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醫(yī)療物聯(lián)網的應用與趨勢

2018-10-22 11:56 火石創(chuàng)造

導讀:醫(yī)療物聯(lián)網是指在標準和交互通信協(xié)議的基礎上,通過利用射頻識別技術、傳感器技術以及定位技術等,進一步結合先進的通信網絡設備、移動終端設備等對醫(yī)療對象(包括醫(yī)療信息、醫(yī)療設備、醫(yī)護人員等)進行處理和交互。

醫(yī)療物聯(lián)網是指在標準和交互通信協(xié)議的基礎上,通過利用射頻識別技術、傳感器技術以及定位技術等,進一步結合先進的通信網絡設備、移動終端設備等對醫(yī)療對象(包括醫(yī)療信息、醫(yī)療設備、醫(yī)護人員等)進行處理和交互。醫(yī)療物聯(lián)網可以將原始數(shù)據(jù)轉化為不同對象間簡單、易共享、可交互的信息。這樣做能夠提高操作效率,為人們提供更便捷的醫(yī)護服務和更暢快的患者體驗。醫(yī)療物聯(lián)網的過程也已貫徹到全人、全方位以及全過程管理,其核心理念可以總結為以下三個方面:

“物”:即醫(yī)療對象。包括病人、醫(yī)生、護士、醫(yī)療器械、醫(yī)療成本及醫(yī)療信息等。

“聯(lián)”:即流程交互引擎。包括醫(yī)療信息集成平臺、物聯(lián)網中間、信息采集傳感器、自動化工作流引擎、管理和監(jiān)控平臺以及信息處理平臺等。

“網”:即標準化醫(yī)療流程。包括護理流程、檢驗流程、診斷流程、追溯流程以及質控和管理流程等。

簡而言之,醫(yī)療物聯(lián)網就是利用復雜的物聯(lián)網技術,簡化醫(yī)療流程,實現(xiàn)全過程標準化醫(yī)療流程,實現(xiàn)醫(yī)療對象自動化、可視化、數(shù)字化管理,全面提高醫(yī)療安全性和質量。

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根據(jù)2018年Gartner技術成熟度曲線,物聯(lián)網平臺技術即將結束期望高峰期,并會在未來5至10年內大規(guī)模應用到各行各業(yè),在物聯(lián)網市場中,醫(yī)療物聯(lián)網將成為僅次于工業(yè)物聯(lián)網的第二大應用領域。2017年,醫(yī)療設備和系統(tǒng)軟件占據(jù)醫(yī)療物聯(lián)網市場規(guī)模的61%;到2022年,這一比例將提升到64%,全球醫(yī)療物聯(lián)網將突破1580億美元,亞太地區(qū)醫(yī)療物聯(lián)網市場規(guī)模將超過北美,成為全球最大的醫(yī)療物聯(lián)網市場。2017至2022年的年均復合增長率高達30.9%

醫(yī)療物聯(lián)網相關政策

醫(yī)療健康行業(yè)的數(shù)字化轉型起步較早,但是發(fā)展程度相對緩慢。華為EBG中國區(qū)醫(yī)療拓展部部長戴興江曾做過一番總結:“之前的醫(yī)院數(shù)字化轉型是圍繞業(yè)務的流程化,而隨著數(shù)據(jù)、信息技術的發(fā)展,單獨業(yè)務的轉型易導致與其他業(yè)務之間的壁壘。而借助云計算、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等新興技術構建的整合平臺和解決方案,將推動醫(yī)院全流程、全數(shù)據(jù)的數(shù)字化轉型。”

醫(yī)療物聯(lián)網無疑是引領醫(yī)院數(shù)字化轉型的核心。這一點從我國近幾年頒布的政策也有所體現(xiàn)。從2012年到2018年,我國相繼推出了一系列涉及醫(yī)療物聯(lián)網的政策,為醫(yī)院的數(shù)字化轉型和醫(yī)療網聯(lián)網的發(fā)展指明了方向。

醫(yī)療物聯(lián)網架構

醫(yī)療物聯(lián)網服務于醫(yī)療衛(wèi)生領域,綜合運用光學技術、壓敏技術和RFID技術等先進技術手段,結合多種醫(yī)療傳感器,通過傳感網絡,按照約定協(xié)議,借助移動終端、嵌入式計算裝置和醫(yī)療信息處理平臺進行信息交換。從總體上來看,醫(yī)療物聯(lián)網技術仍然是建立在物聯(lián)網基礎上的,與物聯(lián)網結構總體上相似,其結構可以分為感知層、傳輸層、平臺層和應用層四個層級。

