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2009年，IBM（International Business Machines Corporation，国际商业机器公司）在“智慧地球”战略中首次提出了智慧医疗的概念，这种新型的医疗模式致力构建一个“以患者为中心”的医疗服务体系，利用先进的移动通信、互联网、物联网技术，将医疗卫生系统中的人员、信息、设备等资源连接起来，从而实现医务人员、医疗机构、医疗设备、患者及其家属之间的信息化互动。物联网、移动互联网、大数据、云平台、纳米技术、传感器等科技的飞速发展，特别是5G移动通信技术的出现，快速推动了人工智能与医疗的结合，以患者为中心的医疗数据网络逐渐形成。智慧医疗将随着5G移动互联网的发展迎来爆发期。
智慧医疗英文简称WIT120（wise information technology of 120），是近几年兴起的专有医疗名词。智慧医疗是一种以患者数据为中心，通过构建健康档案区域医疗信息平台，利用先进的移动通信、物联网技术，实现医务人员、医疗机构、医疗设备、患者及其家属之间的信息化互动的医疗服务模式。2015年我国颁布的《全国医疗卫生服务体系规划纲要（2015—2020年）》提出：“开展健康中国云服务计划，积极应用移动互联网、物联网、云计算、可穿戴设备等新技术，推动惠及全民的健康信息服务和智慧医疗服务，推动健康大数据的应用，逐步转变服务模式，提高服务能力和管理水平。”智慧医疗将新型传感器、物联网、云计算、移动通信等技术与现代医学理念结合，构建出以电子健康档案为中心的区域医疗信息平台，整合医院内部的业务流程，优化区域医疗资源，为患者提供更加快捷、方便的跨医疗机构的在线预约和双向转诊，简化患者就诊流程、缩减繁杂的手续，使得医疗资源合理分配给每一位患者，真正做到以患者为中心。未来，医疗行业将会应用更多新技术，如人工智能、传感技术等，使医疗服务体系实现真正意义上的智能化，推动医疗事业的健康、快速发展。在中国新医改的大背景下，智慧医疗正在走进寻常百姓的生活，为患者提供方便、高效的医疗服务（图1-9）。
图1-9 智慧医疗结构图
智慧医疗由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三部分构成。其中智慧医院系统包括数字医院和提升应用两部分，数字医院包括医院信息系统、实验室信息管理系统、医学影像信息的存储系统、医疗信息传输系统以及医生工作站五个部分，提升应用包括远程图像传输、海量数据计算处理等技术，数字医院与提升应用相辅相成，从而实现医疗服务水平的提升。区域卫生系统由区域卫生平台和公共卫生系统两部分组成，主要是利用尖端的科学和计算机技术，实现患者与各个层次医疗机构之间的信息及资源共享，解决患者看病难的问题。家庭健康系统主要针对行动不便者以及慢性病患者，让他们在家医生就能智能监测其病情，以便得到实时且有效的医疗救助。智慧医疗的三个构成部分各司其职，又紧密联系，为智慧医疗提供技术支持及系统化管理。
相对于传统医疗模式，现代医疗与信息技术结合的智慧医疗具有全新的特征。①互联性。医生可以通过移动终端随时随地监测患者病情，实时做出治疗变动，患者也可以自主选择更换医生或医院。②协作性。信息数据库整合并共享医疗信息，构建一个综合、专业的医疗网络，医护人员之间可通过互联网实时查询患者的诊疗信息。③预防性。实时感知、分析和处理重大的医疗事件，从而快速、有效地做出响应。④普及性。智慧医疗系统全方位覆盖大中小医院，支持乡镇医院和社区医院与中心医院无缝对接，从而使乡镇医院和社区医院的医护人员及时地获取专家诊疗建议、安排患者转诊和接受医疗培训等。⑤创新性。提升理论和临床处理能力，进一步推动临床创新和研究。⑥可靠性。使从业医生能够搜索、分析和引用大量科学证据来支持他们的诊断，如移动医学图书馆的应用。
