楊善林，范先群，丁 帥，顧東曉，李霄劍，歐陽波

1 合肥工業(yè)大學 管理學院，合肥 230009

2 上海交通大學 醫(yī)學院，上海 200025

引言

改革開放以來，中國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展成效顯著，國民健康水平持續(xù)提高。然而，醫(yī)療衛(wèi)生資源分配不均、區(qū)域協(xié)同救治體系薄弱等問題尚未得到根本緩解，傳統(tǒng)封閉、孤立的醫(yī)院診療模式已經(jīng)難以應對人口迅速老齡化、大量慢病管理和重大傳染性疾病防控帶來的巨大挑戰(zhàn)，更是無法滿足人民對美好生活的向往。當前，互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和5G 通信技術等新一代信息技術正在全球范圍內(nèi)引發(fā)醫(yī)療和健康科技創(chuàng)新體系的深刻變革[1]，并催生了以醫(yī)聯(lián)網(wǎng)為紐帶、以智慧醫(yī)療健康管理為特征的新一輪重大技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。加快推進醫(yī)聯(lián)網(wǎng)等國家公共衛(wèi)生新型基礎設施建設，加強部署基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的智慧醫(yī)療健康管理前瞻性基礎研究，不僅關乎14 億人民福祉，更是關乎國家全局、社會穩(wěn)定和民族未來，具有重大戰(zhàn)略意義。

醫(yī)聯(lián)網(wǎng)是指由分布在各類醫(yī)療、健康、保險機構(gòu)或社區(qū)、家庭等空間并與醫(yī)療健康相關的人和物及其信息資源構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)絡，它建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上，具有泛連接性、超時空性、強連續(xù)性、高安全性和高可及性等特征，在高速通信網(wǎng)絡和互聯(lián)醫(yī)療設施的支持下，通過醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)和人工智能等技術的綜合運用，能夠?qū)崿F(xiàn)線上線下協(xié)同的智慧醫(yī)療健康和保險服務，還能夠支持醫(yī)院智慧管理以及醫(yī)療衛(wèi)生全過程監(jiān)管[2]。面對中國醫(yī)療健康事業(yè)發(fā)展的新機遇以及新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革向縱深推進的新要求，系統(tǒng)深入地研究醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理理論和方法，探索醫(yī)學工程、管理科學和信息技術的交叉融合創(chuàng)新，不僅能夠揭示醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下就醫(yī)全流程、健康管理和重大傳染病防控的資源要素、協(xié)同機理及其演化規(guī)律，還能夠創(chuàng)新發(fā)展分散自治的醫(yī)療衛(wèi)生裝備、醫(yī)療信息系統(tǒng)、醫(yī)療健康服務的跨區(qū)域跨組織融合和協(xié)調(diào)聯(lián)動服務模式，突破醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院與醫(yī)聯(lián)體數(shù)據(jù)、業(yè)務、管理邊界壁壘，為廣大人民群眾提供公平可及、系統(tǒng)連續(xù)、安全可控和成本合理的智慧醫(yī)療健康服務。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢

從世界范圍看，新一代信息技術正在推動醫(yī)療領域進入以信息化、數(shù)字化、移動化和智慧化為主要特征的健康4.0 時代。美國遠程醫(yī)療協(xié)會(American Telemedicine Association, ATA)認可的遠程醫(yī)療服務已拓展到遠程皮膚診療和遠程病理診療等十幾個?？漆t(yī)療領域，并制定了相應的規(guī)范和指南。自2000 年初開始，德國的遠程醫(yī)療系統(tǒng)進入普及階段，各醫(yī)療系統(tǒng)之間的合作通過遠程醫(yī)療網(wǎng)絡得到顯著加強。與此同時，日本、英國、法國和意大利等國均在智慧醫(yī)療領域展現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢頭。