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感知層

感知層就是利用各種各樣的感知設備、信息采集設備來采集對象的數(shù)據(jù),同時利用呼吸傳感器、心電監(jiān)護傳感器等各種生理信號采集器及二維碼、攝像頭、RFID等信息采集器完成對各種醫(yī)療信息的有效采集。其中RFID技術在設備追蹤以及資產管理中有著相當廣泛的運用,其在醫(yī)療中則可以有效地對各種藥品、設備進行追蹤監(jiān)測,對于醫(yī)療用品市場的整頓規(guī)范有著非常重要的作用,并且還可以用來有效監(jiān)測患者的各種生命體征,或監(jiān)測醫(yī)療廢物回收以及實現(xiàn)嬰兒防盜等功能。

網絡層

在醫(yī)療物聯(lián)網之中,有線網和無線網都發(fā)揮出了相當重要的作用。其中采用的無線網技術主要有無線局域網、藍牙、多頻碼分多路訪問和通用分組無線服務等。網絡層之中所利用到的有線網絡技術則主要有計算機專網、有線電視網絡、電信通信網絡等。所使用的網絡結構則主要是6LowPAN傳感子網+IP網等。

平臺層

平臺層在整個架構中起到了承上啟下的作用。一方面,平臺層接收通過網絡層傳輸過來的感知層數(shù)據(jù)并處理;另一方面,平臺層需要對接醫(yī)院系統(tǒng)和第三方系統(tǒng),如HIS、LIS及各類應用場景系統(tǒng);平臺層實現(xiàn)了各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享、交互,并為未來新增系統(tǒng)接入做好了鋪墊,使得醫(yī)療物聯(lián)網架構具備極強的延展性。

應用層

應用層是醫(yī)療物聯(lián)網價值的集中體現(xiàn),從總體上來看醫(yī)療物聯(lián)網的應用可以分為三方面:(1)以醫(yī)療物聯(lián)網技術構建出集診療、管理、決策為一體的綜合應用服務;(2)借助醫(yī)療物聯(lián)網技術、結合醫(yī)療應用場景定制場景解決方案,解決特定需求;(3)以醫(yī)療物聯(lián)網為核心構建區(qū)域化平臺。對于醫(yī)療機構來說,應用層往往與醫(yī)療流程緊密配合,根據(jù)醫(yī)療機構應用場景的不同特性,可以分為兩大屬性,醫(yī)療服務需求和成本控制需求。圍繞患者服務為中心的護理、后勤和基礎設施;以及圍繞醫(yī)院人財物為中心的保障和行政業(yè)務管理是醫(yī)療物聯(lián)網的應用落地重點。

應用場景分析

2018年4月,為促進和規(guī)范醫(yī)院信息化建設,國家衛(wèi)健委制定了《全國醫(yī)院信息化建設標準與規(guī)范(試行)》,下簡稱《建設標準》。文件包括5章22類,共計262項具體內容,明確了下一階段醫(yī)院信息化的建設內容和建設要求。《建設標準》中,物聯(lián)網的具體內容和要求如下圖:

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2010年11月,國家標準化管理委員會、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合成立了國家物聯(lián)網基礎標準工作組。工作組的主要職責為研究符合中國國情的物聯(lián)網技術架構和標準體系的建議,提出物聯(lián)網關鍵技術和基礎通用技術標準制修訂項目建議,并開展標準研制等。

國家物聯(lián)網基礎標準工作組成立后,推動了物聯(lián)網國家標準第一批立項47項,其中與醫(yī)療相關的共有11項,具體如下表:

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雖然該標準出臺時間較早,但卻一直沒有成為醫(yī)療行業(yè)的指導性標準。本次衛(wèi)健委《建設標準》的公布,有望改善行業(yè)現(xiàn)狀。標準明確了醫(yī)療物聯(lián)網的21個場景應用,具體如下:

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綜合了醫(yī)院信息科主任和企業(yè)技術或項目負責人的匿名調查表以及火石專有大數(shù)據(jù)情報系統(tǒng)的情報分析后,火石創(chuàng)造以技術成熟度、復雜度、發(fā)展?jié)摿χ岛腕w驗效果四個評判角度,得出了各場景應用的如下評分判斷:

