基于物联网的智慧医疗技术及其应用
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基础篇

第1章 绪论

1.1 我国医疗卫生发展历程

健康是人类追求的永恒主题,是人全面发展的基础。医疗卫生涉及千家万户,关系亿万群众的根本利益。发展医疗卫生,实现人人公平享有基本卫生保健的目标,是人民群众最关心的现实问题之一,对于提高国民健康素质、维护社会公平公义、保障公民基本权益、促进社会和谐稳定,都具有十分重要的作用。随着社会的发展和人民生活水平的提高,人民群众对卫生服务的需求越来越高,对卫生事业的发展越来越关注,卫生事业的地位将越来越高,作用越来越凸显。

我国医疗卫生发展在建国后的前30多年中,以较低的卫生投入,取得了全体人民健康水平的大幅度提高的巨大成就。人均期望寿命从1952年的35岁,迅速提高到1982年的69岁,孕产妇死亡率和婴儿死亡率大幅度降低,各种传染病得到有效控制。所取得的这些巨大成就主要依靠:

① 建立了城乡基层卫生网络,基本消除了广大农村在地理方面对卫生服务可及性的障碍;

② 建立了城市医疗保险(公费与劳保医疗)和农村合作医疗制度,至1975年,已覆盖了全国近90%的人口;

③ 来自政府和集体的公共资金,支付了几乎全部的预防服务和其他卫生公共产品;

④ 控制了卫生服务的筹资和提供系统的费用;

⑤ 动员全面广泛开展爱国卫生运动,显著改善了卫生环境和习惯。

自1978年开始,中国实施了全面的经济体制改革,从中央计划经济转向社会主义市场经济,城乡经济结构发生了深刻的变化,并对卫生服务的供给和需求带来了深远的影响。20世纪80年代,随着改革开放和经济发展,人民生活水平显著提高,对医疗卫生服务的需求迅速增长。而当时在计划经济体制下所形成的卫生服务体系,由国家主要包揽,造成医疗机构获利不足,效率低下,卫生服务供给远远不能满足群众对卫生服务的需求,供需矛盾日渐突出。同时,基于农村集体经济的合作医疗制度,在失去集体经济支撑后逐步解体,农民转向完全依靠自费医疗。当时卫生改革的重点是扩大卫生服务的供给,搞活卫生机构内部的运行机制。通过多渠道办医,转换医疗机构内部运行机制、调动医务人员积极性,使医疗卫生事业扩大发展起来。

进入20世纪90年代以后,我国社会主义市场经济体制逐步建立,卫生改革和发展的外部环境和条件发生了质的变化,原来采用的卫生体系和医疗保险制度越来越不适应新形势的要求,卫生领域一些源于计划经济的深层次矛盾及体制和机制方面的问题进一步暴露。比如,政府对卫生投入严重不足,农村卫生、预防保健工作薄弱,卫生资源集中在城市,局部能力过剩,医疗卫生机构功能交叉、结构不合理,医药费增长过快、个人自费比例增加,医疗机构经济补偿机制不合理,“以药养医”导致了卫生机构和人员片面追求经济收入的负面效应,机构间缺乏公平竞争,卫生服务质量和服务态度同人民群众的要求还有差距。

近期,在科学发展观的指导下,致力于建立和谐社会,全面实现小康社会目标。全面建成小康和实现现代化所追求的目标不单是经济增长,而是在经济发展的基础上实现社会的全面进步,保证广大人们群众公平分享改革发展成果。其中人人享有健康是社会和谐发展的重要标志,也是建设小康社会的重要内容。当前我国卫生改革和发展正处在历史关键时期,未来卫生保健制度的设计迫切需要体制和机制创新,需要富有远见的改革思想和确立切实可行的改革目标,建立适合我国国情和未来经济社会发展水平的卫生服务体系和健康保障制度。

