王士泉，陳忠民，宋秀軍，李燕妮，張陽東*，李 偉*

（1.東華軟件股份公司，北京100191；2.火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心核輻射損傷與監(jiān)測研究室，北京100088；3.火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心健康管理科，北京100088）

0 引言

醫(yī)院轉(zhuǎn)型發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)，如業(yè)務(wù)智能化需求迫切、條塊分割明顯、流程亟須優(yōu)化和重構(gòu)、精細(xì)運營管理能力不足、難以快速響應(yīng)國家政策性需求、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜且安全風(fēng)險大、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一等?！搬t(yī)院大腦”旨在從醫(yī)院管理者角度出發(fā)，從更高的層面、更寬的視野全面審視醫(yī)院各項業(yè)務(wù)，輸出智慧服務(wù)能力、智慧醫(yī)療能力和智慧管理能力，從而提升醫(yī)院核心競爭力。

“醫(yī)院大腦”可以看成一個綜合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能的技術(shù)綜合體，通過“醫(yī)院大腦”可以對臨床服務(wù)、醫(yī)療管理、醫(yī)院運營等各環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)、控制、調(diào)度、指揮。通過研發(fā)“醫(yī)院大腦”，可為醫(yī)院構(gòu)建透明無差異化的服務(wù)體系，對院內(nèi)全業(yè)務(wù)、全過程實現(xiàn)實時感知、預(yù)測、分析、決策、優(yōu)化以及干預(yù)，并打通醫(yī)院業(yè)務(wù)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)智慧醫(yī)院生態(tài)化建設(shè)，形成智慧醫(yī)療的生態(tài)體系。以下就“醫(yī)院大腦”設(shè)計進(jìn)行全面論述。

1 “醫(yī)院大腦”概述

1.1 “醫(yī)院大腦”產(chǎn)生的背景

近年來，從Web 2.0、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到區(qū)塊鏈、深度學(xué)習(xí)、邊緣計算，各類前沿科技新概念噴薄而出。2009年，IBM公司提出智慧地球概念后，前沿科技領(lǐng)域出現(xiàn)了諸多“大腦”概念，產(chǎn)業(yè)界出現(xiàn)了“城市大腦”“工業(yè)大腦”“航空大腦”“金融大腦”“公安大腦”“交通大腦”等；2016年，阿里公司提出了“阿里城市大腦”；2017年，華為公司提出了“城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”；2018年，騰訊公司提出了“城市超級大腦”，科大訊飛公司提出了“城市超腦”；2019年，新華三公司提出了“數(shù)字大腦”計劃[1]。

“醫(yī)院大腦”是在醫(yī)院長期的信息化建設(shè)過程中，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、微服務(wù)、人工智能等技術(shù)在醫(yī)院中的深入應(yīng)用，醫(yī)院內(nèi)逐步形成的自己的中樞神經(jīng)（云計算、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務(wù)中臺等）、醫(yī)院感覺神經(jīng)（物聯(lián)網(wǎng)）、醫(yī)院運動神經(jīng)（工業(yè)4.0）、醫(yī)院神經(jīng)末梢發(fā)育（邊緣計算）、臨床輔助決策（大數(shù)據(jù)與人工智能）、神經(jīng)纖維（5G、光纖、衛(wèi)星等通信技術(shù)）。在這個背景下，本文提出建設(shè)“醫(yī)院大腦”，基于“醫(yī)院大腦”匯集醫(yī)院泛在IT系統(tǒng)的全生命周期數(shù)據(jù)，在醫(yī)院管理、醫(yī)療、服務(wù)多領(lǐng)域進(jìn)行融合計算，支撐醫(yī)院運營管理、醫(yī)療資源配置、應(yīng)急指揮調(diào)度、事件預(yù)測預(yù)警、醫(yī)療數(shù)據(jù)治理等各項活動開展，面向患者、醫(yī)護(hù)人員和管理者，輸出各類智慧結(jié)果或智慧能力[2]。

1.2 “醫(yī)院大腦”的特征

“醫(yī)院大腦”作為醫(yī)院人工智能的中樞，能夠向智慧醫(yī)院提供感知與記憶、學(xué)習(xí)與思維、自主與決策、協(xié)調(diào)與應(yīng)變4種技術(shù)能力，如圖1所示。

