從火神山醫(yī)院到智慧醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)的思考

熊 光， 劉子毅， 蔡雄飛， 陳 車

(中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430014)

0 引言

智能化和信息化是快速完成醫(yī)院建設(shè)，救治患者、保障醫(yī)護(hù)人員安全的重要一環(huán)。筆者所在的設(shè)計團(tuán)隊自2020年至今，先后設(shè)計完成了多個平戰(zhàn)結(jié)合的綜合醫(yī)院項目，同時也在智慧醫(yī)院的設(shè)計領(lǐng)域進(jìn)行了一些嘗試性的探索，持續(xù)思考和實踐如何將“人民至上、生命至上”的理念貫徹到智慧醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)中。本文從武漢火神山醫(yī)院設(shè)計與建設(shè)中建筑智能化新技術(shù)應(yīng)用引出，通過對以人為本的醫(yī)療服務(wù)需求分析，重點從智慧醫(yī)療服務(wù)體系平臺建設(shè)等方面進(jìn)行探討，以期對工作實踐有所促進(jìn)。

1 武漢火神山醫(yī)院智能化系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)

1.1 項目概況

武漢火神山應(yīng)急醫(yī)院項目總建筑面積為34 571m2， 包括住院樓、ICU樓、醫(yī)技樓、后勤樓、衣物消毒處置間、垃圾暫存間、吸引站等，是一座應(yīng)急呼吸類傳染病?？漆t(yī)院，集中收治新型冠狀病毒肺炎病患。

1.2 智能化系統(tǒng)的差異化設(shè)計

設(shè)計按照傳染病醫(yī)院的醫(yī)療流程要求，同時需做到生物安全、環(huán)境安全、結(jié)構(gòu)安全、消防安全、質(zhì)量可靠和經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》等現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，設(shè)置了必需的四大類智能化系統(tǒng)：信息設(shè)施系統(tǒng)(信息網(wǎng)絡(luò)、綜合布線、公共廣播、會議)、建筑設(shè)備監(jiān)控、安全技術(shù)防范系統(tǒng)(視頻安防監(jiān)控、出入口控制)、專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)(醫(yī)療信息化、醫(yī)護(hù)對講、病房探視)等。同時，還采用相關(guān)差異化設(shè)計，使建設(shè)速度、救治效率與醫(yī)護(hù)安全得到了進(jìn)一步地提升，主要技術(shù)特點如下。

(1)利用5G及有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，構(gòu)造高速、穩(wěn)定、可靠、可擴(kuò)展的信息網(wǎng)絡(luò)平臺，滿足醫(yī)院醫(yī)療救治的總體要求。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對來自院內(nèi)、外的各種信息進(jìn)行接收、儲存、處理、交換、傳輸并提供決策支持。本項目規(guī)劃有三張網(wǎng)絡(luò)，分別是醫(yī)療業(yè)務(wù)專網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))、可接入Internet服務(wù)的外網(wǎng)(含WiFi)、用于安全技術(shù)防范系統(tǒng)的安防網(wǎng)。三張網(wǎng)絡(luò)均采用雙核心冗余的架構(gòu)設(shè)計，典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

(2)項目實現(xiàn)5G和有線寬帶的雙(多)運(yùn)營商、雙鏈路、雙路由網(wǎng)絡(luò)覆蓋。每個運(yùn)營商都部署有2條1GE云專線，1條100M衛(wèi)生專網(wǎng), 1條醫(yī)保線路，與解放軍總醫(yī)院遠(yuǎn)程診療視頻專線，另外還提供4個10GE互聯(lián)網(wǎng)帶寬，為醫(yī)療及運(yùn)維管理的超高清視頻流接入等大流量應(yīng)用預(yù)留帶寬條件。結(jié)合5G技術(shù) “遠(yuǎn)程會診平臺”醫(yī)療推車，通過移動終端設(shè)備上的云視訊客戶端，即時傳輸本地醫(yī)療數(shù)據(jù)(含CT影像、檢測指標(biāo)等)，方便外地醫(yī)療專家遠(yuǎn)程會診。