从全球范围看,现代医学正在进入 4P(Prevention,预防;Prediction,预测;Personalization,个性化;Participatory,参考)时代,强调社会参与、早期预测、个性化与早期治疗,由此带来的数字医疗和健康预防也要向基层社区和个人家庭方向发展,更多的健康信息采集终端融合在人们身边,更加重视对健康数据在传输、处理、挖掘和展现等相对薄弱的领域的研究,从而推动了医疗健康服务范围外延和互动。3G移动通信的商业化,以及传感网络与云计算技术的日趋成熟,有助于为人们提供更丰富的医疗资源和更便捷、智能的健康服务,更有效地满足人们对医疗保健服务以及增进健康的迫切需求,智慧医疗产业在此背景下应运而生。

1.2 国外医疗信息化发展现状

世界先进国家始终坚持以卫生信息化作为改进全面医疗卫生服务的重要手段,努力推动从基于电子病历的医院信息系统向区域卫生信息系统发展。从20世纪50年代中期开始,经过近60年的发展,西方发达国家卫生信息化整体水平明显提高,荷兰、丹麦和芬兰等国日常使用电子病历的比例高达95%以上。从20世纪90年代开始,许多国家积极发展基于电子健康档案、以医疗信息交换为具体任务的区域医疗卫生信息化,如“欧洲电子健康行动计划”和美国的国家卫生信息网络等。2010年美国政府计划在5年内投入380亿美元,建立标准化和电子化的全民健康系统。英国政府计划在 10 年内投入 60 亿英镑,建设全国5个区域链接300多家医院、3万家全科医生诊所的医疗信息化工程。加拿大政府计划2020年将电子健康档案覆盖全部人口。

微软公司利用物联网等IT技术研发了无缝的医疗卫生服务信息系统,构建了高效率的IT基础架构,除了具备简单的连接功能之外,还提供可无缝实现互操作性的系统,以减少重复工作和失误,避免浪费时间,进而降低管理开支。其三大目标为:

① 互连的系统——跨应用、设备、服务以及医疗卫生机构的网络,可优化服务进程、改进信息共享并同时降低成本。

② 信息驱动的软件——可显著提高医护工作者查找、组织信息并做出回应的能力,从而有助于实现更佳的协作与响应。

③ 丰富的界面与全新的体验——通过高质量的音频、视频和自然语言改进医疗专业人员和患者之间的协作与咨询服务质量。

剑桥郡委员会(Cambridgeshire County Council)正在借助微软技术环境为医疗与社会工作者部署统一的集成解决方案,帮助他们收集并共享有关老年患者及其他特殊需求的信息。通过Microsoft Office InfoPathTM信息采集程序,护理工作者在上门为患者服务时,就能将信息发送给 Microsoft BizTalk® Server,使其他相关机构也能获得有关信息。这样减少了重复工作,每年能将管理成本降低 85 万镑(约合150万美元,125万欧元),年成本节约总额计300万镑(约合530万美元,450万欧元)。InfoPath 可将最终用户与所需信息链接在一起,以实现真正跨多种行业的医护工作,避免重复工作,可显著减少该委员会的管理成本,同时可提高数据采集的效率与准确度。有了准确的信息后,许多老年患者就再也不用住院数周,而是在就医一天之内就能回家休养。通过汇聚所有的患者数据,能快速提供一整套的医护服务,进而降低医疗安全风险。

以色列最大的保健服务供应商 Clalit Health Services利用微软技术集成了20多套彼此独立的信息系统,不仅提高了工作效率,而且还使员工能及时上网了解相关信息。信息访问的便捷性提高了员工的工作效率,将他们从繁杂的工作中解放出来,能更专注于核心的医疗服务任务,而不必再为从不同系统中查找信息而发愁。此外,数百万患者现在也能访问自己的治疗记录。利用这种最新的低维护工作量企业集成(EI)解决方案,能更好地满足当前以客户为中心的医疗保健工作的要求。目前,高度安全的在线医疗卫生服务可支持375万名用户,提高了25 000名员工的工作效率,并同时加快了他们制定决策的速度,使查询信息的时间从数月之久缩短至仅几分钟。该方案加快了对市场变化的响应能力,进而提高了竞争优势,并通过使患者了解自己的医疗信息来更好地为他们提供服务。