圖1 “醫(yī)院大腦”的4個特征

“醫(yī)院大腦”具有感知與記憶能力，即具有能夠感知外部世界、獲取外部信息的能力，這是產(chǎn)生智能活動的前提條件和必要條件。此外，“醫(yī)院大腦”還擁有記憶能力，即能夠存儲感知到的外部信息。通過對醫(yī)院泛在IT系統(tǒng)的全方位建設(shè)，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的采集、傳輸、處理與存儲，提供統(tǒng)一時空框架下的基礎(chǔ)醫(yī)療信息全局設(shè)計、組織與關(guān)聯(lián)、規(guī)劃與表達(dá)，完成跨系統(tǒng)的橫向到邊、縱向到底的業(yè)務(wù)貫通[3]。

“醫(yī)院大腦”具有學(xué)習(xí)與思維能力。“醫(yī)院大腦”能夠利用已有的知識對信息進(jìn)行分析、計算、比較、判斷、聯(lián)想和決策，同時通過與外部環(huán)境的相互作用，能夠不斷學(xué)習(xí)、積累知識，使自己適應(yīng)環(huán)境變化[4]。其中，“醫(yī)院大腦”通過建立廣義管理模型，包括集成化定義模型（知識模型、數(shù)學(xué)模型、網(wǎng)絡(luò)模型）和智能化廣義模型（學(xué)習(xí)模型、自適應(yīng)模型、自組織模型），利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等機器算法，實現(xiàn)智能信息建模、抽取、預(yù)處理、數(shù)據(jù)訓(xùn)練等[5]。

“醫(yī)院大腦”具有自主與決策能力。對個體而言，自主能力包括主動感知、自主決策、自我執(zhí)行能力；對群體而言，則具備多體協(xié)同或人機共融的特點。具備自主能力的智能裝置與系統(tǒng)可以是有形的，如醫(yī)用機器人、自動配藥車；也可以是無形的，包括具有搜索和采集信息能力且可以自我決策的醫(yī)學(xué)人工智能軟件，例如與醫(yī)生和設(shè)備進(jìn)行交互，從與醫(yī)生的交互中進(jìn)行學(xué)習(xí)并能自我提高準(zhǔn)確度的醫(yī)學(xué)影像后處理軟件[6]。決策能力是指“醫(yī)院大腦”具有行為決策判斷能力，能夠?qū)ν饨绲拇碳ぷ龀龇磻?yīng)，形成決策并傳達(dá)相應(yīng)的信息。通過對“醫(yī)院大腦”中存儲的知識庫、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫等進(jìn)行洞察和決策，形成可執(zhí)行的協(xié)調(diào)一致的業(yè)務(wù)指令、多業(yè)務(wù)協(xié)同指令或單點的控制指令集合，向中樞神經(jīng)系統(tǒng)（業(yè)務(wù)中臺、技術(shù)中臺等）發(fā)送或反饋控制信息。

“醫(yī)院大腦”具有協(xié)調(diào)與應(yīng)變能力。協(xié)調(diào)能力是指決策過程中的協(xié)調(diào)協(xié)作才能。應(yīng)變能力是指面對突發(fā)事件，可迅速地做出響應(yīng)，并尋求最優(yōu)的方法，使事件得以迅速解決的能力，通俗地說就是“醫(yī)院大腦”具備應(yīng)對變化的能力。經(jīng)過“醫(yī)院大腦”的協(xié)調(diào)與應(yīng)變能力輸出，將多樣性的指令傳輸給泛在IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制其關(guān)聯(lián)的電子類控制裝置，或者通過關(guān)聯(lián)的各類人機交互設(shè)備將“醫(yī)院大腦”決策出的多樣性指令和結(jié)果精準(zhǔn)傳達(dá)給醫(yī)院的所有相關(guān)人員，便于其思考或在醫(yī)院泛在IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)中繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)操作[7]。

2 總體架構(gòu)設(shè)計

2.1 總體架構(gòu)

