全場景智慧在醫(yī)院后勤管理中的應用實踐*

程偉彬 連萬民 任 昊 陳淑華 蔡 偉 田軍章

(廣東省第二人民醫(yī)院 廣州 510317)

1 引言

后勤管理是醫(yī)院管理工作的重要組成部分，維系著醫(yī)療體系的正常運行和健康發(fā)展[1]。以信息化、智能化為抓手，建設信息化后勤、互聯網后勤和智能后勤是我國近年大力發(fā)展的方向[2-3]。由于醫(yī)院后勤管理涉及項目繁多、流程復雜，在信息化、智能化建設探索實踐中普遍存在碎片化和單一化問題[4-5]，具體表現在以下3方面：一是在原有建筑基礎上或院區(qū)改造時沿用傳統(tǒng)工程模式設計建設相關后勤智能化子系統(tǒng)，一定程度上造成設計、施工與運營管理脫節(jié)；二是難以解決出入醫(yī)院人員識別全流程閉環(huán)管控等安防難題；三是設施設備調度、醫(yī)療垃圾回收處理等管理環(huán)節(jié)部分實現智能化，但基本依賴于人工操作。

醫(yī)院智能體(hospital intelligent twins)是應用華為智能體技術架構[6]，結合醫(yī)療行業(yè)特點，以物聯網、云計算、人工智能(artificial intelligence，AI)為核心，構建的立體感知、全域協同、精確判斷和持續(xù)進化的醫(yī)院一體化智能系統(tǒng)，基于云、網、邊、端協同一體的技術架構，打造“能感知、會思考、可執(zhí)行、能進化”醫(yī)院智能體，實現從頂層設計到全場景覆蓋，推動智慧醫(yī)院建設進入全場景智慧新階段。廣東省第二人民醫(yī)院(以下簡稱省二醫(yī))聯合華為共同建設醫(yī)院智能體，探索人、物、安防服務等后勤管理的標準化、流程化和精細化管理模式。本文介紹省二醫(yī)全場景智慧后勤管理的重要舉措與創(chuàng)新實踐，為智慧化醫(yī)院后勤管理提供經驗借鑒。

2 基于醫(yī)院智能體的全場景智慧后勤管理

醫(yī)院智能運營中心(intelligent operations center for smarter hospital，IOC)又稱為智慧大腦，是全場景智慧醫(yī)院建設的核心要素和應用的主要場景，也是全場景智慧后勤管理的指揮平臺。全場景智慧后勤管理基于建筑信息模型(building information modeling，BIM)技術對醫(yī)院建筑物理世界進行三維建模、仿真，構建醫(yī)院醫(yī)療建筑樓宇的三維仿真模型，各醫(yī)療樓宇環(huán)境內能真實反映物理世界內容，呈現相應醫(yī)療設備、設施。環(huán)境部署包括1 000余臺醫(yī)療智能終端與可穿戴設備、850余支智能攝像頭、3 434個智能消防與安防設施、4個人工智能機器人等，通過物聯網技術，將醫(yī)院建筑環(huán)境、設備和設施數據接入醫(yī)院信息、設備管理、耗材管理等系統(tǒng)，賦能后勤管理場景化需求，實現對全院各醫(yī)療場景的實時、動態(tài)感知，呈現其中人與物、物與物在數據構筑信息環(huán)境中的交互。全場景智慧后勤管理充分應用云計算、人工智能、可視化等前沿技術，有效聯接散落在醫(yī)院管理各單元的數據資源，并將信息、技術、設備與醫(yī)療管理需求有機結合，深度挖掘各類數據在醫(yī)院態(tài)勢感知、輔助決策、應急指揮、流程管理、展示匯報等場景中的應用價值，并在醫(yī)院三維環(huán)境中實時、動態(tài)展現出來，見圖1。