德国 Ingolstadt 医院借助微软技术环境实现了急诊部的无纸化、自动化入院治疗,从而大幅度地优化和加强了数字化的患者诊疗技术,提高了患者的安全性。医生、护士和文职人员仅需在病床前用平板电脑在 Microsoft® OfficeInfoPath® 表单中输入患者数据即可,信息一次性录入即能在整个医院系统中实现同步,其他工作人员也能使用。使用平板电脑的员工可无线链接至后端系统,在患者接受诊断程序的不同阶段直至出院,都能通过存储的信息提供优化服务。通过使用可支持手写签名的InfoPath表单进行跨部门的患者病案记录,团队协作更加简便。开发人员可快速、便捷地设计有法律约束的表单,将医院的各种工作流程实现自动化,这有助于 Ingolstadt 医院逐步在整个医院范围内开展工作流程标准化工作,进而提高工作效率。

IBM 公司 2008 年年底提出“智慧地球”概念,希望将新一代 IT 技术充分运用在各行各业之中,把传感器嵌入和装备到全球每个角落,并且被普遍连接,形成“物联网”。针对智慧地球重要组成部分的智慧医疗,IBM提出了5个热点领域,分别是整合交付网络/整合交付系统(Integrated Delivery Network/System,IDN/IDS)、医院资源规划管理(Enterprise Resource Panning,ERP)、个人健康档案(Personal Health Record,PHR)/eHR/eMR、医院信息系统(HIS)及数字化医院,并针对妇幼保健、慢性病管理、老年人保健和社区医疗提出了“智慧的电子健康档案及基于循证医学的个人健康管理”方案,建立以电子健康档案(EHR)为中心的医疗卫生生态系统。采用传感器、融合通信和移动数据库(DB2e)技术,提供即时、便捷、持续的医疗服务。同时应用循证医学为医疗服务提供决策支持,提高医疗质量,降低医疗费用。基于IBM技术的CHAS临床与科研信息整合平台可以实现“以患者为中心”的临床信息集成。借助医疗信息标准化、语义互操作及基于开放架构的信息集成平台等技术,CHAS平台能够有效地整合医疗集团内部和医疗机构之间的各个系统,从而为医务人员提供方便的信息访问环境,为医务管理人员提供丰富的决策支持视图,并为区域化临床信息共享提供标准化信息基础。IBM医疗信息交换平台(Healthcare Information Exchange,HIE)采用了IBM公司的中间件产品和医疗卫生行业IHE(Integrating the Healthcare Enterprise)规范,实现对医疗卫生机构之间文档共享的管理。循证医学研究与应用可使人们智慧地应用医学知识,对患者提供的个性化服务 BlueStore 的分析结果可作为屏蔽药物不良反应的临床证据;BlueStore 是由 IBM 开发的基于云计算的数据分析平台,具有对药物不良反应报告的高效分析能力,可发现药品与不良反应间的关联。其中智能语音处理的电话语音药物查询系统借助 IBM 语音识别技术可以帮助患者了解所用药是否属于国家基本药物,对应的国家基本药物中的种类,以及该药品的适应症和具体用法有哪些等。该系统利用最普及、可靠的日常通信手段,促进国家基本药物的使用。药物说明书可通过语音播报和短信发送,为医生和居民提供便捷的帮助。该系统所使用的IBM语音合成技术可以将重要文本信息实时转换为语音,支持固定电话为终端的信息查询。

2002年,时任美国总统布什在对众议院所做的年度国情咨文报告中倡导升级医疗信息技术系统,并制定了一份计划,以确保大多数美国人在今后10年内拥有电子健康档案。为使计划予以实施,2004年,布什总统在美国健康和国民服务部(HHS)设立卫生信息技术协调官职位,启动了“全民电子健康档案项目”,逐步建立全国健康信息网络(National Health Information Network,NHIN),在各州建立区域健康信息机构网络(Regional Health Information Organizations, RHIO)。2009年,奥巴马在正式就职前曾表示,希望“更新美国的信息高速公路”。上台后,奥巴马推行一系列医改新政,他明确主张,要让每个美国公民的健康档案电子化,宣布先期投入200亿美元用于发展电子健康档案信息技术系统,用能够连网共享的电子化档案代替纸质档案来提高医疗效率,减少重复诊治和医疗失误,降低医疗成本,实现健康信息在各医疗机构之间真正共享和不同系统之间相互兼容。