“醫(yī)院大腦”的主要構(gòu)成包括大腦平臺（包括一體化計算平臺、數(shù)據(jù)資源平臺、算法服務(wù)平臺）、中臺系統(tǒng)（包括業(yè)務(wù)中臺、技術(shù)中臺、數(shù)據(jù)中臺）、物聯(lián)網(wǎng)接入平臺、互聯(lián)網(wǎng)開放平臺、醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)等。通過“醫(yī)院大腦”向醫(yī)院的智慧醫(yī)院管理、智慧醫(yī)院醫(yī)療、智慧醫(yī)院服務(wù)三大類綜合性應(yīng)用提供核心技術(shù)能力?？傮w架構(gòu)如圖2所示。

圖2 “醫(yī)院大腦”總體架構(gòu)

2.2 主要體系構(gòu)成

“醫(yī)院大腦”由核心能力體系、技術(shù)支撐體系、數(shù)據(jù)資源體系、應(yīng)用服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系和運營支撐體系7個部分構(gòu)成，如圖3所示。

圖3 “醫(yī)院大腦”體系構(gòu)成

2.2.1 核心能力體系

（1）感知能力。通過接入、匯集來自醫(yī)院內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)、設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療和公共衛(wèi)生的海量多源數(shù)據(jù)，實時動態(tài)感知醫(yī)院運行的狀態(tài)，監(jiān)測醫(yī)院運營管理、醫(yī)療管理、臨床服務(wù)、門診住院、病房、藥品、物流等綜合態(tài)勢。

（2）認(rèn)知能力。通過對海量感知數(shù)據(jù)資源的智能化處理，依托云計算、大數(shù)據(jù)平臺，形成基于機器學(xué)習(xí)模式的對醫(yī)院態(tài)勢和狀態(tài)的認(rèn)知。

（3）管理能力。在對醫(yī)院狀態(tài)和態(tài)勢認(rèn)知的基礎(chǔ)上，利用機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，通過人工智能、迭代計算、多重驗證等方式，提出醫(yī)療管理、運營管理等優(yōu)化方案。

（4）應(yīng)急響應(yīng)能力。針對疫情、公共衛(wèi)生應(yīng)急等突發(fā)狀況，實時聯(lián)合多部門協(xié)同，形成綜合指揮能力，基于大數(shù)據(jù)分析結(jié)果為指揮調(diào)度與應(yīng)急決策提供參考依據(jù)。

2.2.2 技術(shù)支撐體系

（1）一體化計算平臺。一體化計算平臺采用大規(guī)模分布式計算內(nèi)核將計算、存儲以及網(wǎng)絡(luò)變成統(tǒng)一的計算服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上提供云數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)處理、分布式中間件服務(wù)，為“醫(yī)院大腦”提供足夠的算力。

（2）算法服務(wù)平臺。算法服務(wù)平臺面對醫(yī)用資源管理、運營指標(biāo)評估、臨床輔助決策、人工智能醫(yī)學(xué)輔助診斷、監(jiān)控預(yù)警等業(yè)務(wù)場景，管理不同機器學(xué)習(xí)框架之下的不同算法，定義并實現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、模型管理的規(guī)范，提高算法復(fù)用的能力。

（3）數(shù)據(jù)資源平臺。數(shù)據(jù)資源平臺匯聚海量醫(yī)療數(shù)據(jù)，提供標(biāo)準(zhǔn)化接口，實現(xiàn)臨床數(shù)據(jù)、醫(yī)療管理數(shù)據(jù)、運營管理數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)健康數(shù)據(jù)等的統(tǒng)一歸集、統(tǒng)一管理和共享開放，使數(shù)據(jù)資源更為廣泛地有效應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的保值、增值。

（4）中臺系統(tǒng)。中臺系統(tǒng)提供服務(wù)中間件、集成解耦、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)反哺等服務(wù)，為“醫(yī)院大腦”各類應(yīng)用提供聚合服務(wù)支撐。中臺系統(tǒng)包括技術(shù)中臺、業(yè)務(wù)中臺、數(shù)據(jù)中臺3個部分。其中技術(shù)中臺是保障醫(yī)院業(yè)務(wù)流程高效執(zhí)行的基礎(chǔ)；業(yè)務(wù)中臺建立智慧中樞，提供醫(yī)療共性服務(wù)；數(shù)據(jù)中臺滿足各類醫(yī)療個性化服務(wù)的需求。