从患者开始感知身体不适到医生开始针对性治疗，这其中的每一个环节在智慧医疗的模式下都变得智能化、信息化以及准确化。以患者为中心的服务理念是智慧医疗的中心思想，智能化医疗、医疗大数据、云计算、5G通信等技术的应用，使患者能得到更方便、快捷、及时、有针对性的医疗服务，为患者的健康保驾护航。智慧医疗覆盖患者和医护工作者，使得患者与医护工作者之间的沟通更加准确、高效。信息共享是智慧医疗中的关键一环，医生通过共享数据库可以及时获得患者的诊疗信息，提高医疗服务效率。
智慧医疗覆盖诊疗全过程，有智慧门诊、智慧病房、智慧健康管理、移动医学图书馆四个方面的应用。这四个方面共同助力患者“一站式”看病（图1-10）。智慧门诊实行多渠道预约挂号和分时段预约诊疗，诊间实行“先诊疗后付费”，患者完成挂号、就医、化验、取药等流程后再付费，支持多种线上和线下缴费方式，就诊过程中的缴费单、诊疗化验单等均可通过自助终端自助获取。智慧病房为患者提供住院自动化全流程服务，患者可以自助办理一系列住院和出院手续，以电子病历为核心的信息化建设，实现影像、检验及电子病历等方面的信息化联通，让医护工作者在第一时间就可得到患者的诊治信息，开展移动查房、移动护理，帮助医疗和护理实现新型管理模式。智慧健康管理全面记录患者的健康情况、诊疗信息，可随时在移动端查阅相关信息，包括门诊、住院、用药史、治疗效果、费用清单、检查单、检验单、报告单、在线问诊记录等。另外，在移动端还可以及时自查健康状况，通过向24小时在线医生进行咨询，从而时刻监测自身健康状态，将“身体不适自查，小病先问诊，大病去医院”的正确就医态度渗透于智慧医疗理念之中。移动医学图书馆的出现让每一位医护工作者都可以随时随地在移动端查阅权威医学字典的药物库、疾病库、症状库以及临床病例分析，甚至可以随时查询医学期刊中的相关文献。
图1-10 智慧医疗方案架构图
智慧医疗的结构体系包括产业链条、体系架构和技术架构，以下将分点讲述。
智慧医疗产业链包括医院方、患者方以及第三方（图1-11）。
图1-11 智慧医疗产业链
医院方主要有智能化的医疗器械设备、医疗信息化以及远程医疗。医疗信息化是指医疗服务的数字化、网络化、信息化，融合计算机科学、现代网络通信技术及数据库技术于一体，为各医院之间以及医院所属各部门之间提供病人信息和管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换。远程医疗借助移动通信、物联网、云计算、视联网等新技术实现远程医疗操作，众多智能健康医疗产品逐渐被商家开发出来。
针对患者方，商家等开发出了智能的可穿戴设备、移动医疗App等。可穿戴设备具有便携的特点，可为不同的患者提供实时监测，方便患者与医院之间的联通，使广大患者能够实现小病不住院、大病及时治。这项技术将大大降低患者的住院率和就诊率。基于移动终端的医疗类App，主要为患者提供线上问诊、预约挂号、药品采购以及专业信息查询等服务。
第三方是独立于患者和医生之外的。第三方可用信息化的手段实现医保支出的智能管控，保证医保基金的合理使用与高效运营，这大大减少了患者与医护工作者之间的利益冲突。
智慧医疗体系架构包括应用支撑云平台、基础设备层、标准规范体系以及安全保障体系。应用支撑云平台主要包括智慧医疗公众访问平台，该平台实则是一个以用户为中心的一体化居民健康服务体系，监测与评估居民的健康情况、疾病的发生发展和康复治疗的全过程，从而为患者提供个性化的健康咨询和自我健康管理等服务。当然，居民可以随时随地在手机移动终端上获取个人健康信息，如个人电子健康档案、电子病历等，居民还可以在终端上设置用药提醒等其他个性化服务。