英国采用福利型社会保障制度,从 2002 年起英国国民卫生服务体系(National Health Service,NHS)通过了建立国家医疗信息化项目的计划NPfIT (National Programme for IT),投资62亿英镑希望建立起全世界最完善的医疗信息系统。通过信息和通信技术的应用,提供面向21世纪的医疗保健,为患者和公众提供更好的医疗健康服务,为医务人员和NHS的管理人员提供更有效的支持。提高以患者为中心的医疗保健服务的方便性、安全性和质量,确保他们在提供和接受医疗服务时可以在正确的时间得到正确的信息。

1995 年日本发布“医用画像电子保存的共同规格”,厚生省投入大量财力用于EMR的开发,预算一次性投入2.9亿万日元,并委托医疗情报系统开发中心组织成立了由政府、产业和学术界31人组成的EMR开发委员会,会长由东大医疗情报部开原成允教授担任。目前,已有一些私人医院,如东京的大桥妇产科医院、廉仓的佐藤医院和千叶县的龟田综合医院等使用 EMR 系统,东京牙医学院的牙科也应用 EMR系统。这些系统建在局域网上,与Internet相连,医用终端多为UNIX工作站,能进行含有声音和图像等多媒体信息的综合处理。目前,日本医院信息系统协会正在致力于EMR系统安全性问题的研究。

从上述案例可以看出,世界各国对智慧医疗都高度重视,其中通过电子健康档案和电子病历实现关键医疗信息的共享,已经成为智慧医疗的核心。

1.3 我国医疗卫生信息化发展

医疗卫生技术发展经过了几百年历程,由图 1-1 可看到,早在公元前1552年,在埃及就有糖尿病治疗康复的记载,二千五百年前,中国第一部医学巨著——《黄帝内经》中就有描述针灸治疗的记载。随着科学技术的发展,医疗卫生治疗手段在不断进步,治疗和监护的工具也在向电子化、便捷化、小型化发展。今天,“智慧医疗”和“移动健康”等概念的提出也成为在医疗卫生手段发展中过程信息化领域的一个重要里程碑。

图1-1 医疗卫生产品发展历程

回顾我国近代的卫生体系信息化建设,大致分为三个发展阶段,如图 1-2所示。第一阶段在20世纪80年代初至2003年,是卫生信息化发展的起步阶段,主要内容是工作流程的电子化,大型医疗机构是信息化建设的主力军,医疗机构自筹资金,按照各自原有的工作流程设计信息化软件,提高内部的管理水平;第二阶段在2003年抗击非典以后,是公共卫生系统信息化建设的快速发展期,国家加大公共卫生方面的信息化建设投入,建立了传染病与突发公共卫生事件网络直报系统,逐步建立了卫生应急指挥、卫生统计、妇幼卫生保健及新农合管理等业务信息系统,对提高相关业务的管理水平发挥了积极作用;第三阶段是2009年深化医改工作启动以来,各地积极探索,建立区域医疗卫生信息平台,努力实现区域内医疗卫生机构互连互通、信息共享,大型医院在建立以电子病历为基础的挂号、收费及质量一体化的医院管理信息系统,以及在发展远程医疗方面取得成效,这一时期是卫生信息化全面开展、快速发展的时期。

图1-2 我国医疗卫生信息化发展历程

卫生部随即在2010年全国卫生信息化工作交流会上提出“3521”工程建设思路,即建立国家、省、地市(区域)三级卫生信息平台,完善公共卫生信息应用系统、医疗卫生服务应用系统、新型农村医疗信息应用系统、药品管理信息应用系统和卫生综合管理信息应用五大业务应用系统建设,建立居民电子健康档案和电子病历两个基础数据库,健全覆盖全行业的卫生信息专网。