圖1 醫(yī)院全場景智慧化后勤管理系統(tǒng)架構

3 全場景智慧后勤管理創(chuàng)新舉措與實踐

3.1 人員管理

人員定位是人員管理的核心內容。省二醫(yī)智能體全場景智慧后勤管理基于無線射頻識別(radio-frequency identification，RFID)技術對醫(yī)護人員、患者和安保人員進行定位，實現各類人員在醫(yī)院的行為軌跡追蹤。針對外圍及敏感區(qū)域建立電子圍欄系統(tǒng)實現人員區(qū)域管理；同時，黑名單人員信息與公安系統(tǒng)聯動，通過人臉識別技術，對關鍵卡口進行黑名單人員識別，并通過可視化地圖進行全軌跡跟蹤。此外，還建立安保人員定位聯動和工單機制。

3.2 物資管理

3.2.1 資產定位 省二醫(yī)智能體全場景智慧后勤管理使用物聯網技術實現從入庫、盤點到出庫的全流程管理，并對預防性維修保養(yǎng)提供精準服務。庫房入庫時，由條碼、RFID標簽與后臺映射并建立數據，工作人員通過手持終端接入無線網絡，可進行移動庫存盤點；利用物聯網傳感技術，精確定位設備使用位置和時長，實現基于科學數據分析制定設備存量與增量計劃；資產定位與消毒供應物品追溯結合，實現器械包在院內、院外的流轉自動記錄和定位。

3.2.2 醫(yī)療廢棄管理 以物聯網應用平臺為基礎，結合電子設計自動化平臺、智能識別技術、網絡技術的應用，對醫(yī)療垃圾的回收、稱重、分類包裝、運輸等環(huán)節(jié)進行信息化管理。智能醫(yī)療廢物專用車上配置集成電路卡(integrated circuit card，IC)讀卡器、大小秤、觸摸屏、安卓工控主機、打印機、物聯網通信模塊、RFID讀卡器及天線、自動移門和鎖控制卡等相關配件，垃圾投入口自動門在讀取垃圾袋RFID信息時自動開啟，放入垃圾后自動稱重并關閉投放口自動門，完成閉環(huán)全流程管理。運輸過程中實行垃圾包RFID標簽唯一編碼確認，形成回收制包即時數據輸入，對醫(yī)療垃圾包的產生和存放情況實行監(jiān)控，最大限度控制和消除醫(yī)療垃圾交叉污染安全隱患。

3.2.3 被服管理 基于物聯網技術，實現遠程控制服裝柜的開關，根據領用人的特點和預設的領用規(guī)則，自動對領用人分配衣物。領用人只需使用個人IC卡在對應服裝柜前刷卡就可領用衣物，系統(tǒng)自動登記領用時間以及對應衣服。領用人使用完衣服后，可在回收點統(tǒng)一回收衣服，系統(tǒng)即會自動登記對應的回收時間統(tǒng)計匯總，并且同步護士站信息顯示。

3.3 安防管理

3.3.1 無線報警 省二醫(yī)智能體全場景智慧后勤管理系統(tǒng)接入850個攝像機，上線250個人臉識別攝像機，“5G+AI”攝像頭具有數據分析功能，兼容醫(yī)院原有監(jiān)控或報警等技防設施，實現AI無線報警，安保人員可通過手機App接警視頻確認和處理。在護士臺，醫(yī)生辦公室等地部署一鍵報警按鈕，用于醫(yī)護人員求助。當醫(yī)護人員觸發(fā)一鍵求助報警時，平臺立即將求助事件對應的樓棟、樓層、區(qū)域展示出來，并向附近安保人員發(fā)送報警短信通知。報警點全部集中接入綜合智能管理平臺，統(tǒng)一解碼上墻顯示，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，調派安保實施處置，實現事件可視化指揮。智能視頻能夠7×24小時不間斷地進行高清定碼率存儲，為醫(yī)鬧、醫(yī)療糾紛事件回溯查詢取證提供有力證據，有助于提升院區(qū)醫(yī)療糾紛調解效率。

3.3.2 消防管理 通過智能接入煙感、溫感、手動報警器等消防監(jiān)控設備，對消防報警和消防器材使用等信息進行全面實時監(jiān)控，并在地圖中實時監(jiān)控院區(qū)各區(qū)域消防火警情況。當出現消防火警時，平臺聯動現場監(jiān)控及安保人員，高效響應消防事件。同時，加入水壓、液壓、電氣火災監(jiān)測等提升消防監(jiān)控力度，實現醫(yī)院日常運營全覆蓋，對院區(qū)運行態(tài)勢全面感知、綜合研判，提升院區(qū)后勤管理質量與效率。