应用支撑云平台由服务平台层和基础支撑体系组成，其中服务平台层又分为智慧云服务平台和智慧云数据中心。智慧云服务平台属于一体化平台，该平台主要完成医疗机构的数据采集、交换、整合，通过提供统一的基础服务实现“以居民健康档案为核心，以电子病历为基础，以慢性病防治为重点，以决策分析为保证”的智慧云服务，各医院之间通过该云服务平台实现医疗数据的联通，构建智慧医疗数据中心。智慧云数据中心汇集各医疗机构的诊疗数据，同时具备挖掘、分析数据的能力，可为医疗决策者提供有力的数据支持。
基础支撑体系为云服务平台提供软件及硬件方面的支撑，运行支撑平台和基础设备为基础支撑体系的两大构成。其中运行支撑平台又由基础中间件和运行支撑服务构成，基础中间件包含资源虚拟化中间件、应用服务中间件、数据库中间件；运行支撑服务能高效能地分析和处理海量的数据，能够实现对基础设施的有机整合，具备云计算和云存储功能，可解决分散信息的集中管理以及集中信息的分散服务问题，并能有效支撑各类感知资源和数据地处理，实现面向服务的按需聚合应用。
基础设备层主要由智慧感知层和医疗卫生专网组成。智慧感知层由不同种类的传感器及传感网构成，传感器和传感网一头连接移动终端，一头连接云服务系统，起着数据桥梁的作用。这能够高效、全面地获取相关医疗信息，包括图像识别及数据传输等。医疗卫生专网主要采取运营商统筹、专线接入以及Internet（互联网）经VPN（virtual private network，虚拟专用网络）接入等三种接入方式。医疗卫生专网不仅能够实现医疗领域的信息统筹，还能够实现智慧城市等其他领域网络的融合、共享和安全，从而实现整个智慧城市网络的传输和统一管理。
标准规范体系是智慧医疗建设的基础工作，是各个环节应用和开发的准则。“统一规范、统一代码、统一接口”是智慧医疗建设的原则，规范的业务梳理和标准化的数据定义为智慧医疗建设提供了既定的标准和技术路线。标准规范体系主要包括智慧医疗卫生标准体系、电子健康档案以及电子病历数据标准与信息交换标准、智慧医疗卫生系统相关机构管理规定、居民电子健康档案管理规定、医疗卫生机构信息系统介入标准、医疗资源信息共享标准、卫生管理信息共享标准、标准规范体系管理八大规范体系，其在不同的部门发挥着不同的规范作用，从而实现智慧医疗整体化规范，规避智慧医疗建设过程中不必要的风险。
安全保障体系主要是从物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全和安全管理六个方面来建设的，这为智慧医疗建设安全防护提供了有力的技术支持。通过采用多层次、多方面的技术手段和方法，实现全面的防护、监测、响应等安全保障措施，确保智慧医疗体系整体具备安全防护、监控管理、测试评估、应急响应等能力。
智慧医疗技术架构包括终端层、网络层、平台层、应用层（图1-12）。终端层既可以是接收端也可以是发出端，作为信息的接收端主要负责持续、全面、快速地收集信息，作为信息的发出端负责展示云系统储存的信息。人工智能设备可以将医生工作站、护士工作站以及影像和检验工作进行一体化集成，为患者提供无人引导式就诊服务，同时对患者生命体征进行实时、持续地监测，还可以将患者的生命体征数据和危急报警信息通过5G传送给医护人员，医护人员通过及时获取患者全面的健康信息，为患者及时地做出病情诊断和医疗处理，从而提高患者的康复率和减少病死率。网络层主要负责实时、可靠、安全的信息传输，网络层覆盖面广，从医院到社区诊所，从大型影像设备到可穿戴设备，从独立的个性网络到共享网络均可覆盖。5G技术的出现，使各个邻域间的信息传输具有实时高速率、低时延、广连接的特点。而平台层则能实现智能、准确、高效的信息处理。平台层主要是将收集来的信息进行存储、整合和分析，有着承上启下的过渡作用。利用人工智能、云存储等信息技术，对从四面八方汇集而来的杂乱无章的信息进行整理、分析，当需要提取有用信息时，其可高速运转并输出有价值的资料。应用层涉及的层面较为广泛，如医疗设备、远程医疗、移动个性化设备等，它是5G技术与医疗融合价值的集中体现。5G具备高速率、低时延、广连接三大特性，这三大特性将助力医院与患者间信息的无缝连接，从而节约时间和成本，其主要体现在院外急救、院内监测、智能医疗操作以及远程医疗等方面。