(3)無線信號覆蓋采用分布式架構(gòu)。由于病房區(qū)域采用金屬裝配式結(jié)構(gòu)，且病房密集度較高，單個無線AP信號覆蓋范圍有限，考慮到病房內(nèi)接入點較少的應(yīng)用場景，設(shè)計采用分布式無線組網(wǎng)，即中心AP和分布式AP對病房區(qū)域進(jìn)行全覆蓋，將傳統(tǒng)“AC+Fit AP”的2級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整為“AC+中心AP+分布式AP”的3級分布式架構(gòu)。中心AP設(shè)置于弱電間(清潔區(qū))，分布式AP于病房內(nèi)醫(yī)療帶上面板安裝。分布式系統(tǒng)與常規(guī)放裝式系統(tǒng)主要特征對比如表1。

分布式系統(tǒng)和常規(guī)放裝式系統(tǒng)對比表 表1

(4)出入口控制系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)療流程對負(fù)壓病房的醫(yī)/患通道、污染與潔凈區(qū)的過渡進(jìn)行控制。系統(tǒng)通過對IC卡設(shè)置不同的開門權(quán)限，實現(xiàn)相關(guān)人員出入的有效識別及監(jiān)控。進(jìn)入時，采用IC卡或手環(huán)進(jìn)行系統(tǒng)的非接觸式驗證。

(5)采用AB門系統(tǒng)對緩沖間進(jìn)行有效控制?；鹕裆结t(yī)院采用傳染病醫(yī)院三區(qū)兩通道流線設(shè)計，在污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)的分界處設(shè)置有緩沖間，緩沖間的兩扇門的控制在邏輯上實現(xiàn)互鎖——在開啟A門和B門其中任意一扇的同時，保證另一扇門處于關(guān)閉狀態(tài)，滿足隔絕污染的工作流程。

1.3 火神山醫(yī)院設(shè)計與建設(shè)的實踐小結(jié)

(1)“院感”控制

火神山醫(yī)院的設(shè)計在潔污分區(qū)、衛(wèi)生通過的劃分和布置上，采取了 “醫(yī)患隔離通道分離”與“醫(yī)療區(qū)和生活區(qū)分離”的總體設(shè)計模式。通過出入口控制系統(tǒng)，加強(qiáng)了病房單元與潛在污染區(qū)之間的隔離防護(hù)。在護(hù)理環(huán)節(jié)，門禁采用RFID手環(huán)進(jìn)行非接觸式驗證，方便了醫(yī)護(hù)人員穿戴防護(hù)服的實際需求。

(2)新技術(shù)的臨床應(yīng)用

武漢火神山醫(yī)院智能化建設(shè)工作時間緊、任務(wù)重、 標(biāo)準(zhǔn)高、部署時間有限，應(yīng)用5G技術(shù)和無線信號覆蓋分布式架構(gòu)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)布線系統(tǒng)實施的不足，應(yīng)對多種臨床應(yīng)用的變化。同時5G技術(shù)可以解決醫(yī)院數(shù)據(jù)高速率、低時延、安全傳輸?shù)葐栴}，實現(xiàn)移動查房、臨床護(hù)理和遠(yuǎn)程會診。

(3)“量體裁衣”的設(shè)計建設(shè)方式

火神山醫(yī)院設(shè)計與建設(shè)僅用了10天時間。裝配式建筑模式下的半成品生產(chǎn)、現(xiàn)場快速拼接等技術(shù)特點成為實現(xiàn)這一“奇跡”的基礎(chǔ)，而智能化系統(tǒng)也廣泛采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。智能化機(jī)房機(jī)柜設(shè)備均采用成品的標(biāo)準(zhǔn)42U機(jī)柜，UPS電源選用模塊化產(chǎn)品，配線間以醫(yī)護(hù)單元為模塊統(tǒng)一配置網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，實現(xiàn)快速成批量采購及安裝；線路敷設(shè)統(tǒng)一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，病房內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)插座、電話插座、AP天線、可視醫(yī)護(hù)對講終端、緊急報警按鈕等智能化設(shè)備均采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，既利于材料設(shè)備采購，又滿足同時快速施工。

2 構(gòu)建以人為本的智慧醫(yī)療服務(wù)體系

智能化、信息化和智慧化的區(qū)別在于智能化和信息化是數(shù)字賦能的工具，而智慧化更多地體現(xiàn)了以人的健康為中心、以民眾的需求為導(dǎo)向。