近年来,我国卫生部按照统筹规划、顶层设计、互连互通的思路,在上海、浙江、福建和广东等省开展了区域卫生信息化试点工作,卫生信息化工作初显成效。

全国各地也在积极探索适合本地情况的卫生信息化工作方式,例如,浙江省全面推进卫生信息化工作,电子政务、居民健康档案和区域医疗工作成效明显。新疆维吾尔自治区开展远程会诊和远程教育取得初步成效。厦门市卫生局基于健康档案的区域信息平台实现了居民健康档案和相关卫生信息资源的共享。无锡市建立了感知中国物联网,充分利用社会资源为卫生信息化服务。北京、内蒙古、辽宁、福建、广东、四川和重庆等省(市)也都结合实际,积极探索,在医疗卫生信息化建设方面取得良好效果。

1.4 物联网背景下智慧医疗的发展趋势和挑战

1.物联网概述

(1)物联网的背景与概念

1999年美国麻省理工学院(MIT)的Auto-ID实验室首先提出了“Internet of Things”概念,该术语的中文翻译为“物联网”。2005 年,在为世界信息峰会准备的互联网年度报告中,国际电信联盟(ITU)首次对物联网的应用、技术、市场机会和面临的挑战等方面进行了系统阐述,明确提出了物联网为 ICT世界加入了新的维度,即从过去任何人在任何时间任何地点的互连,加入了任何物体之间的互连。虽然各方对物联网的认识和理解还不统一,但通常都认为物联网应该包含信息感知、传递和处理这三个基本要素,相应地物联网架构也包含感知层、网络层和应用层三个基本层次,感知层使用传感器(网)和RFID等手段来实现信息采集和标识;网络层利用现有的移动网、互联网或其他专用网,对采集来的信息进行传输和基础处理,并提供公共管理服务;应用层对所感知的信息进行智能处理和决策后,实现各类应用服务。

与物联网类似的另一个概念是泛在网(Ubiquitous Networking),通常的理解是物联网侧重于物物通信,而泛在网是物物通信与人人通信相融合的体系,泛在网概念比物联网更宽泛,物联网是泛在网发展的初级阶段。但这两个概念在许多场合也可根据需要不加区别地混用或并用。1991年9月,美国施乐公司PARC研究中心的首席科学家Mark Weiser在《科学》杂志上发表了“21世界的计算机”一文,第一次提出了“Ubiquitous Computing”(通常译为普适计算)的概念。“Ubiquitous”一词来源于拉丁语,意思是“无所不在,普遍存在”,现常被译为“泛在”。进入21世纪,“泛在的信息社会”理念日益受到更多国家和相关国际组织的重视。2004年3月,韩国情报通信部公布了u-Korea战略。2004年5 月,日本总务省向日本经济财政咨询会议正式提出了u-Japan 构想,2004年6月4日被日本内阁通过。

2008年IBM抛出“智慧地球”概念,对物联网发展起到了重要推动作用, 2009年,“智慧地球”理念被奥巴马政府采纳,上升为美国国家战略。2009年6月,在经过将近四年的研究与准备后,欧盟发布了“物联网——欧洲行动计划”。

2009年8月7日,国务院总理温家宝在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时提出我国“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,明确要求尽快建立“感知中国”中心,从而拉开了中国向物联网进军的序幕。在我国国民经济和社会发展“十二五”规划中,新一代信息技术被列入我国着力培育的战略性新兴产业,而物联网作为新一代信息技术的代表更是受到了前所未有的高度重视,“十二五”规划中明确提出了“加快建设宽带、融合、安全、泛在的下一代国家信息基础设施”和“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”。

(2)物联网关键技术

物联网是融合计算机、通信、网络、智能、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域技术而产生的交叉性新兴学科,并不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合运用和提升,实现信息服务模式的转变,同时,通过这样的融合也必定会对现有技术提出改进和创新的要求,特别是对于电信运营网络提出了新的挑战,同时也会催生出一系列新技术和新设备。

物联网的典型体系架构分为3层,自上而下分别为应用层、网络支撑层和感知延伸层(如图1-3所示)。应用层通过业务开放接口与网络支撑层进行交互,感知延伸层通过泛在接入接口与网络支撑层交互。

感知延伸层聚焦于开发更精确、更全面的感知能力,并将感知信息延伸到网络中,需要解决低功耗、小型化和低成本问题。该层由各种具有感知能力的设备组成,包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器和物联网终端、传感器网络和传感器网关等,这一层次主要实现感知和识别物体,采集和捕获原始信息。