图1-12 5G智慧医疗技术架构图
“智慧医院”概念作为“智慧地球”的一个衍生概念由IBM首次提出。智慧医院是指把新一代的互联网技术充分运用到医疗卫生行业，把传感器应用到医院的每一个环节，通过互联网形成“物联网”；通过超级计算机和云计算，使得医生以更加精准、高效的方式进行诊治，从而在医院范围内提升医疗护理效率，实现“一站式”医疗服务。“智慧医院”通过丰富的智能医疗器械、智能医疗平台、智能医疗应用等将患者、诊疗过程、医护人员有机地连接起来，实现诊断、治疗、康复、支付、卫生管理等各环节的高度信息化、自动化、移动化和智能化，为患者简化流程的同时提供更高质量的医疗服务。
区域卫生系统的核心是管理家庭健康档案和提供基础医疗保障，要求充分调动社区资源，发挥社区范围内系统的预防、保健、诊疗、康复、健康教育等功能，并按照医院的信息结构标准向社区医疗卫生信息平台系统提供最新的居民健康档案和电子病历。
区域卫生系统具有三个核心内容，即居民健康档案、居民健康管理、社区医疗。
（1）居民健康档案。居民健康档案内容包括基本信息、既往病史、家族病史、简单体检、健康状况、行为危险因素、亚健康状态、过敏史。建立和完善居民健康档案信息，详细记录居民的每一次就医行为，以便医生能够快速、完整、准确地了解患者既往病史，做出准确的诊断。
（2）居民健康管理。①儿童计划免疫。儿童计划免疫作为居民健康档案的重要部分，切实记录儿童免疫计划，保证不遗漏或者不重复注射疫苗，落实国家对于儿童计划免疫的要求。②健康教育。社区医院利用微信推送、VR（virtual reality，虚拟现实技术）等新式信息手段开展健康科普教育，切实实现医学教育的下沉。③疾病防治与康复。互联网公司根据居民的健康档案通过大数据进行预测分析，对超标数据进行健康预警与健康建议，定期给出健康小结，制定出个性化的“健康指南”，从而维持对患者数据的监管。④慢性病管理。随着社会老龄化加重，慢性病的发病率也在升高，通过社区医院提供定期体检或者智能穿戴设备服务能监控患者病情的发展，并能将信息同步至负责医生处，从而使负责医生根据需要调整治疗方案。
（3）社区医疗。①基础医疗和健康管理。社区医生可通过坐诊、上门服务，甚至可通过远程视频的方式处理一些社区内居民的小疾病，满足社区内居民的一般健康需求。社区医生还可以通过设置在患者家中的医疗监测工具以及与这些工具连接的传感器定期对患者的身体状况、药品使用情况进行监测和跟踪，运用先进的数据分析系统对监测和跟踪的结果进行分析，将分析结果及时发送给患者家属和医护人员，以便于患者家属及时掌握患者情况和医护人员及时制订针对性的医疗方案。②实现分级诊疗，与大医院无缝对接。社区医院建立医疗信息整合平台后，整合患者医疗信息，并通过平台和大医院实现互联互通，在社区医生判断当前的医疗条件无法满足患者的治疗需求时，可使患者及时地转入大医院，确保其能得到及时、有效的救治。
我国家庭健康中普遍存在的问题有：①体检意识淡薄，经常是出现明显症状才会去医院就诊，从而错失了最佳的治疗时机。②部分患者对于慢性病的认识还不到位，不能坚持服药，不能定期复查，以为症状解除就痊愈了，导致病情迁延不愈。