學術界就新一代信息技術與醫(yī)療領域融合創(chuàng)新展開了廣泛且深入的探索。2020 年2 月6 日，國際泛癌全基因組分析聯(lián)盟在《Nature》《Nature Genetics》《Nature Communications》發(fā)表系列研究論文，通過對腫瘤全基因組測序數(shù)據(jù)的采集分析，高精度、系統(tǒng)性地繪制出常見癌癥的多組學數(shù)據(jù)畫像和風險圖譜，為醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下癌癥的精準醫(yī)療提供了全面的基因大數(shù)據(jù)支撐。2019 年《Nature Medicine》推出醫(yī)療人工智能專刊，刊出了人工智能技術在神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷、兒科疾病診斷和早期心臟病檢測等方面的研究成果[3-4]。CRC 出版社(Chemical Rubber Company Press)于2018 年出版了題為《Medical Big Data and Internet of Medical Things: Advances, Challenges and Applications》的專著，邀請相關領域的權(quán)威學者就5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療領域應用的前景和挑戰(zhàn)進行深入的探討[5]。不難看出，這些研究多局限于解決某一單項醫(yī)療問題的技術層面，是新一代信息技術的分散應用，迫切需要在理論層面將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術系統(tǒng)地融入到醫(yī)療健康過程中，形成醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理的基礎理論體系。

2 中國的發(fā)展基礎和優(yōu)勢

中國政府高度重視新一代信息技術與醫(yī)療健康的融合發(fā)展，制定了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》《“十三五”衛(wèi)生與健康規(guī)劃》等一系列政策，鼓勵醫(yī)療機構(gòu)應用新一代信息技術拓展醫(yī)療服務空間和內(nèi)容，加快實現(xiàn)醫(yī)療健康資源上下貫通、信息互通共享、業(yè)務高效協(xié)同，構(gòu)建覆蓋診前、診中、診后的線上線下一體化醫(yī)療服務模式。這充分彰顯了中國政治體制優(yōu)勢，為新一代信息技術與中國醫(yī)療健康領域的融合發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。中國面臨著城鎮(zhèn)化和人口老齡化帶來的巨大挑戰(zhàn)，優(yōu)質(zhì)醫(yī)療健康服務供給總體不足，為醫(yī)聯(lián)網(wǎng)和智慧醫(yī)療健康的發(fā)展提供了市場優(yōu)勢。與此同時，中國新一代信息技術發(fā)展勢頭良好，尤其是5G 通信技術更是處于國際領先水平，為遠程移動醫(yī)療提供了強有力的通信技術保障。醫(yī)療大數(shù)據(jù)積累迅速，醫(yī)療人工智能迅猛發(fā)展，在基因篩查、醫(yī)療影像分析和臨床輔助決策等領域取得了國際領先的成果，也為中國醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康的發(fā)展奠定了良好技術優(yōu)勢。應充分發(fā)揮中國在體制、市場和技術等方面的優(yōu)勢，加快推進醫(yī)聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設，系統(tǒng)研究新一代信息技術環(huán)境下醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理的基礎理論和方法。

3 主要研究方向和典型科學問題

新一代信息技術與醫(yī)療行業(yè)的不斷融合正在逐步改變傳統(tǒng)的診療模式，全新的智慧醫(yī)療模式正在誕生。一方面，這將為打破中國醫(yī)療行業(yè)的資源分布不均、老百姓“看病難、看病貴”等困境提供新的契機；另一方面，新一代信息技術環(huán)境下醫(yī)療行業(yè)的改革發(fā)展也面臨很多嚴峻挑戰(zhàn)[6-8]。例如，如何融入新一代信息技術構(gòu)建符合醫(yī)療行業(yè)規(guī)律的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，如何融合各類醫(yī)療信息資源理解醫(yī)療健康機構(gòu)、家庭和社區(qū)等場景中的醫(yī)療信息含義，如何延伸現(xiàn)有的醫(yī)療流程建立健全全方位、全周期的醫(yī)療保障制度，如何建立遠程醫(yī)療和智慧醫(yī)療等模式實現(xiàn)醫(yī)療資源的高效利用等。針對當前醫(yī)療健康領域的國家重大戰(zhàn)略需求和智慧醫(yī)療面臨的重大研究挑戰(zhàn)，結(jié)合國內(nèi)外研究基礎和醫(yī)療實際需求，凝練出醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理的核心科學問題是：醫(yī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建運行機理與智慧醫(yī)療健康服務機制。