（5）醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)。通過研發(fā)醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識結(jié)構(gòu)化、智能化、規(guī)范化表達(dá)，自動匹配診斷相關(guān)國際疾病分類（international classification of diseases，ICD）編碼，解決臨床診斷術(shù)語不統(tǒng)一、診斷不規(guī)范等問題，使醫(yī)院的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠精確地結(jié)構(gòu)化表達(dá)，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識的不斷更新迭代。

（6）IT服務(wù)支撐平臺。IT服務(wù)支撐平臺是為智慧醫(yī)院各類應(yīng)用提供基礎(chǔ)服務(wù)支撐的操作平臺，包括鏈接醫(yī)院內(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)開放平臺建設(shè)以及基于全域感知多網(wǎng)融合技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)接入平臺建設(shè)等。

2.2.3 數(shù)據(jù)資源體系

建立數(shù)據(jù)資源體系，匯聚并管理各類醫(yī)療數(shù)據(jù)資源，滿足醫(yī)院信息數(shù)據(jù)傳輸、加工、存儲需求，提升醫(yī)院數(shù)據(jù)資產(chǎn)的質(zhì)量及其利用和分析能力，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源價值鏈的整體良性循環(huán)。通過采集包括院內(nèi)臨床數(shù)據(jù)、醫(yī)院運行中所產(chǎn)生的各類管理數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)健康醫(yī)療數(shù)據(jù)，為醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)療管理、后勤管理、患者服務(wù)、決策支持提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐[8]。

2.2.4 應(yīng)用服務(wù)體系

依托技術(shù)支撐體系提供的計算平臺、數(shù)據(jù)資源平臺和中臺系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)體系。重點圍繞智慧管理、智慧醫(yī)療、智慧服務(wù)三大領(lǐng)域，強化跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)橫向到邊、縱向到底的智慧融合，促進(jìn)業(yè)務(wù)的快速反應(yīng)和高效協(xié)同，打造精準(zhǔn)主動的服務(wù)體系，促進(jìn)智慧醫(yī)療創(chuàng)新。

2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

“醫(yī)院大腦”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系可分為數(shù)據(jù)類、技術(shù)類、安全與隱私類3個部分。其中數(shù)據(jù)類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括數(shù)據(jù)元與元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)集、代碼與編碼、共享文檔規(guī)范等，技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括功能規(guī)范、技術(shù)規(guī)范、傳輸與交換規(guī)范等，安全與隱私類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括信息安全、隱私保護(hù)等。

2.2.6 安全保障體系

安全保障體系從數(shù)據(jù)資源的歸集、傳輸、處理、交換、共享、存儲、運行、維護(hù)、訪問、利用等方面全方位對數(shù)據(jù)提供安全保障。以“可管、可信、可控”為核心，依照統(tǒng)一規(guī)劃、分段建設(shè)、持續(xù)完善的原則，建立先進(jìn)、實用、穩(wěn)定、可靠、發(fā)展的“醫(yī)院大腦”信息安全保障體系。

2.2.7 運營支撐體系

建設(shè)以醫(yī)療數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)為核心資產(chǎn)，以創(chuàng)新應(yīng)用為驅(qū)動力的安全、可控的運營支撐體系，以嚴(yán)防醫(yī)療健康敏感數(shù)據(jù)泄露為原則，定制數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源、智能平臺等資產(chǎn)化、價值化。同時，基于數(shù)據(jù)開放平臺，開發(fā)各類應(yīng)用，包括個性化患者服務(wù)應(yīng)用、主動健康服務(wù)應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)健康服務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用增值。

3 主要建設(shè)內(nèi)容

3.1 建設(shè)“醫(yī)院大腦”一體化計算平臺

搭建分布式計算資源平臺，為“醫(yī)院大腦”提供足夠的計算能力，以支持海量數(shù)據(jù)實時調(diào)度、處理?！搬t(yī)院大腦”一體化計算平臺應(yīng)達(dá)到以下能力要求：