网络支撑层一方面通过泛在接入接口将各类感知延伸网中的局域信息快速、安全地接入网络承载服务层中,如电信运营商的移动网和互联网中,形成网络化的连接,达到感知信息的广域传输;另一方面通过开放创新接口将众多的业务系统接入业务服务层,如电信运营商的各类基础业务和增值服务平台,实现共性支撑能力调用,达到业务服务能力的相互协调管理。

应用层聚焦于行业融合、信息资源的开发利用、数据的智能协同处理、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。

图1-3 物联网分层架构图

在感知延伸层中,无线传感网(WSN)是技术关键和发展方向。WSN 由检测区域内大量的低成本、低功耗的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统,目的是感知、采集和处理网络覆盖区域中感知的对象信息,并发送给观察者。构成 WSN 的三要素是传感器、感知对象和观察者。

在网络支撑层中,将融合使用 2G/3G、有线宽带、PSTN、WLAN 和互联网等通信技术,实现无线有线融合、宽带窄带融合、传感网与通信网融合。无缝网络覆盖、异构网络融合和网络业务控制是网络支撑层中的技术关键,通信网、互联网和运营支撑系统等现有的网络技术必须根据物联网的业务需要进行相应的优化改造和升级发展。如在许多应用场合,物联网对安全和QoS等的要求比人人通信要严格得多;随着物联网应用中大量物体的接入,需要捕捉、收集和分析处理的数据量越来越大,对通信网络以及计算与存储能力的需求量也将呈爆炸式增长;大量的感知终端或机器接入移动网与互联网,还将引发对IP地址的巨大需求,推动IPv6的发展。总之,构建宽带、泛在、融合、安全的信息网络基础设施是物联网发展的必然要求,安全可靠的宽带接入与承载网络也是运营商的核心价值所在。

应用层的技术关键是智能信息处理和协同,当海量的物联网终端和传感网节点部署实施后,各单元采集的数据需要进行集中管理和处理,而云计算为海量智能信息处理提供了重要的技术手段。云计算通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、平台、软件等资源,这些资源池(包含计算资源、存储资源和网络资源等)被称为“云”,“云”中的资源在使用者看来是可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。云计算以虚拟化技术为基础,以互联网为依托,通过开放的服务,提供了安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。云计算的价值一方面体现在通过资源共享和规模经济来降低成本,另一方面就是通过各合作伙伴在“云”中的协同创新来提升商业价值,云计算与物联网的发展相辅相成。

(3)物联网应用前景

应用是物联网的灵魂,物联网的应用无处不在,在工业、农业、环保、电力、医疗、交通、建筑和家居等领域都有着广阔的应用前景。由于目前对物联网产业的界定还不明晰,对其市场规模的计算和预测存在不同的方式,但都公认物联网有着极大的产业规模。咨询机构Forrester预测,到2020 年,世界上物物互连的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30∶1。市场研究公司IDC预测,到2020年,将有超过500亿台设备连接到全球公共网络。赛迪顾问的研究显示,2010年中国物联网产业市场规模将达到2 000亿元,到2015年中国物联网整体市场规模将达到7 500亿元,年复合增长率超过30%。

2.物联网环境下智慧医疗发展趋势

在工业和信息化部于2012年2月发布的《物联网“十二五”发展规划》中,提出了要在包括智慧医疗等9个重点领域中开展应用示范工程,探索应用模式,积累应用部署和推广的经验和方法,形成一系列成熟的可复制推广的应用模板,为物联网应用在全社会、全行业的规模化推广做准备。经济领域应用示范以行业主管部门或典型大企业为主导;民生领域应用示范以地方政府为主导,联合物联网关键技术、关键产业和重要标准机构共同参与,形成优秀解决方案并进行部署、改进、完善,最终形成示范应用牵引产业发展的良好态势。其中智慧医疗领域的应用示范包括药品流通和医院管理,以人体生理和医学参数采集及分析为切入点面向家庭和社区开展远程医疗服务。