家庭健康系统就是要解决“早期预防，长期追踪”的难题。该系统以智能穿戴设备和5G技术为基础，实时监控用户的各项生命指征。用户在使用各种通用医疗器械，如血糖仪、电子血压计、电子体温计等时，设备自带的无线数据采集模块自动将医疗器械上的数据无线传输到智能移动设备上，随后将数据统一传输至用户对应医院的监测管理平台，由专业的医护人员对数据进行分析，并针对用户的状况提出针对性的治疗建议与方案，同时将治疗建议与方案通过信息交互服务器反馈至个人，使用户得知自身病况，并依据治疗建议与方案进行治疗。当用户在相应医院或社区就诊时，医生就能通过数据采集、查询服务器查看用户平时的健康数据，有助于诊断。
传统医疗产业与互联网公司合作，将时代前沿的科技用于解决现代医学问题，推出面向医院的信息产品，大幅提高了医护人员的工作效率。具有代表性的应用有智慧门诊、智慧病房、智慧健康管理、移动医学图书馆。
智慧门诊是指医院门诊利用智能、信息化的技术实现就诊各个环节的简化，为患者提供更加优质的就医体验。智慧门诊包括以下几个方面的内容：
（1）智慧导诊系统。传统导诊是由前台护士引导患者，但是由于我国的特殊情况，负责指引的护士通常应接不暇。而智慧导诊是通过放置在门诊大厅的智慧引导机或者手机App，提示患者输入自身症状和相关信息，由人工智能判断并提示患者前往相应的科室就诊。智慧导诊不仅能减少导诊护士的工作量，而且能处理患者经常咨询的一些问题和简单业务，提高患者的整体满意度。
（2）智慧挂号系统。传统挂号需要前往门诊人工窗口才能办理且不能提前预约。智慧挂号则让患者可以通过门诊的终端机或者手机App，轻松查询到科室简介、专家介绍、医生出诊时间、当前医生的余号量等信息。患者可以根据提示预约指定医生的“空闲”时间段。预约完成后只需在预约时间前往医院即可，省去了挂号排队的时间。
（3）智慧排队叫号系统。传统排队叫号方式通常为刷卡或分诊台报到。而智慧门诊创造了在线排队叫号的方式，患者可通过相关微信公众号或者医院App进行在线排队叫号，并可动态了解前方排队人数，自主安排时间。
（4）智慧缴费系统。传统门诊缴费途径通常为人工窗口缴费，而缴费窗口常常设置在门诊大厅，患者进行多项检查时需要反复往返于科室和大厅，非常不便。除此之外，线下医保结算也存在结算手续复杂、耗时较长等缺点。智慧门诊开通线上缴费功能，允许患者进行在线缴费（含医保结算），优化就医流程，并提升患者的就诊体验。
（5）智慧药房。患者从传统药房取药需要凭借纸质的收据；而在药房内，药师凭记忆或者简易标签在药架前找寻各种药品，找到后再核对患者的信息和剂量，将药品入袋、送递，这种方式明显存在取药效率低、人工核对易出错等问题。而智慧药房可通过网络直接确认患者的处方，无需纸质凭证，减少中间环节，用机械装置实现全自动化取药、发药，安全可靠，有效减少了患者的等待时间（图1-13）。
图1-13 智慧药房
智慧病房是“医院-护士站-病房”信息化服务的综合一体化系统的应用。它可以将散乱的医疗数据进行收集、整理后通过智能终端显示出来，为医护人员和患者呈现及时、准确的信息。智慧病房通过多个环节的介入来减少医疗护理差错，优化护理流程，提高医护人员工作效率，改善患者就医体验，提升医疗服务质量。
（1）智慧床旁交互系统。智慧床旁交互系统是一款配备于床旁的“一站式”医疗信息平台，医护人员以数据录入代替传统手写床头卡，实现全过程无纸化，数据化的存储方式可有效避免因遗失而带来的医疗问题。该系统也是一个智能服务平台，能为患者提供院内信息查询和自助业务办理服务，同时也具备生活娱乐功能，可为住院的患者提供优质、便利的住院环境。
（2）护士站智能看板。护士站智能看板是一种集中可视化的信息处理平台，通过病房里其他测量设备的辅助，可同时监控病房中所有患者的状态并实时同步，使医护人员坐在办公室也能“眼观六路，耳听八方”，有助于提高护士管理效率。另外，该平台还有患者呼叫提醒、输液监测、护士交接班等功能，可进一步优化医院管理流程，让护理工作更加合理化。
