張淑珺

（安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 安徽省合肥市 230012）

在當(dāng)今時(shí)代，“智慧+”似乎成為了一個(gè)非常熱門的詞語(yǔ)，適逢中國(guó)“十四五”開(kāi)局之年，國(guó)家大力提倡數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智慧醫(yī)療、智慧家居、智慧交通等等都相繼出現(xiàn)。這些應(yīng)用都離不開(kāi)一個(gè)技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)。仔細(xì)回想這些“智慧+”的概念，從第一次提出至今已經(jīng)有接近二十個(gè)年頭了。有些人覺(jué)得在物聯(lián)網(wǎng)的加持下，“智慧醫(yī)療”應(yīng)用已經(jīng)非常成熟了，而有些人卻覺(jué)得我們的“智慧醫(yī)療”夢(mèng)想還未實(shí)現(xiàn)。其到底是夢(mèng)想還是泡沫，有待考證。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

就物聯(lián)網(wǎng)的概念而言，倘若互聯(lián)網(wǎng)的目的是實(shí)現(xiàn)人與人的相連，那么物聯(lián)網(wǎng)便是人與物、物與物的相連。在上個(gè)世紀(jì)末，物聯(lián)網(wǎng)一詞問(wèn)世。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各個(gè)機(jī)構(gòu)接二連三地對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”一詞進(jìn)行定義，使得物聯(lián)網(wǎng)的概念日益清晰。世界各國(guó)和地區(qū)對(duì)其給予了高度重視，媒體對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)道也接踵而來(lái)。究其起源，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)源于一支口紅。1999 年，英國(guó)寶潔公司的品牌經(jīng)理為了掌握口紅的實(shí)時(shí)銷售情況，提出在口紅里安裝芯片，這就是最早的物聯(lián)網(wǎng)。提及物聯(lián)網(wǎng)，大眾對(duì)其第一印象便是天貓精靈。雖然如“天貓精靈”、“小愛(ài)同學(xué)”等智能音箱的確屬于物聯(lián)網(wǎng)的一部分，但是物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)不至于此。例如，從大眾在讀書(shū)期間所使用的校園一卡通，到充斥著每一個(gè)人日常生活的各類快遞物流，再到智慧交通控制和支撐下的交通管理及運(yùn)輸、公共出行以及交通建設(shè)和管理的全過(guò)程，都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)例。另外，隨著云計(jì)算、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)加人工智能應(yīng)運(yùn)而生?；卺t(yī)院信息系統(tǒng)、影像存檔系統(tǒng)等，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提供更廣泛的互聯(lián)互通、更便捷的移動(dòng)、更高效的醫(yī)療信息共享。

2 智慧醫(yī)療的概念

回顧中國(guó)醫(yī)療信息化產(chǎn)業(yè)在過(guò)去10 年的整體發(fā)展?fàn)顩r，可以看出整個(gè)產(chǎn)業(yè)更多地致力于“雪中送炭工程”。在過(guò)去十年，國(guó)家努力縮小貧富差距，致力于將醫(yī)療送到偏遠(yuǎn)地區(qū)，不讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的人民有病無(wú)醫(yī)，體現(xiàn)了一個(gè)以醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、影像歸檔和通信系統(tǒng)（PACS）、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIS）、醫(yī)院管理信息系統(tǒng)（MIS）為代表的時(shí)代[1]。國(guó)家大力支持醫(yī)院建立自己的信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)指揮中心，用電子化代替紙質(zhì)化，在節(jié)約資源的同時(shí)提高工作效率，方便醫(yī)生的同時(shí)方便患者。

在當(dāng)今時(shí)代，中國(guó)的醫(yī)療信息化產(chǎn)業(yè)開(kāi)始以電子病歷、臨床路徑、移動(dòng)醫(yī)療、醫(yī)療安全保障、專業(yè)細(xì)分領(lǐng)域（如血液透析等）、精細(xì)化管理等為代表。對(duì)于臨床路徑，臨床路徑就是一套綜合化的治療和管理模式。它代表的是每一種疾病都有一套完整的、統(tǒng)一的治療模式和指南，這種治療模式遵循醫(yī)學(xué)依據(jù)，有助于治療組織，同時(shí)加強(qiáng)了疾病管理，規(guī)范了醫(yī)療行為。最終，這種模式能夠減少變異性，起到成本降低和質(zhì)量提高的作用。