物联网时代智慧医疗的核心是构建基于透彻的感知和度量,实现全面互连互通的信息化医疗系统,所产生的医疗数据利用医疗信息网络实现沟通,并通过进一步的处理,使患者可以随时掌握自己的健康状况,而医生也可以因此提高诊断的及时性和准确性,从而提升整个医疗生态圈的和谐水平和医疗服务能力。

医疗研究人员通过系统可以获得大量准确和珍贵的医疗信息,获得大量高质量的有效案例,不但可以及时对大规模的疾病爆发作出准确的预测,更能够推进国家医疗行业的发展;医院管理系统在“智慧化”后可以使管理变得更有效,药物供应商也能因此实现及时、准确的药品配送,从而节省大量成本;保险公司可以因为对患者情况的有效跟踪而提升服务质量。“智慧化”医疗体系使社区服务中心、疾病防控专家、二三级医院、基本药物配送物流,以及医保报销部门之间的协作成为可能,还可以及早预防重大疾病的发生,并实时地作出快速有效的响应。

智慧医疗具有普及性的特征,当整个系统实现革命性的转型时,高效、高质量和可负担的智慧医疗将可以解决现在城乡医疗资源不平衡以及大医院就诊人数过多的问题,政府也可以付出更少的成本实现对于医疗行业的有效监督,从而提高国民的生活质量和整个社会的和谐程度。

智慧医疗具有可以激发创新的特性,当站在医疗一线的研究人员或者医疗专家希望可以针对某些病例或者某种病症进行专题研究时,智慧医疗的信息平台可以为他们提供数据支持和技术分析,推进医疗技术和临床研究,激发更多医疗领域内的创新发展。

智慧医疗具有可靠的特性,在允许医疗从业人员或相关机构研究分析和参考大量科技信息去支撑诊断的同时,保证这些庞大的个人信息资料被安全地保护和储存,并被严格控制,只有被授权的专业医疗人员或机构才能使用。

3.物联网环境下智慧医疗发展挑战

物联网发展环境下智慧医疗也面临政策、技术、商业模式等许多挑战和困难,如下所述。

一是政府法律保障挑战。智慧医疗中的个人健康信息涉及个人隐私,同时也涉及医师的职责。如何保证广大市民在最大程度地享受到医疗健康服务的同时,又可以尽可能保证自身的隐私安全,这的确是政府法律需要解决的问题。

二是产品挑战。智慧医疗现有的多数产品尚处于初级阶段,成熟度较差,缺乏体系化和标准化,需要通过示范应用的带动,培育市场和用户消费习惯,逐步实现产品规模化,降低成本,复制推广。

三是关键技术突破的挑战。智慧医疗技术研究范畴中涉及医疗感知技术、电源管理技术、异构网络互通技术和信息融合技术等,需要在研发环节中突破相关关键技术,形成具有自主知识产权的核心产品,降低成本,推动产品成熟。

四是商业模式与产业链挑战。智慧医疗的产业链较为复杂,商业模式有待探寻。产业链各方,包括电信运营商、平台提供商、内容提供商、终端厂商、传感器厂商以及用户等需要积极开展合作,不断完善智慧医疗的产业链。

五是标准化挑战。智慧医疗涉及传感网、通信网、健康信息处理、医疗终端和应用等多个环节,各个环节都有大量的标准化工作需要开展,而且不同医疗机构、不同研发机构之间信息互连互通的积极性不高,原有信息系统及终端之间形成孤岛,更增加了标准化工作难度。

六是码号资源挑战。每个连网的医疗终端都需要配置相应的码号和网络地址,发展IPv6是解决地址问题的根本手段,但目前业已存在的庞大IPv4网络和应用使得向IPv6的演进依然面临巨大阻力;另外运营商要解决智慧医疗涉及的终端所需的移动码号资源问题,尚需监管部门的支持。

七是服务质量和运维挑战。随着智慧医疗应用与移动通信和互联网的结合越来越紧密,如何实现传感网与移动网和互联网等的无缝融合并确保服务质量和安全,以及融合后面对数量众多的传感节点如何进行高效的网络维护和故障判断,都对运营商提出了新的挑战。