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1、摘要】医学信息学与智慧医疗的关系概述介绍智慧医疗的起源和概念，从便捷的医疗服务体系、人性化健康管理体系、专业化的业务应用体系、科学化的监督管理体系、高效化的信息支撑体系、规范化的信息标准体系、常态化的信 息安全体系几方面探索智慧医疗的应用，同时结合医学信息学的概念，阐述两者的关系，对医学信息学在 智慧医疗中扮演的重要角色做一个大致的分析。关键词 智慧医疗 医学信息学 关系 应用 分析1 引言随着中国社会经济高速发展,人们卫生条件和生活质量有了很大提升，然而由于社会、 经济、环境等因素的变化,以及人口老龄化加剧、慢性病发病率居高不下,居民的整体医疗健 康服务仍待提高。全球范围看,现代医学走向个体
2、性、预测性、先发性、参与性时代，更加 突出公民和社会的参与性和主动服务性。智慧医疗作为生命科学和信息技术交叉学科，为用 户提供医疗健康互动服务保障，也逐渐成为未来生活必不可少的一部分。在近年的智慧医疗 的应用推广中突显出政府主导性、规模有限性、标准性缺乏等特点,同时也展现出巨大市场 潜力和未来应用推广的发展趋势。着眼于新型数字医院医疗健康服务，利用最新物联网技术，实现医院内部全过程、智能 化、可追溯的医疗信息化管理，将医院的医疗服务向慢性病预防及健康管理服务模式转变, 提高居民健康指数。将三甲医院优质医疗资源向区县、乡镇、街道甚至社区医疗服务机构辐 射,实现医疗机构间的医疗协作、数据共享和远程
3、会诊，这些都需要以医学信息学为基础。22 智慧医疗概念及业务形式2.1 概论智慧医疗是一门新兴学科,也是一门交叉学科,融合了生命科学和信息技术。智慧医疗的 关键技术是现代医学和通信技术的重要组成部分。智慧医疗通过打造以电子健康档案为中心 的区域医疗信息平台,利用物联网相关技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间 的互动,逐步达到全面信息化。目前,类似概念很多,诸如无线医疗、移动医疗、物联健康等说 法,然而从以上概念的核心特征看均属于智慧医疗范畴。根据信息互动主体不同,智慧医疗的 业务范围大体分为智慧医院服务、区域医疗交互服务、社区家庭自助健康监护服务、智能远 程急救服务。 32.2智慧
4、医院服务52.2.1 智慧医院服务主要指在医院范围内部展开的智能化业务，一方面有方便患者的智能化服务，如患者无 线定位、患者智能输液、智能导医等，如图所示为患者智能输液的业务流程,在药品配发、 输液耗材配发、人药匹配上均自动化实现另一方面有方便医护人员的智能化服务，如防盗、 视频监控、一卡通、无线巡更、手术示教、护理呼叫等。此外，医院之间的远程会诊也是智 慧医疗业务的重要组成部分。2.2.2 智慧医院内部信息化平台各医院正在加速实施基于信息化平台、医院信息系统的整体建设。建立以患者为中心, 以优化流程为导向,以电子病历为信息单元的医疗临床信息标准化、电子化、语义化处理平 台,在临床信息采集与存
5、储的基础上,实现其深人利用。同时,在有资源有实力的医院逐步整合, 医学影像存储与传输系统、实验室信息管理系统、会诊系统,实现临床科研一体化以及医疗 信息集成和共享交换,实现医疗临床信息的深层次利用。2.2.3 智慧医院医生所持终端逐渐向智能化、便捷化发展。据Manhattan研究所曾预言，到2012年81%的医生将拥有 一部智能手机。然而在 Manhattan 研究所 2011 年 5 月的报告中提到,这一数字已经在 2011 年得以实现。随着终端产品的小型化及屏幕分辨率提高,移动护士站、医用终端已开始在部 分医院中应用。2.3 区域医疗服务52.3.1 区域医疗服务信息化是以用户为中心,将公