（1）具備跨多個部署單元的計算能力，包括跨多個單元的計算資源的統(tǒng)一調(diào)度、跨多個單元的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲、跨多個單元的數(shù)據(jù)在統(tǒng)一框架或同一任務(wù)中計算。

（2）在應(yīng)急狀態(tài)下，可集約、有效組織和配置多個部署單元的計算和存儲資源，服務(wù)于單個任務(wù)。

（3）支持包括批量（離線）計算、流式計算、圖計算、實時計算和機器學(xué)習(xí)在內(nèi)的多種計算框架。

（4）具備支持多種格式的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的處理能力。

3.2 建立“醫(yī)院大腦”數(shù)據(jù)資源平臺

數(shù)據(jù)資源平臺為“醫(yī)院大腦”提供全面的數(shù)據(jù)采集治理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享交換、挖掘分析、安全運營的能力。數(shù)據(jù)資源平臺以人工智能驅(qū)動原始數(shù)據(jù)從感知層到?jīng)Q策層的傳輸，整合匯集各類醫(yī)療數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng)健康數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、集中融合分析、決策應(yīng)用，從而提升醫(yī)療管理、患者服務(wù)和運營管理等方面的能力。

3.3 構(gòu)建“醫(yī)院大腦”算法服務(wù)平臺

通過“醫(yī)院大腦”算法服務(wù)平臺的算法開發(fā)，實現(xiàn)通用算法的積累，提高算法復(fù)用程度和利用率，豐富“醫(yī)院大腦”通用算法庫?；谒惴ǚ?wù)平臺的標(biāo)準(zhǔn)化接口，快速封裝、擴(kuò)展新的數(shù)據(jù)智能應(yīng)用?！搬t(yī)院大腦”算法服務(wù)平臺具備以下人工智能基礎(chǔ)能力：

（1）支持多種主流深度學(xué)習(xí)框架與算法組件，并實現(xiàn)一體化算法管理。

（2）提供包括語音識別、語音合成、語音特征提取、聲學(xué)模型管理在內(nèi)的醫(yī)學(xué)語音算法服務(wù)能力。

（3）提供包括大規(guī)模醫(yī)學(xué)影像計算資源調(diào)度管控、實時流數(shù)據(jù)處理、智能規(guī)則配置、目標(biāo)檢測算法引擎等在內(nèi)的人工智能醫(yī)學(xué)影像計算服務(wù)能力。

3.4 研發(fā)“中樞神經(jīng)”——中臺系統(tǒng)

構(gòu)建基于中臺的開放醫(yī)療生態(tài)服務(wù)，包括建設(shè)技術(shù)中臺、業(yè)務(wù)中臺、數(shù)據(jù)中臺，并引入微服務(wù)架構(gòu)。其中，技術(shù)中臺引入互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)架構(gòu)，實現(xiàn)前后端分離，既保障支持易變的前端交互，又滿足沉淀穩(wěn)定的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)快速業(yè)務(wù)迭代功能，是保障流程高效的基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)中臺打造智慧中樞，提供醫(yī)療共性服務(wù)，基于領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計（domain-driven design，DDD）模型，引入快速醫(yī)療互操作性資源（fast health interoperable resources，F(xiàn)HIR）數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，把服務(wù)沉淀到對應(yīng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，滿足業(yè)務(wù)深層次的發(fā)展需求。數(shù)據(jù)中臺提供醫(yī)療個性化服務(wù)工具，包括實時數(shù)據(jù)訪問、快速數(shù)據(jù)索引、批量數(shù)據(jù)導(dǎo)出、復(fù)雜多模檢索、精確數(shù)據(jù)匹配、大數(shù)據(jù)分析等。

“中臺”理念下所參與醫(yī)療流程的各項業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)都是解耦的，患者、費用、檢驗都有各自所屬的業(yè)務(wù)域。完善或功能新增時，由于系統(tǒng)的架構(gòu)靈活度高，操作更便捷，可減少底層代碼修改，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，解決了醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)耦合度特別高的弊端。

3.5 研發(fā)“醫(yī)院大腦”IT服務(wù)支撐系統(tǒng)