我們認(rèn)為，在未來(lái)十年，中國(guó)的醫(yī)療信息化產(chǎn)業(yè)是一個(gè)著眼于“智慧醫(yī)療”的時(shí)代。在這個(gè)新時(shí)代中，醫(yī)療信息化產(chǎn)業(yè)將基于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)，打造一個(gè)注重全過(guò)程管理、業(yè)務(wù)自動(dòng)化、資源管理和優(yōu)化等的時(shí)代，是一個(gè)互聯(lián)更加廣泛、移動(dòng)性更加便利、共享更加高效的時(shí)代。

醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今，有很多和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念圍繞在其周圍。比如，無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳感網(wǎng)。這些都不應(yīng)是醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的核心部分，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)真正的創(chuàng)新一定是基于泛化的傳感技術(shù)、泛化的傳感網(wǎng)絡(luò)，具有相當(dāng)?shù)纳疃群蛷V度；相較于新技術(shù)的創(chuàng)新，它更側(cè)重于應(yīng)用層面的創(chuàng)新，而且必須是將新的軟件基礎(chǔ)技術(shù)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)作為發(fā)展階段的標(biāo)志。

3 智慧醫(yī)療各層次的關(guān)鍵技術(shù)

基于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容，本文將智慧醫(yī)療的關(guān)鍵技術(shù)從底層至高層分為以下層次：感知層（負(fù)責(zé)感知和收集各種數(shù)據(jù)）、網(wǎng)絡(luò)傳輸層（負(fù)責(zé)通過(guò)各種無(wú)線傳輸技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)）和應(yīng)用層（應(yīng)用于信息交互），如圖1 所示。與其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)不同的是，智慧醫(yī)療需要利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)具有采集數(shù)據(jù)零誤差、適應(yīng)各種采集數(shù)據(jù)設(shè)備、不同醫(yī)療系統(tǒng)之間共享數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，因此需要建立一個(gè)有層次的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)體系。每個(gè)層次完成自己的任務(wù)，并且做到各層次之間互相通信，互相服務(wù)。

圖1： 智慧醫(yī)療各層次的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 負(fù)責(zé)感知和收集各種數(shù)據(jù)的感知層

3.1.1 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

感知層作為收集數(shù)據(jù)的層次，通常利用一些傳感器設(shè)備來(lái)采集數(shù)據(jù)。比如每個(gè)入院患者手上都會(huì)佩戴一個(gè)手環(huán)，這個(gè)手環(huán)通常就是由RFID（無(wú)線射頻識(shí)別傳感器）、傳感器網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)構(gòu)成[2]。在入院登記的時(shí)候護(hù)士會(huì)將患者的姓名、年齡、入院科室等身份信息輸入進(jìn)去，可用于醫(yī)院、病房等場(chǎng)所的門禁識(shí)別、醫(yī)學(xué)檢查時(shí)的身份識(shí)別。此時(shí)患者手環(huán)就能起到標(biāo)識(shí)患者的作用?，F(xiàn)在興起的智能穿戴設(shè)備也是屬于感知層的應(yīng)用之一。智能穿戴設(shè)備例如心臟起搏器、生命檢測(cè)儀內(nèi)置RFID標(biāo)簽，可以實(shí)時(shí)的檢測(cè)到患者的心率、體溫，有的甚至可以檢測(cè)到血壓、體脂率、血氧飽和度等身體健康參數(shù)，將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換成特定信號(hào)進(jìn)行處理，例如將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與以前信息比對(duì)，觀測(cè)健康信息有無(wú)發(fā)生較大變化，實(shí)時(shí)提醒患者和醫(yī)生注意，為患者的生命安全保駕護(hù)航。在藥品管理系統(tǒng)也經(jīng)常用到RFID 技術(shù)，給每個(gè)藥品的包裝上貼上標(biāo)簽，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其位置、剩余數(shù)量，將這些信息上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中，隨時(shí)監(jiān)控其流通的全過(guò)程。