6、共卫生、医疗服务、疾病控制甚至包括社区自助健康服务的内容 相互联系起来。该信息化服务以健康档案信息的采集、存储为基础,自动产生、分发、推送 工作任务清单,为区域内各类卫生机构开展医疗卫生服务活动提供支撑。该服务作为“十二 五”卫生信息化的主要组成部分,将在“十二五”医疗卫生规范中成为医疗信息化建设重点 内容之一,其主要以服务居民为中心,兼顾卫生管理和辅助决策的需要。2.4 家庭自助健康监护服务2.4.1 健康监护业务主要直接针对个人类或家庭类客户,主要实现方式为通过手机、家庭网关或专用的通信 设备,将用户使用各种健康监护仪器采集到的体征信息实时或准实时传输至中心监护平台,同 时可与专业医师团队
7、进行互动、交流,获取专业健康指导。实现形式多种多样,还也可结合区 域医疗服务信息化平台,开展全民建档及电子健康档案信息更新还与应急指挥联动平台结合, 根据定制化手机或定位网关提供一键呼、预报警等功能。2.4.2 健康监护业务分类依据应用场景不同可分为家庭健康监护业务、个人健康监护业务和车载急救监护业务几 类,各场景对平台、网络及终端的关键技术、实现形式均有不同需求。3 智慧医疗应用技术特点3.1 概述智慧医疗需要新一代的生命科学技术和信息技术作为支撑,才能实现全面、透彻、精准、 便捷的服务。智慧医疗体系架构图,见图。智慧医疗在整个泛在网、物联网体系中所涉及感 知层、网络层、平台层的各种关键技术
8、。3.2 技术范围广3.2.1 智能感知类技术如射频标识技术、定位技术、体征感知技术、视频识别技术等。智慧医疗中的相关数据 主要从医院和用户家中各系统传出信息的传感器获取的,实现被检测对象准确的数据采集、 检测、识别、控制和定位。3.2.2 信息互通类技术如上下文感知中间件技术、电磁干扰技术、高能效传输技术等。实现用户与医疗机构、 服务机构之间健康信息网络协作的数字沟通渠道,为整个医疗系统提供海量信息的分析挖掘 提供通道基础。3.2.3 信息处理技术如分布式计算技术、网络计算技术等,完成对各类传感器原始测报或经过预处理的数据 综合和分析,更高层次的信息融合实现对原始信息的特征提取,再进行综合分
9、析和处理。3.3 技术需求个性化强3.3.1 针对智慧医院场景环境复杂、多种终端共存、医用设备防干扰要求高等特点,医疗健康环境电磁干扰技术 要求成为智慧医院场景下一个重点要求。包括临床场景下多径环境下多个移动用户及射频干 扰源对医疗设备的电磁干扰影响,目前中国联通研究院与北京邮电大学合作开展“国际科技 合作项目”拟与加拿大合作针对室内电磁辐射级别的室内现场预测模型进行建模,用于蒙特 利尔医院无线局域网环境的电磁干扰及覆盖研究。3.3.2 无线定位技术第二代移动通信的重要技术之一,根据医院、家庭、野战环境下实时监护需求,提出三维 空间的精确定位的要求,目前业内已提出了许多室内定位技术解决方案,如
10、定位技术、超声波 定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、光跟踪定位技术,以及图 像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等,以实现医护人员、病人、医疗设备等目标移动 条件下的精确定位。3.3.3 高效传输技术指充分利用不同信道的传输能力构成一个完整的传输系统,使信息得以可靠传输的技术。 针对医疗健康信息传输的需要,针对医学信号处理技术,研究能够有效压缩医疗传感器数据流 医疗影像数据的新的压缩算法针对无线传感器网络的高能效传输技术研究,涵盖传感器网络 分布式协作分集传输算法,从而提高传感器节点及整个无线传感器网络的能效。3.4 技术门槛高智慧医疗属新兴行业,但其涉及技术和研发成本
11、偏高,在为传统医疗信息系统和设备厂商 带来商机的同时,也将一些研发实力薄弱、投人资金有限的企业逐渐排挤出智慧医疗主流产 品供应商外围。基于以上技术分析,面向智慧医疗的一些关键技术仍不成熟,还待继续完善、研发、产品 化。规模化生产和产业布局仍需投入较大研发成本,因此对企业的创新研发能力、技术基础 和产品沉淀有较高的要求。44 医学信息学的定义与内涵6医学信息学就是通过计算机及相关信息技术来处理诸如生物医学数据 、信 息和知识的存储、组织、检索和优化利用等一系列医学信息管理任务，以此来辅 助医学领域的科研与实践 ，提高解决问题和制定决策的准确性、及时性和可靠 性 。也就是说，医学信息学处理的对象是