圍繞醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理，深入探索醫(yī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建運行機理與智慧醫(yī)療健康服務機制，需開展6個方向的研究工作。首先，從基礎理論層面出發(fā)，開展醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的運行和演化機理、醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)與人工智能的研究；其次，面向醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下醫(yī)療健康領域的行業(yè)變革，分別研究基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療過程及其智慧管理、基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的健康服務及其智慧管理；再次，以重大傳染性疾病作為一種社會影響巨大的關鍵病種，深入研究基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的重大傳染性疾病防治及其智慧管理；最后，圍繞醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體這些醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的核心組成機構(gòu)，開展醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體的智慧運營管理的研究。通過上述研究，最終將形成適合中國情景的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理基礎理論體系，為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展和健康服務產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新提供科學支撐。6 個研究方向之間的邏輯關系見圖1。

圖1 研究方向的邏輯關系Figure 1 Logical Relationship between Research Directions

3.1 醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的運行和演化機理

本方向的典型科學問題為：跨時空、多層次醫(yī)聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)形成和遠程協(xié)同運行機理。醫(yī)聯(lián)網(wǎng)建立在互聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)基礎之上，通過高速通信網(wǎng)絡連接固定和移動空間中的人和物及其信息資源，打破醫(yī)院的信息和業(yè)務壁壘，實時采集、存儲醫(yī)患信息和醫(yī)療設施數(shù)據(jù)，在醫(yī)療健康機構(gòu)、家庭、社區(qū)乃至火車和飛機等移動空間中提供跨時空智慧醫(yī)療健康服務[9]。因此，需要從系統(tǒng)、過程、對象和機構(gòu)等視角出發(fā)，遵循層次界定構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)，建立與醫(yī)療健康服務相關的人與人、人與物、物與物的遠程協(xié)同機制。為了厘清醫(yī)聯(lián)網(wǎng)運行和演化規(guī)律，關鍵要研究跨時空、多層次醫(yī)聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)形成和遠程協(xié)同運行機理。

典型科學問題舉例：醫(yī)療設備互聯(lián)互通機制，醫(yī)聯(lián)通信協(xié)議的標準化，無線通信網(wǎng)絡的構(gòu)建和優(yōu)化，多層次醫(yī)聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的安全性和可靠性分析，醫(yī)療大數(shù)據(jù)的存儲機制，醫(yī)療數(shù)據(jù)隱私保護機制，多生理心理參數(shù)檢測機制，體內(nèi)環(huán)境實時感知和重構(gòu)方法，醫(yī)患的動作意圖感知方法，機械外骨骼等輔助康復系統(tǒng)的自主控制，移動醫(yī)療設施的自主規(guī)劃和導航，手術機器人等治療系統(tǒng)的遠程操控機制，遠程人機協(xié)同實時控制機制。

3.2 醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)與人工智能

本方向的典型科學問題為：多模態(tài)、跨平臺醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)融合和人機共融決策機理。醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)與人工智能是醫(yī)學、管理、信息等多學科交叉融合的國際前沿熱點，探索大數(shù)據(jù)融合推理和人機共融診療決策是全球科學界共同面臨的世界性科學難題[10-11]。在醫(yī)聯(lián)網(wǎng)應用實踐中，醫(yī)療服務和健康管理創(chuàng)新需要對線上線下診療數(shù)據(jù)、多組學數(shù)據(jù)以及醫(yī)患交互、體驗、關系等社交網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行采集、關聯(lián)、融合和建模分析，推進醫(yī)療健康管理從院內(nèi)數(shù)據(jù)整合和個體響應向跨地域跨組織網(wǎng)絡化資源共享、人機共融智能轉(zhuǎn)變[12-13]。針對醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大數(shù)據(jù)的多模態(tài)、多組學、時序性、質(zhì)量差異等特征及其帶來的科學挑戰(zhàn)，亟須探索多模態(tài)跨平臺醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)融合和人機共融決策機理。