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)化的無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)化的無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)典型的應(yīng)用就是高清電子攝像頭、煙霧報(bào)警器等。眾所周知，每個(gè)醫(yī)院都在各個(gè)角落安裝了高清攝像頭，攝像頭可以記錄監(jiān)控醫(yī)院各個(gè)角落的圖像，煙霧報(bào)警器則可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)院各個(gè)角落的煙霧濃度、延誤溫度。將這些可以監(jiān)測(cè)溫度、濃度、電力、聲音的傳感器與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，則可以實(shí)時(shí)提取某個(gè)位置的傳感器信息，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的各個(gè)角落，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院的統(tǒng)一管理。

3.1.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

中國(guó)有14 億多的人口，每天都會(huì)產(chǎn)生巨量的數(shù)據(jù)。按照每天醫(yī)院的人流量來(lái)看，也會(huì)產(chǎn)生非常多的醫(yī)療數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)在海量的數(shù)據(jù)加以感知、處理，篩選出有用的信息，或者將有效信息加以壓縮，去除掉不必要以及重復(fù)的信息，在一定程度上提高傳輸效率，減小一定的冗余空間。

3.2 負(fù)責(zé)通過(guò)各種無(wú)線傳輸技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層

智慧醫(yī)療中網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)的是接收下層感知層傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)各種無(wú)線通信技術(shù)，例如低功耗廣域網(wǎng)、5G 等[3]將處理好的數(shù)據(jù)傳輸至上層應(yīng)用層。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)層的創(chuàng)新主要集中在基礎(chǔ)軟件及平臺(tái)的創(chuàng)新，還有通信協(xié)議、通用型標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新。研究方向是基于ZigBee 的醫(yī)院大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署方案（基于激勵(lì)器輔助的大規(guī)模ZigBee 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）。由于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景特殊性，需要具備靈活的無(wú)線協(xié)議、低功耗，速度較高這樣的特點(diǎn)，于是低功耗廣域網(wǎng)（Low-Power Wide-Area Network, LPWAN）應(yīng)運(yùn)而生，其中5G、Cat.1、NB-IoT、LoRa、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較主流[4]。

3.3 應(yīng)用于信息交互的應(yīng)用層

應(yīng)用層作為智慧醫(yī)療體系的核心，負(fù)責(zé)將那些從網(wǎng)絡(luò)傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)與實(shí)際需求相結(jié)合，應(yīng)用到智慧醫(yī)療的各個(gè)方面。例如，遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、醫(yī)療設(shè)備管理、醫(yī)療系統(tǒng)共享通信等。其中涉及到的技術(shù)有云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、圖像識(shí)別技術(shù)、室內(nèi)定位技術(shù)、醫(yī)療信息互通互聯(lián)技術(shù)、異地醫(yī)療服務(wù)技術(shù)等。

3.3.1 室內(nèi)定位技術(shù)

室內(nèi)定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于智慧醫(yī)療的各個(gè)地方。如醫(yī)療設(shè)備管理、醫(yī)療資源管理（醫(yī)護(hù)人員、病人等）、優(yōu)化工作流程、特殊病人管理（殘疾病人、突發(fā)疾病病人等）、醫(yī)院特殊場(chǎng)所管理、特殊藥品監(jiān)管，醫(yī)院醫(yī)療垃圾的監(jiān)管等。同時(shí)，室內(nèi)定位技術(shù)可對(duì)病人所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，使整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)需人工排隊(duì)，從而提高工作和就醫(yī)效率。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究方向包括基于RSSI 的室內(nèi)定位引擎（基于室內(nèi)定位技術(shù)相關(guān)應(yīng)用的平臺(tái)）等[5]。

3.3.2 醫(yī)療信息互通互聯(lián)技術(shù)