12、生物学的 、医学的甚至是更为广义的 健康数据、信息和知识；处理过程包括采集 、存储、组织 、交互和展现等步骤； 方法为引入数学 、计算机科学、数据库和知识库、人工智能、统计学 、语言学 理论以及各种通讯技术来优化处理过程 ；最终目的则是改进患者健康水平 ，辅 助决策 ，解决医疗及卫生信息化过程 中的实际问题。具体来看，医学信息学研 究的范畴包括医学知识表达、卫生信息系统、生物信息学 、与之相关的社会和 法律问题等 4个方面。医学知识 表达主要包括编码、分类和术语、计算机化 的临床指南、决策支持、信息检索等 ；卫生信息系统主要包括医院信息系统 、 图形 、图像系统 、电子病历、远程医疗等；生物信
13、息学包括信号处理、微 阵列分析等；社会和法律问题主要包括成果评价、教育和培训等。此外 ，医学信息学的交叉学科特性也更加明显，除了与计算机科学、情报学有交叉 以外，还涉及到其他许多学科领域，如管理学、生物医学工程、分子生物学、数学等。这 些学科领域与医学信息学共享知识、方法和技术。5 医学信息学助力智慧医疗信息化5.1 医疗设备互联互通与信息融合技术1将健康监测信息、医院电子病历与区域健康档案系统集成,面向大规模目标人群进行健 康服务。从多源信息感知、多数据链路信息传输与集成、异构数据接口与发布等环节进行关 键技术研究,构建医疗与健康信息采集统一模型,作为设备互联互通与信息融合的基础。研究 健康
14、服务系统与多种健康检测设备的自动标识技术、行为感知技术、环境感知技术、多种信 息系统自适应适配接口,解决医疗与健康信息采集问题。在传感网络、专属网络、无线通信网络和互联网等多种医疗健康设备接人模块可传输各 种医疗终端设备检测数据，通过蓝牙、Wi-Fi或者RS-232接口与医疗设备相连接，实现医疗终 端数据信息传输。终端设备接人网关支持网络传输协议TCPUDRPPPOE,DHCBDNS,无线网络 支持连续实时监护数据和片段式数据文件传输。仪器物联网接口模块可实现通讯网络对医疗 仪器、传感网络统一的感知、通讯及管理。实现仪器状态数据的读取,感知仪器的状态,通过 网络功能将数据透明上传。5.2 医疗
15、健康数据智能分析技术针对跨域医疗与健康管理中的各种数据分析需求,研究数据智能分析技术。包括数据集 成与融合技术、数据仓库与数据挖掘技术、数据展示与系统集成技术等多个环节,是一项高 度集成的基础性技术,为各种综合应用提供支撑。对医学与健康理论等先验知识进行计算机 处理,结合健康数据、诊疗数据等信息,基于本体技术构建具体的应用知识库。在应用知识库基础上,针对具体应用,研究构建多种分析模型和分析算法,提供比对处理、统计处理、预报预警处理、因果分析处理等智能分析功能,从而提高跨域协同的效率以及健康管理技术水平。5.3 数据驱动的跨域业务流程集成技术在跨域医疗协同中不可避免存在流程管理问题。由于不同区域
16、的医疗、医保与公共卫生 管理政策等不同,要在不同区域间进行业务协同,必须要求支撑系统能够同时适应不同区域中 的流程管理需求。一方面,具体业务的不同,动态调整流程中的事件过程另一方面,跨域业务流 程协同在实际应用中,以流程为核心触发不同业务活动,尽可能减小流程中冗余过程,降低流 程运行成本,缩短流程执行时间。面对跨域环境下医疗与健康信息分布广泛、管理体系差异、应用系统类型众多、数据量 庞大、信息组织零散等问题,应探索基于电子病历和健康档案信息的共享和跨域机构间的流 程管理技术，研发跨域业务协同多维模型、数据参考模型和业务管理事件参考模型,研究构 建关联机构及其业务规则模型。基于流程管理引擎和系统集成技术,实现服务流程和业务流 程的动态触发,实现跨域服务业务的自动化和流程化,实现跨域业务与局部业务的透明共享和 平滑集成,完成高效