3.3.3 特殊場景智能識別 特殊場景包括突發(fā)打架斗毆、醫(yī)鬧、人員過度聚集等。通過人工智能算法賦能前端攝像機，智能檢測異常事件發(fā)生并自動聯動安保人員即時處理。針對重癥病區(qū)、骨科、康復科等易發(fā)生突發(fā)摔倒事件的重點醫(yī)療區(qū)域，通過人員倒地智能分析，及時發(fā)現患者突發(fā)倒地情況并發(fā)出預警至系統(tǒng)中心，安排人員及時處理和搶救。

4 全場景智慧后勤管理的特點

4.1 “安防管理”全域數據共享與業(yè)務共治

醫(yī)院智能體全場景智慧后勤管理系統(tǒng)利用“5G+Wi-Fi 6+以太網+物聯網”融合網絡技術實現二維以及三維視頻、音頻、圖像、數據信息的高質量傳輸[7-8]，全域數據共享與業(yè)務共治，向著更為復雜和多變的場景發(fā)展，實現人、物和行為及異常事件識別。通過與公安系統(tǒng)聯網，逐漸完成由感知智能到認知智能升級，安防智能視頻監(jiān)控由原來的被動監(jiān)控逐步向主動識別過渡，通過人工智能賦能前端攝像機、存儲設備視頻內容檢索和分析，使感知和記錄型設備變?yōu)橹悄芊治鲈O備，由事后查驗的被動防范逐漸轉為事前預警的主動防范[9]。

4.2 人員管理由感知智能升級為認知智能

相較于一般視頻監(jiān)控、安保信息統(tǒng)一管理，醫(yī)院智能體全場景智慧后勤管理人員定位使管理部門能在醫(yī)院快速查找醫(yī)護人員和患者，顯示和查詢各樓層設備運行狀態(tài)等，實現對各樓層子系統(tǒng)的綜合網絡管理。例如通過突發(fā)事件按鈕求助時，會自動顯示人員位置。利用人臉識別技術在關鍵卡口進行公安黑名單人員識別，當發(fā)現黑名單人員時，通過可視化地圖進行院內全軌跡跟蹤，立即顯示事件信息，安防人員可以看到事件發(fā)生的樓棟、樓層、區(qū)域及黑名單人員軌跡，有效防范盜竊、醫(yī)鬧、傷醫(yī)等事件，同時通過安保人員定位聯動、工單機制，第一時間調派安保人員處理安防事件，提高事件處理效率及準確率，避免險情出現。

4.3 物資管理全流程可定位、可追溯與全聯動

相較于一般智慧醫(yī)院器材和設備等固定資產管理，全場景智慧后勤管理完成對設備設施、醫(yī)療廢物和被服等后勤物品的識別、數據聯接、實時監(jiān)控、準確定位、軌跡追蹤、信息記錄等全方位的智能化、信息化全流程管理[10]?？剖椅锲沸枨笊暾埻ㄟ^網絡提交，審批后在智能耗材柜領取。通過物聯網傳感技術可以發(fā)現某種設備經常在某一樓層使用以及使用時長等情況。設備管理科完成數據分析后便可以將這一情況上報醫(yī)院采購部門，以便決定是否啟動設備加購程序。消毒供應室追溯系統(tǒng)與資產定位結合，器械包無論是在院內還是院外流轉，使用登記等流程都會自動記錄和定位，有助于提高工作效率、減少能耗。智慧醫(yī)療垃圾安全回收處理，可隨時隨地對醫(yī)療垃圾產生和處理的全過程實行質量追溯控制，使醫(yī)院醫(yī)療垃圾管理科學化、責任明確化。被服管理解決手術室醫(yī)生身份識別、手術衣管理、手術室拖鞋管理與醫(yī)生更衣柜管理等問題，通過各工作節(jié)點的控制和管理，杜絕不穿手術衣、拖鞋進入手術室現象，實現對衣服與標簽、衣服與衣柜、標簽與衣柜之間的智能分配管理，提高周轉效率。