在當(dāng)今這樣一個(gè)信息爆發(fā)式增長(zhǎng)又資源共享的時(shí)代，社會(huì)的各個(gè)角落都存在信息化、電子化、一體化的應(yīng)用。醫(yī)療信息互通互聯(lián)技術(shù)指的是不僅醫(yī)院的各個(gè)醫(yī)療、信息、管理系統(tǒng)共享著每個(gè)人的數(shù)據(jù)，而且每個(gè)醫(yī)院也能共享病人的數(shù)據(jù)。前者意味著在這個(gè)醫(yī)院患者不用反復(fù)填寫(xiě)自己的信息，可以節(jié)省大量的人力物力，后者意味著每個(gè)醫(yī)院都能看到患者的信息，包括既往病史、過(guò)敏史、診療記錄等等，不需要重復(fù)做檢查，醫(yī)生可以直接為病患提出診療方案。

3.3.3 異地醫(yī)療服務(wù)技術(shù)異地醫(yī)療服務(wù)技術(shù)解決的是“看病難”的問(wèn)題。我國(guó)在過(guò)去的十年一直致力于縮小貧富差距，一直致力于解決地區(qū)資源分配不合理、偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療水平差等問(wèn)題。涉及異地醫(yī)療服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用有遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程檢測(cè)，通過(guò)5G 實(shí)時(shí)回傳高清圖像可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、專家會(huì)診、異地就診。在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)和智慧醫(yī)療越來(lái)越發(fā)達(dá)的社會(huì)，異地醫(yī)療服務(wù)技術(shù)使得病患就醫(yī)越來(lái)越方便，在一定程度上解決了地區(qū)醫(yī)療資源分配不合理等問(wèn)題。

4 智慧醫(yī)療轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略

4.1 醫(yī)療信息互通互連方面

資源共享、信息互通是醫(yī)療行業(yè)在未來(lái)發(fā)展必須要面臨的問(wèn)題。由于現(xiàn)在許多病人還是持有生病是隱私這樣的想法，醫(yī)院和醫(yī)院之間因?yàn)榇嬖诟?jìng)爭(zhēng)而不共享數(shù)據(jù)和信息，導(dǎo)致很多類似于醫(yī)療輔助的系統(tǒng)無(wú)法開(kāi)發(fā)。這些醫(yī)療輔助系統(tǒng)需要大量的臨床數(shù)據(jù)。如果所有人都愿意貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)給臨床使用，那么在不久的未來(lái)一定可以研發(fā)出輔助醫(yī)生的診斷和電子病歷系統(tǒng)[6]。關(guān)于信息共享問(wèn)題，政府可以加快相關(guān)制度、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的建立，例如醫(yī)療信息安全條例、健康領(lǐng)域信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，并加大信息安全監(jiān)管力度，防止病患個(gè)人醫(yī)療信息被不法分子利用，危害病患信息安全。關(guān)于信息共享問(wèn)題，政府還可以加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人才培養(yǎng)和交叉學(xué)科建設(shè)的投入力度，促進(jìn)跨學(xué)科人才的培養(yǎng)，利用大數(shù)據(jù)整合、云存儲(chǔ)、云計(jì)算等技術(shù)與臨床技術(shù)相結(jié)合的方式，讓信息走出醫(yī)院，突破地域的限制形成數(shù)據(jù)網(wǎng)，不僅減少病患在檢查上的費(fèi)用支出，還可以真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，提高醫(yī)生的診斷效率。