（3）电子门牌。电子门牌是一种管理病房床位资源的多媒体平台，通过与护士站的数据库连接，电子门牌实现了病房信息集中可视，可显示病房号、床号、患者信息、该病房主治医生及责任护士信息，且能读取各科室信息，并会实时同步更新患者信息，可以有效地避免人为的更新不及时的问题，为患者家属及医护人员提供信息导航。
（4）移动护理系统。移动护理系统是医院治疗、护理过程中的得力助手，也可以说是医护人员的监督者。该系统主要是对医嘱实际执行的全过程进行智能化跟踪，包括入院管理、护理管理、体征采集、医嘱核对、检验结果查询和实时护理监控，有助于规范护理行为，优化护理流程，提高护理工作效率和患者满意度。
智慧健康管理系统由智能健康风险评估设备/智能穿戴设备、智慧健康管理大数据平台、电脑后台或手机App组成，通过用户佩戴的智能设备实时收集数据，经专用网络上传至医院信息系统进行分析，然后反馈至用户的终端，用户根据系统的“指导意见”调整生活或用药习惯，从而实现用户的智能健康管理（图1-14）。
（1）通过日常采集生活数据进行疾病预防。其实大部分疾病来源于我们平时的不良生活习惯，如久坐、酗酒、高脂饮食等。智能穿戴设备帮助我们监控生活中的小细节，然后将数据信息上传至服务器进行分析，预测当前的健康风险，并提出“指导意见”，降低用户患病风险。
（2）慢性疾病的管理。由于慢性病的特殊性质，慢性病患者往往需要坚持长期服药，定期复查，而智慧健康管理系统通过装有网络模块的各种通用医疗器械，如血糖仪、电子血压计、电子体温计等仪器，自动将数据统一传输至用户对应医院的监测管理平台，由专业医生进行诊断并反馈治疗意见，实现“足不出户”轻松自查，把病情发展牢牢控制住。
图1-14 智慧健康管理模式图
（3）临床研究分析。进行随机对照实验是临床中常用的方法，或研究手术方案优劣，或做一些回溯性的研究，如果患者有保存定期测量数据的习惯，并将数据上传至云端，那么研究者可以直接从云端调取数据进行分析，这将大大减少临床研究的工作量，缩短临床研究的周期。
虽然如今电子书已经相当普及，但位于特殊领域的医学文献不同于小说、杂志，后两者随意就能在书店买到或是在网络上搜索到，而医学文献很多时候用户在相关网站注册、付费后才能阅读，这无疑增加了医学知识的传播难度。随着智能移动端开发的不断深入和社会需求的扩张，软件开发商开始挖掘、整理医学资源来扩展自己的经营范围。例如：出自权威医学字典的药物库、疾病库、症状库查询，临床病例分析，甚至包括医学期刊的在线阅读和下载等，通过手机就能轻松查阅，为医务工作者的工作和学习带来了极大的便利。
同时，医学知识服务的对象不仅仅局限于医务工作者，群众对于医学知识的渴求也越来越强，但不同的是针对群众的医学资料还需要增加“通俗”和“权威”的属性。社会要注意网络发布的医学类信息的“真实性”问题。为了弥补这一空缺，各大知识平台联合医院专家也相继推出面向患者的医学科普视频，致力将优质、权威的健康知识呈现给患者，帮助患者树立正确的健康观念。
5G技术与2G、3G、4G移动网络技术一样，属于数字蜂窝网络，但其用户体验速率是4G移动网络技术的10倍，可达10Gb/s，而且延时低于1ms，这无疑为远程精细化的医疗行为提供了新的解决方案。2019年10月，工信部颁发了我国首个5G无线电通信设备进网许可证，5G基站入网正式获得了开闸批准，5G网络正逐步走向多元化、智能化、综合化。2019年10月底，我国三大移动通信运营商公布5G商用套餐。随着5G正式商用以及与大数据、互联网＋、人工智能、区块链等前沿技术的融合，5G时代的智慧医疗在智能诊断、数据分析、系统优化等方面展现出强大的影响力和生命力。5G技术的加入有望推动人类医疗水平进入一个新的时代。