構(gòu)建一套能夠為醫(yī)院各類示范應(yīng)用提供互聯(lián)互通、安全管控與全域感知的IT運行基礎(chǔ)設(shè)施體系，具體包含以下6個方面。

（1）互聯(lián)網(wǎng)開放平臺。

采用IO多路復(fù)用、異步協(xié)程、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、消息隊列等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)互聯(lián)網(wǎng)開放平臺，為醫(yī)院打造統(tǒng)一安全的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入入口和數(shù)據(jù)出口，支撐醫(yī)院統(tǒng)一對外開展互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，包括以患者為中心的健康服務(wù)、以臨床為核心的醫(yī)護(hù)服務(wù)、以管理為目標(biāo)的數(shù)據(jù)服務(wù)。通過可視化方式自主、可控地授權(quán)第三方訪問醫(yī)院內(nèi)部數(shù)據(jù)，可視化監(jiān)視第三方訪問過的數(shù)據(jù)。

（2）物聯(lián)網(wǎng)接入平臺。

基于智能采集終端和“多網(wǎng)合一”的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)接入平臺可提供設(shè)備管理、母嬰安全、環(huán)境監(jiān)測、智能輸液、醫(yī)護(hù)求助、病患監(jiān)護(hù)等一系列技術(shù)支撐。本平臺支持上百種的物聯(lián)設(shè)備，以滿足醫(yī)院不同應(yīng)用場景。

（3）健康鏈交易平臺。

基于健康鏈實現(xiàn)電子健康檔案管理、共享、認(rèn)證等基礎(chǔ)應(yīng)用。建立鏈?zhǔn)綑n案存儲結(jié)構(gòu)，利用區(qū)塊鏈分布式賬本機制搭建信任網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多方共同維護(hù)的檔案構(gòu)建模式，利用數(shù)字信封與智能合約技術(shù)實現(xiàn)對居民電子健康檔案的調(diào)閱，對涉及患者隱私信息的檔案調(diào)閱需要通過患者授權(quán)，并將調(diào)閱記錄及授權(quán)記錄通過區(qū)塊鏈進(jìn)行存證追蹤。

（4）安全管控平臺。

建設(shè)國產(chǎn)化的（龍芯、飛騰、鯤鵬）的安全管控平臺，為解決醫(yī)療數(shù)據(jù)的開放共享提供安全保障，其功能包含數(shù)據(jù)安全綜合管控、數(shù)據(jù)安全審計和數(shù)據(jù)脫敏等。

（5）醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)。

搭建基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識結(jié)構(gòu)化、智能化表達(dá)。該系統(tǒng)支持臨床自由文本錄入的結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)換，提供醫(yī)學(xué)知識共享及自定義知識錄入等功能，可實現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識的不斷更新迭代[9]。

（6）生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。

結(jié)合智慧醫(yī)院發(fā)展的需要，聯(lián)合醫(yī)院、院校、衛(wèi)生信息化標(biāo)準(zhǔn)單位，研究醫(yī)院智慧互操作標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，健全“醫(yī)院大腦”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系和內(nèi)容，為生態(tài)建設(shè)提供合理、科學(xué)的依據(jù)。

3.6 示范應(yīng)用系統(tǒng)

3.6.1 面向醫(yī)務(wù)人員的“智慧醫(yī)療”示范應(yīng)用

（1）全語音驅(qū)動操作場景。

利用“醫(yī)院大腦”將醫(yī)院信息系統(tǒng)與語音識別技術(shù)進(jìn)行深度場景融合，實現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員通過語音完成系統(tǒng)操作，滿足醫(yī)護(hù)人員不方便進(jìn)行傳統(tǒng)鍵鼠操作時的人機交互場景（如傳染病科室、急診、口腔科、手術(shù)室等）的業(yè)務(wù)操作需求。