2.1 民眾的醫(yī)療服務(wù)需求分析

智慧醫(yī)療服務(wù)體系的建設(shè)除了聚焦現(xiàn)代醫(yī)院的智慧醫(yī)療和智慧管理，更要以人為本，滿足服務(wù)對象的需求。民眾迫切需要更高品質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，獲取更及時有效醫(yī)藥保健信息，提高整體生活質(zhì)量。這主要體現(xiàn)在便捷的就醫(yī)服務(wù)、優(yōu)質(zhì)的就醫(yī)質(zhì)量、全程的健康管理等方面。

作為醫(yī)療資源的重要載體，智慧醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)體系的構(gòu)建中，應(yīng)以需求為導(dǎo)向，提升醫(yī)院現(xiàn)代化管理水平，打造診療更安全、就診更便利、溝通更有效、體驗更舒適的就醫(yī)環(huán)境。下面，就幾種建設(shè)和提升模式作簡單闡述。

2.2 智慧醫(yī)院設(shè)計與建設(shè)的幾種模式

現(xiàn)階段，國內(nèi)設(shè)計與建設(shè)的智慧醫(yī)院主要有三種模式，一是基于單個醫(yī)院的智慧醫(yī)院，二是基于醫(yī)療集團(tuán)或聯(lián)合體的智慧醫(yī)院集團(tuán)，三是覆蓋一定區(qū)域的智慧醫(yī)療服務(wù)體系。

基于單個醫(yī)院的智慧醫(yī)院是建設(shè)智慧醫(yī)院的主要模式。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是對全院的信息資源(人、財、物、醫(yī)療信息)進(jìn)行全面的規(guī)劃、設(shè)計和整合，打通各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息接口，實現(xiàn)全院級別的“互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、智能決策”。圖2所示為綜合醫(yī)院專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)流程圖，在原有智能化專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了智慧服務(wù)、智慧醫(yī)療、智慧護(hù)理和智慧管理等業(yè)務(wù)維度的建設(shè)。

圖2 綜合醫(yī)院專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)流程圖

基于醫(yī)療集團(tuán)或聯(lián)合體的智慧醫(yī)院集團(tuán)通過云平臺(云計算)建設(shè)一體化的醫(yī)院信息管理和應(yīng)用系統(tǒng)，為醫(yī)療集團(tuán)或聯(lián)合體提供標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)服務(wù)體驗。不僅可以統(tǒng)一規(guī)劃病人信息管理、電子病歷、醫(yī)生工作站、收費(fèi)、藥房、醫(yī)院管理等系統(tǒng)，還能為基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供所需的臨床輔助決策系統(tǒng)、云端在線會診、醫(yī)生能力培訓(xùn)、醫(yī)療質(zhì)量評價等系統(tǒng)，并通過互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療云服務(wù)中心互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，分級診療(上下轉(zhuǎn)診)、協(xié)同管理，形成便捷、高效、統(tǒng)一的醫(yī)療服務(wù)信息體系。

目前，智慧醫(yī)院設(shè)計和建設(shè)多數(shù)基于單個醫(yī)院或醫(yī)療集團(tuán)的運(yùn)營管理需求，主要還是圍繞醫(yī)院服務(wù)于患者的基本救治訴求，還未真正形成服務(wù)于全民健康的“大數(shù)據(jù)”，對基層或社區(qū)醫(yī)療覆蓋不夠，對部分人群(如老年人)交互性無法滿足要求，而進(jìn)一步構(gòu)建基于區(qū)域智慧醫(yī)療服務(wù)體系才能真正解決醫(yī)療服務(wù)信息“孤島效應(yīng)”的現(xiàn)狀，滿足普惠民眾的醫(yī)療服務(wù)需求。

2.3 智慧醫(yī)療服務(wù)體系平臺的建設(shè)

如果說智慧醫(yī)院的全面建設(shè)形成了智慧醫(yī)療服務(wù)體系的主要“軀干”，體系平臺建設(shè)則是智慧醫(yī)療服務(wù)體系的“大腦”。通過信息化手段整合區(qū)域醫(yī)療資源，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)，集中建設(shè)為區(qū)域醫(yī)療體系服務(wù)的信息網(wǎng)絡(luò)云平臺，其業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)突破原有醫(yī)療機(jī)構(gòu)智慧醫(yī)療、智慧管理的范疇。