典型科學問題舉例：跨時空、跨粒度醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)語義感知機制，多模態(tài)關聯(lián)數(shù)據(jù)流的耦合規(guī)律，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的語義完整性和質(zhì)量可靠性，語義關聯(lián)導向的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)特征融合和決策融合理論，多組學測序數(shù)據(jù)的精細化檢測方法，全流程數(shù)據(jù)質(zhì)量控制原理，集動態(tài)序列和深層特征的多模態(tài)深度學習方法，數(shù)據(jù)和知識聯(lián)合驅(qū)動的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)人機共融決策機制，基于行為理解的人機共融診療決策理論，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)診療的多任務學習框架，符合中國人群基因胚系特點的復雜疾病智能輔助決策方法體系。

3.3 基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療過程及其智慧管理

本方向的典型科學問題為：全方位、個性化遠程醫(yī)療的動態(tài)決策和過程評價優(yōu)化機制。醫(yī)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)打破了醫(yī)療過程的時空限制，細化了醫(yī)療過程的感知粒度，使醫(yī)生可以在遠程對患者的疾病狀況、生活習慣和過往病史等信息進行全方位的了解[2]。這需要構(gòu)建醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的遠程診療體系，利用人工智能和大數(shù)據(jù)等技術捕捉并識別患者的個性化特征，全方位分析患者狀況，精準制定醫(yī)療措施，實時監(jiān)測、分析和預測疾病發(fā)展，動態(tài)調(diào)整診療方案，實現(xiàn)從傳統(tǒng)醫(yī)療到遠程精準醫(yī)療的轉(zhuǎn)變[14]。針對醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下遠程醫(yī)療過程管理的個性化、時序化和動態(tài)化需求，從遠程醫(yī)療架構(gòu)、動態(tài)醫(yī)療決策、醫(yī)療效果評估和醫(yī)療過程優(yōu)化等方面出發(fā)，深入探索全方位、個性化遠程醫(yī)療的動態(tài)決策方法和過程評價優(yōu)化機制。

典型科學問題舉例：遠程健康狀況感知和分析方法，醫(yī)療效果遠程動態(tài)評估方法，多模數(shù)據(jù)驅(qū)動的相似病案檢索和分析理論，基于實時動態(tài)視覺信息的遠程手術場景重構(gòu)和行為理解，云邊融合的手術過程智能分析和質(zhì)量評價方法，人機混合的遠程術中協(xié)同決策方法，急癥危重患者的死亡風險預測方法，面向遠程醫(yī)療藥物干預的智能動態(tài)決策機制，面向老慢病患者的再入院風險預測，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下遠程醫(yī)療的醫(yī)源性風險評估和規(guī)避機制。

3.4 基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的健康服務及其智慧管理

本方向的典型科學問題為：全過程、跨組織健康資源深度聚合和智能服務機制。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和人口老齡化加速，老年病和慢性病增多，經(jīng)濟社會發(fā)展的需求已經(jīng)從人口紅利向健康紅利轉(zhuǎn)變。醫(yī)聯(lián)網(wǎng)運用新一代信息技術深度整合公衛(wèi)、養(yǎng)老和環(huán)境等領域的健康資源，是實現(xiàn)全民、全生命周期健康服務的重要保障。醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智慧健康服務不僅需要集成醫(yī)院、社區(qū)、養(yǎng)老服務機構(gòu)、公安和互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療機構(gòu)等跨組織信息資源，還要實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動下人員、設備、床位等各種資源的充分整合和協(xié)同服務。為此，需要深入研究全過程、跨組織健康資源深度聚合和智能服務機制。

典型科學問題舉例：醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的健康服務組織結(jié)構(gòu)和流程變革，基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的全過程、跨組織健康監(jiān)測和預測預警方法，多主體價值共創(chuàng)視角下的移動醫(yī)聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建，多層次健康需求動態(tài)演化建模方法和動態(tài)健康管理理論，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)技術對多維、多層次健康績效的影響機理，全景化慢病知識管理理論和全周期群體智能交互決策機制，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的醫(yī)養(yǎng)區(qū)塊鏈資源整合方法，跨界、跨組織多粒度醫(yī)養(yǎng)資源協(xié)同服務模式。