（2）智能醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)。

基于“醫(yī)院大腦”提供的數(shù)據(jù)資源平臺，實現(xiàn)患者影像和數(shù)據(jù)的安全傳輸、存儲、質(zhì)控；基于“醫(yī)院大腦”提供的算法服務(wù)平臺，實現(xiàn)基于人工智能的影像分析、輔助診斷、結(jié)構(gòu)化報告、治療方案決策及預(yù)后評估；圍繞胸部疾病、肝部疾病、腦卒中、乳腺疾病、骨疾病、兒童生長發(fā)育疾病等完成人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助診斷應(yīng)用。

3.6.2 面向管理人員的“智慧管理”示范應(yīng)用

（1）醫(yī)院綜合業(yè)務(wù)指揮平臺。

利用“醫(yī)院大腦”的分布式計算能力與視頻處理能力，開發(fā)醫(yī)院綜合業(yè)務(wù)指揮平臺，動態(tài)監(jiān)視醫(yī)院基礎(chǔ)運行環(huán)境（包括建筑設(shè)施、醫(yī)療資產(chǎn)、能源動力、暖通空調(diào)、物流醫(yī)廢等）的實時狀況，以及門診、急診、醫(yī)技、住院等主要醫(yī)療服務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)，為醫(yī)院健康運轉(zhuǎn)提供保障[10]。

（2）醫(yī)院一體化應(yīng)急系統(tǒng)。

通過“醫(yī)院大腦”中的數(shù)據(jù)中臺提供的大數(shù)據(jù)分析工具，加強醫(yī)院對公共衛(wèi)生應(yīng)急事件的監(jiān)測預(yù)警和處理能力，有助于形成區(qū)域疫情防控一體化的智慧醫(yī)院體系。建立“醫(yī)院大腦”跨區(qū)域、跨領(lǐng)域的網(wǎng)狀聯(lián)動機制，探索通過“醫(yī)院大腦”解決綜合性問題，提高政府公共衛(wèi)生決策的及時性、準(zhǔn)確性和全面性[11]。

3.6.3 面向患者的“智慧服務(wù)”示范應(yīng)用

（1）醫(yī)院全景導(dǎo)航與室內(nèi)人員定位系統(tǒng)。

基于“醫(yī)院大腦”核心技術(shù)研發(fā)一站式醫(yī)院全景導(dǎo)航與室內(nèi)人員定位系統(tǒng)，實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實導(dǎo)航導(dǎo)診和醫(yī)院信息管理的有機結(jié)合，提升患者的就診滿意度和醫(yī)院的工作效率。采用多網(wǎng)融合、一網(wǎng)多用方式建設(shè)室內(nèi)人員定位系統(tǒng)，在病患實時安全監(jiān)護(hù)、診療過程數(shù)字化及疫情院內(nèi)流動人群管控等方面提供服務(wù)。

（2）智慧病房系統(tǒng)。

基于“醫(yī)院大腦”所提供的物聯(lián)網(wǎng)接入、人臉識別和醫(yī)學(xué)語音錄入等核心技術(shù)，利用智能交互床頭屏、智能交互門口屏、智能護(hù)理電子白板等多種交互式工具，結(jié)合智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)、智能體征采集系統(tǒng)、智能身份識別終端，構(gòu)建以護(hù)理智能化為核心的智慧病房系統(tǒng)，實現(xiàn)同質(zhì)護(hù)理，提高護(hù)理質(zhì)量和效率，提升患者在院滿意度。

4 結(jié)語

“醫(yī)院大腦”將來自于臨床、醫(yī)務(wù)、運營、后勤、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)即時匯聚，形成海量數(shù)據(jù)資源，其建成將使醫(yī)院具備類似人類大腦的功能，能夠自我感知、自我學(xué)習(xí)、自我修正，使醫(yī)院的各個“器官”協(xié)同工作，有利于提升醫(yī)院管理水平，提升運營管理能力，并助推區(qū)域醫(yī)療發(fā)展，實現(xiàn)醫(yī)院管理能力智能化、集約化、人性化，更高效、精準(zhǔn)地服務(wù)于患者與醫(yī)務(wù)部門。同時“醫(yī)院大腦”的算法服務(wù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)接入平臺、互聯(lián)網(wǎng)開放平臺、醫(yī)學(xué)知識圖譜系統(tǒng)等將為建設(shè)新一代智慧醫(yī)院系統(tǒng)提供有力支持。