(1)智慧醫(yī)療服務(wù)體系平臺

平臺包括體系內(nèi)的智慧醫(yī)院、醫(yī)療集團(tuán)或聯(lián)合體、醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)療教育機(jī)構(gòu)，橫向連接各級醫(yī)院，縱向延伸至區(qū)域基層醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)。實現(xiàn)各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的HIS、EMR、HFS、RIS、PACS和LIS等系統(tǒng)的信息互聯(lián)互通，建立醫(yī)療數(shù)據(jù)共享機(jī)制。醫(yī)療服務(wù)與公共衛(wèi)生、疾病控制、婦幼保健、健康管理、藥品供應(yīng)、養(yǎng)老服務(wù)等領(lǐng)域的信息實現(xiàn)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)授權(quán)調(diào)用，推動醫(yī)療衛(wèi)生資源優(yōu)化配置，提高醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平，其平臺基本架構(gòu)如圖3所示。

圖3 智慧醫(yī)療服務(wù)體系平臺架構(gòu)圖

(2)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)

依據(jù)《國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、安全和服務(wù)管理辦法(試行)》《人口健康信息管理辦法(試行)》《電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用水平分級評價管理辦法(試行)》《電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用水平分級評價標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，建成統(tǒng)一權(quán)威的人口健康信息大數(shù)據(jù)平臺，創(chuàng)新智慧醫(yī)療服務(wù)模式，推進(jìn)預(yù)防、治療、康復(fù)和自主健康管理一體化的健康醫(yī)療信息服務(wù)。

大數(shù)據(jù)的采集過程，應(yīng)遵循合法、正當(dāng)、必要的原則，從嚴(yán)控制采集流程，并全方位取得健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)相關(guān)部門和個人的有效授權(quán)。做好數(shù)據(jù)采集規(guī)范管理，社會保障卡與電子病歷等應(yīng)統(tǒng)一身份標(biāo)識，以確保個人基本信息及其健康醫(yī)療記錄的一致性、完整性。

2.4 發(fā)展以人為本的智慧醫(yī)療創(chuàng)新服務(wù)及應(yīng)用

(1)拓展醫(yī)療服務(wù)范圍，創(chuàng)新覆蓋診前、診中、診后的線上線下智慧醫(yī)療服務(wù)模式。在實體智慧醫(yī)院的基礎(chǔ)上，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供線上醫(yī)療服務(wù)，如預(yù)診分診、就診提醒、常見病、慢性病復(fù)診、延伸處方等，開展遠(yuǎn)程醫(yī)療、檢驗檢查結(jié)果線上查詢、健康咨詢、健康管理服務(wù)，促進(jìn)醫(yī)院、醫(yī)務(wù)人員、服務(wù)對象之間的有效溝通。

(2)將成熟的人工智能技術(shù)應(yīng)用于智慧醫(yī)療服務(wù)，發(fā)揮其在分診導(dǎo)診，輔助信息采集，輔助檢驗、病理、影像診斷，輔助診療決策支持，跟蹤隨訪等方面的作用。

(3)發(fā)展醫(yī)用機(jī)器人、大型醫(yī)療設(shè)備、應(yīng)急救援醫(yī)療設(shè)備、生物3D打印技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備等，提升醫(yī)療健康設(shè)備的智能化應(yīng)用水平。如使用移動終端開展移動護(hù)理、移動查房、醫(yī)療信息交互；使用膠囊機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開展患者體內(nèi)檢查和體征監(jiān)測；使用穿戴設(shè)備開展身份識別、定位、導(dǎo)醫(yī)服務(wù)；使用5G技術(shù)+機(jī)器人實現(xiàn)醫(yī)療物資無人運(yùn)輸、無人巡查、無人消毒等。

(4)建設(shè)城市綜合健康智慧運(yùn)營中心，運(yùn)用AI算法等分析人群流動、地理信息、氣候變化等大數(shù)據(jù)，預(yù)測疾病流行趨勢，加強(qiáng)對傳染病等疾病的智能監(jiān)測與報警，提高重大疾病防控和突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)對能力。

(5)以大數(shù)據(jù)為依托，提供健康科普知識精準(zhǔn)教育和信息投送，普及健康生活方式，提高全民自我健康管理能力和健康素養(yǎng)。

(6)實現(xiàn)醫(yī)療保障數(shù)據(jù)與相關(guān)部門或機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)聯(lián)通共享，拓展在線支付及外延服務(wù)功能。如護(hù)工聘請、醫(yī)療器械租賃、醫(yī)療保險、院外延續(xù)護(hù)理、母嬰服務(wù)、養(yǎng)老服務(wù)等。

3 結(jié)束語