5 討論與思考

5.1 系統(tǒng)優(yōu)勢

基于醫(yī)院智能體技術的全場景智慧后勤管理系統(tǒng)實現運行保障管理和設備設施管理，達到《醫(yī)院智慧管理分級評估標準體系(試行)》最高級智慧后勤管理評價標準[11]。同時，全場景智慧后勤管理解決了傳統(tǒng)后勤管理智慧化建設碎片化和單一化問題以及出入醫(yī)院人員識別全流程閉環(huán)管控等安防難題，實現設施設備調度、醫(yī)療垃圾回收處理等優(yōu)化管理，提升醫(yī)院設備安全運行效率、衛(wèi)生保潔管理效率、安全防護工作效率。

5.2 需求與問題

全場景智慧后勤管理的建設是一項全方位多維度的工程，在實施推進過程中需要應對新場景要求、解決新問題，應統(tǒng)籌規(guī)劃與逐步分階段實施。首先，后勤管理涉及醫(yī)院安全防護、清潔衛(wèi)生等眾多方面，流程復雜、細節(jié)繁多，一旦某個環(huán)節(jié)出錯可能會導致嚴重的醫(yī)療問題。因此，全場景智慧后勤管理系統(tǒng)構建需要以醫(yī)院實際需求與存在問題為導向，以醫(yī)院智能體技術為支撐，尋求場景應用研發(fā)契合點，針對后勤管理薄弱環(huán)節(jié)開發(fā)新的場景應用。其次，制定應急事件處置流程方案。醫(yī)院后勤需要處理的緊急、危急場景眾多，包括火災、醫(yī)鬧等危重大事件，關乎醫(yī)護人身安全以及患者切身利益，對智能系統(tǒng)應急能力要求極高，制定應急處置方案十分必要，一旦出現突發(fā)預警信號或設備識別錯誤等情況，可按照方案閉環(huán)緊急處置，提高工作效能，降低能耗。最后，需要加強醫(yī)院后勤管理人員、技術人員系統(tǒng)專業(yè)培訓，使一線后勤工人和技術員能及時掌握和使用智能新技術，提高其后勤精細化管理能力[12]。

5.3 應用價值以及倫理、標準問題

應用價值方面，全場景智慧后勤管理的核心是醫(yī)院智能體建設，極度依賴5G、云計算、物聯網和人工智能等新基建能力。因此，在建設起步階段資金投入較高，對團隊專業(yè)素養(yǎng)要求高，還需在資金投入、設備升級和人員培養(yǎng)等方面建立可持續(xù)機制。如何在應用價值與投入資金上獲得平衡，并且實現應用價值最大化，需要在建設之前做好頂層設計，統(tǒng)籌規(guī)劃、分階段實施；并以需求為導向找準應用場景，聚焦醫(yī)院后勤管理的關鍵領域提升效率，在薄弱環(huán)節(jié)補上短板[13]。倫理方面，目前針對數字技術與人工智能應用于醫(yī)院后勤管理產生的倫理問題尚未進行廣泛討論。由人工智能控制的消毒機器人、物流機器人、安防巡邏機器人越來越靈活地發(fā)揮作用，人、物識別和定位技術得到廣泛而深入的應用，責任界定、隱私保護和算法公平等倫理問題日漸突顯，需要進一步深入討論和研究。標準方面，全場景智慧后勤管理的概念及實踐仍在初步探索階段，其建設過程需要進行信息技術、醫(yī)療業(yè)務、質量管理等多領域融合，做頂層設計和總體規(guī)劃。亟須制定建設指南和技術指引，完善監(jiān)管、監(jiān)督機制，確保信息安全，建立一套符合醫(yī)院實際且可持續(xù)演進的標準。

6 結語

基于醫(yī)院智能體的全場景智慧后勤管理是信息化和智能化后勤管理模式的創(chuàng)新實踐，省二醫(yī)的初步探索顯示了該模式在“人、物、安防”高效管理與打造平安醫(yī)院方面的作用。醫(yī)院后勤管理實踐需要因地制宜，亟須制定出臺全場景智慧后勤管理標準及考核評價體系，構建良好的全場景智慧后勤生態(tài)，形成規(guī)范的后勤管理模式。