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從調查結果可以看出,業(yè)內對于醫(yī)院器械耗材、院內導航和人員資產定位等場景最為看好。目前行業(yè)現(xiàn)狀是:患者安全、資產和物資管理是物聯(lián)網方案比較成熟全面的方向,而數(shù)據(jù)采集相關的解決方案還不多見。

在醫(yī)療環(huán)境中,患者安全課題一直都是大家最為關心的環(huán)境,包括輸液監(jiān)控、嬰兒防盜、精神病人定位等解決方案層出不窮,患者關懷做的越多,就越能減少醫(yī)患矛盾,實現(xiàn)就醫(yī)環(huán)境的良性循環(huán)。

其次是資產和物資管理解決方案,隨著“十三五”醫(yī)改、“健康2030”等一系列健康衛(wèi)生方面的政策發(fā)布,智慧化、信息化的醫(yī)院正在高速建設中,大量的醫(yī)療器械、信息化產品、高值耗材等被投入到醫(yī)療環(huán)境中,成為醫(yī)院重要的生產力和財產。有效的管理這些重要資產,將成為醫(yī)院的重要工作。

未來發(fā)展趨勢

在國家頒布的與健康醫(yī)療物聯(lián)網直接相關的一系列政策中,結合重心,我們大致可以梳理出這么一條醫(yī)療物聯(lián)網的演化路徑:

應用示范和場景化探索階段(2012年-2015年)——規(guī)?;?、集群化的智能醫(yī)療產業(yè)鏈建立階段(2015年-2017年)——物聯(lián)網智能感知和大數(shù)據(jù)分析的精準醫(yī)療應用階段(2017年以后)。

由此我們可以判斷:場景化落地是產業(yè)發(fā)展的基礎,而規(guī)?;?、集群化,是產業(yè)深化的必然路徑,只有達到一定的規(guī)模化和產業(yè)深度,才有積累大數(shù)據(jù)的可能,這也是最終物聯(lián)網必將與大數(shù)據(jù)結合的原因。

從物聯(lián)網“十三五”發(fā)展規(guī)劃公布的產業(yè)成果來看,“十二五”期間,我國醫(yī)療物聯(lián)網已形成包括芯片、元器件、設備、軟件、系統(tǒng)集成、運營、應用服務在內的較為完整的物聯(lián)網產業(yè)鏈。形成了環(huán)渤海、長三角、泛珠三角以及中西部地區(qū)四大區(qū)域聚集發(fā)展的格局,涌現(xiàn)出一大批醫(yī)療物聯(lián)網領軍企業(yè)。醫(yī)療物聯(lián)網產業(yè)已初步建成一批共性技術研發(fā)、檢驗檢測、投融資、標識解析、成果轉化、人才培訓、信息服務等公共服務平臺。

此外,我國光纖傳感器、紅外傳感器技術已達到國際先進水平;超高頻智能卡、微波無源無線射頻識別(RFID)、北斗芯片技術水平也有大幅提升;微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器實現(xiàn)批量生產;物聯(lián)網中間件平臺、多功能便捷式智能終端研發(fā)也取得突破。

以國內物聯(lián)網龍頭城市無錫市作為藍本:2017年7月11日,中共無錫市委辦公室、無錫市人民政府辦公室印發(fā)了《無錫市加快發(fā)展以物聯(lián)網為龍頭的新一代信息技術產業(yè)三年(2017-2019年)行動計劃2017年實施方案》?!斗桨浮访鞔_了發(fā)展目標,提出要加快建設特色產業(yè)園區(qū)。新吳區(qū)重點建設智慧健康產業(yè)園,推進載體平臺建設。加快建設以國家醫(yī)療健康物聯(lián)網產品評測中心、智慧體育(無錫)創(chuàng)新中心等為重點的一批國家級物聯(lián)網產業(yè)平臺。

可以看出,產業(yè)平臺化和園區(qū)化已經成為醫(yī)療物聯(lián)網下一階段的發(fā)展目標。但要想達成這一目標,只有通過不斷提升產業(yè)生態(tài)競爭力、產業(yè)協(xié)同性,完善標準制定、拓展商業(yè)模式等方式,才能實現(xiàn)醫(yī)療物聯(lián)網的下一步跨越。