3.5 基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的重大傳染性疾病防治及其智慧管理

本方向的典型科學問題為：大規(guī)模、跨地域重大傳染病風險研判和應急防控協(xié)同機制?；卺t(yī)聯(lián)網(wǎng)的信息感知優(yōu)勢，優(yōu)化快速響應、靈活機動的大數(shù)據(jù)風險研判和智能決策方式，建立健全分級、分層、分流的醫(yī)療裝備、系統(tǒng)、服務協(xié)同運作機制，突破數(shù)據(jù)業(yè)務壁壘和地域救治邊界，進而實現(xiàn)重大傳染病智慧應急管理和“防- 控- 治”一體化機制。通過深入研究疫情風險要素、傳染病知識庫構(gòu)建、應急物資需求特征分析和傳染病傳播規(guī)律，能夠拓展重大傳染病應急管理前沿研究領域，為智慧應急管理理論體系發(fā)展奠定基礎。

典型科學問題舉例：重大傳染性疾病防治的智能風險管理理論，重大疫情趨勢研判和風險演化規(guī)律，基于醫(yī)聯(lián)網(wǎng)的應急管理監(jiān)測分析機制，覆蓋科研、疾控、治療全流程的資源協(xié)同和共享機理，平戰(zhàn)結(jié)合的應急物資儲備保障體系，跨地域、跨組織聯(lián)防聯(lián)控的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)動態(tài)演化和重構(gòu)機制，防治結(jié)合的醫(yī)療衛(wèi)生資源調(diào)度和優(yōu)化理論，知識支撐與數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的傳染病溯源機制，重大傳染病疫情防控的效果評估方法。

3.6 醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體的智慧運營管理

本方向的典型科學問題為：跨時空、多粒度醫(yī)療健康資源協(xié)同運作和群智決策機制。為了優(yōu)化中國醫(yī)療健康資源配置和提高醫(yī)療系統(tǒng)運行效率，需要綜合運用新一代信息技術對跨時空的醫(yī)療健康管理數(shù)據(jù)資源進行采集和分析建模，并通過人機交互和可視化服務實現(xiàn)對醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體智慧運營的有力支持。通過積極探索大數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體資源協(xié)同管理決策和運營服務模式，整合跨組織醫(yī)療專家、設備、藥品和床位等資源要素，突破時空限制，延伸醫(yī)療服務，提高服務的可及性、連續(xù)性以及知識服務能力和資源利用效率[15]。

典型科學問題舉例：面向醫(yī)聯(lián)體資源要素高效整合的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院體系架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、管理方式和運行機制，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院資源共享的質(zhì)量標準體系和運行機理，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下多層次醫(yī)療健康服務的演化規(guī)律和行為模式，面向特定運營管理決策情景的實時動態(tài)多源異構(gòu)信息感知和語義知識發(fā)現(xiàn)方法，基于云的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院和醫(yī)聯(lián)體運營管理移動式知識服務平臺，知識驅(qū)動的多元多邊交互式管理和人機協(xié)同群智決策方法，醫(yī)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下商業(yè)保險知識服務云平臺運行機制和服務模式。

4 結(jié)束語

新一代信息技術的發(fā)展正在加速推動醫(yī)療健康管理的變革，如何應對中國醫(yī)療健康管理領域的巨大挑戰(zhàn)，完善國家醫(yī)療衛(wèi)生服務體系，是當前中國經(jīng)濟社會發(fā)展亟須解決的重大問題，發(fā)展和應用符合中國特色的醫(yī)聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療健康管理理論是解決這些問題的重要路徑。本研究首次提出醫(yī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建運行機理和智慧醫(yī)療健康服務機制這一核心科學問題，并進一步凝練了6 個重點研究方向，不僅有助于指導中國醫(yī)聯(lián)網(wǎng)體系建設和醫(yī)療健康服務創(chuàng)新實踐，還能夠開拓醫(yī)療健康管理的前沿科學領域，推動中國醫(yī)療健康管理科學發(fā)展。