4.2 人文倫理方面

智慧醫(yī)療在人文倫理方面挑戰(zhàn)非常大。在發(fā)展較好的醫(yī)院是可以看見(jiàn)導(dǎo)診機(jī)器人、消毒機(jī)器人的身影的，但是卻不會(huì)看見(jiàn)診斷機(jī)器人，特別是單獨(dú)問(wèn)診的。人工智能技術(shù)在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速，西京醫(yī)院曾進(jìn)行過(guò)6次人與機(jī)器人AIphaGo 的對(duì)決[7]，機(jī)器人診斷疾病的速度和準(zhǔn)確率都高人類一籌，但是在醫(yī)療行業(yè)卻遇到了瓶頸，原因是患者會(huì)選擇相信有資歷的醫(yī)生，通常不會(huì)相信人工智能的診斷，這對(duì)智慧醫(yī)療轉(zhuǎn)型產(chǎn)生了不少挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，政府可以加大智慧醫(yī)療優(yōu)勢(shì)的宣傳，投入人力物力在各個(gè)社區(qū)、各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行線上線下相結(jié)合的方式宣傳，比如在人流量較多的地方科普播放一些類似達(dá)芬奇機(jī)器人[8]的視頻介紹、資料介紹，讓民眾了解醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，以及比醫(yī)生更為精確的異常定位系統(tǒng)。通過(guò)宣傳加強(qiáng)民眾思想認(rèn)識(shí)的提高，切實(shí)了解到智慧醫(yī)療、醫(yī)療機(jī)器人對(duì)現(xiàn)代醫(yī)療的深遠(yuǎn)意義。

4.3 醫(yī)療APP無(wú)法得到發(fā)展

智慧醫(yī)療包括醫(yī)療APP 的發(fā)展。人工智能的發(fā)展帶動(dòng)了一批APP 的發(fā)展，但是這里面卻不包括醫(yī)療APP[9-10]。當(dāng)前市場(chǎng)上存在很多沒(méi)有科學(xué)論證過(guò)的醫(yī)療APP，它們的權(quán)威性存疑，因而是否具有誤導(dǎo)性需要進(jìn)一步進(jìn)行論證。還有些醫(yī)療APP 想通過(guò)發(fā)展線上應(yīng)用開(kāi)展線下醫(yī)療機(jī)構(gòu)，往往欲速不達(dá)。因此智慧醫(yī)療的全面發(fā)展還需要國(guó)家及政府關(guān)注醫(yī)療APP 的健康發(fā)展。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)家可以嚴(yán)格對(duì)醫(yī)療APP 資質(zhì)的審核，出臺(tái)一系列關(guān)于監(jiān)管醫(yī)療APP 的條例、制度，規(guī)范市場(chǎng)監(jiān)管，堅(jiān)決杜絕醫(yī)療APP 隨意給出診療結(jié)果從嚴(yán)打擊不具有資質(zhì)或資質(zhì)不全的APP 出現(xiàn)在應(yīng)用市場(chǎng)上。除此之外，鼓勵(lì)公立醫(yī)院發(fā)行自己醫(yī)院的醫(yī)療APP，通過(guò)移動(dòng)客戶端滿足部分患者的線上掛號(hào)、線上問(wèn)診、線上開(kāi)藥、開(kāi)檢查單的需求，在減少醫(yī)院門診患者人流量的同時(shí)方便患者的求醫(yī)需求，提升群眾滿意度[11]。

5 結(jié)束語(yǔ)

智慧醫(yī)療作為“智慧+”的產(chǎn)物，大力推動(dòng)了世界醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要的政策背景，本文提出了一個(gè)基于分層思想的智慧醫(yī)療技術(shù)框架，對(duì)智慧醫(yī)療的技術(shù)建設(shè)進(jìn)行研究，并就智慧醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)分析。本文首先介紹了醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)，深入分析關(guān)鍵技術(shù)適用的場(chǎng)景，然后介紹了目前智慧醫(yī)療轉(zhuǎn)型面臨的醫(yī)療信息互通互連、人文倫理等問(wèn)題，并給出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。綜上所述，智慧醫(yī)療作為“智慧+”的產(chǎn)物，恰逢數(shù)字技術(shù)爆發(fā)式進(jìn)步的時(shí)代，智慧醫(yī)療的推行，還是要依靠國(guó)家政策的支持，政府的幫助以及全民的密切關(guān)注，這樣才能進(jìn)一步探索和完善此領(lǐng)域，真正實(shí)現(xiàn)全民醫(yī)療信息化。