設備，在物聯網接收器網絡覆蓋下，可以進行在線的病人體征數據采集和監護管理，使病人在無人陪伴的場景下，也可以接受到監護關懷，隨時為醫護人員提供病人的體征活動狀況，及時處理應急救護需求。

物聯網病房管理系統利用無線網絡覆蓋和配置移動物聯網護士工作站，護理人員可以脫離護士臺的電腦工作站的羈絆，在日常的移動工作中，隨時隨地操作在線使用信息管理設備，進行病人身份核對、資料調閱、位置跟蹤、醫護工作記錄等一系列現場任務操作，擺脫傳統的紙質登記、核查操作方式，實現移動現場醫護操作管理，提高工作質量和效率。