关于智能医疗研究与发展的思考论文_邓华1,廖丹2,吴波3

关于智能医疗研究与发展的思考论文_邓华1,廖丹2,吴波3

东莞电子科技大学电子信息工程研究院 广东东莞 523000

摘要:医疗关系到人的健康。在大数据时代,怎样更好地开展智能医疗,是一个重要的前沿课题,也关系到我国实现世界科技强国的战略目标。所谓智能医疗,就是用人工智能的方法提高医疗服务的能力。智能医疗将是推动我国卫生事业和健康产业发展、更好地保障人民健康的重要内容。当前,我国人工智能医疗服务方面还存在一些突出问题。有了大数据,有利于解决这些问题,提供更加便捷多样的健康医疗服务,便于人们对医疗服务的选择,有助于医疗费用的降低。智能医疗将辅助我们更加合理地配置医疗资源。随着人口老龄化的到来,解决医疗便捷问题,尤其需要人工智能。

关键词:智能医疗研究;发展的思考

1导言

物联网(internet of things,IOT)是将各种信息传感设备,如射频识别 RFID 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等多种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,目的是让所有的物品都与网络连接在一起,以便系统可以自动实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。物联网技术具有无线传输、及时感知、方便存储和智能处理等特点,物联网关键环节包括“感知、传输和处理”。从网络和通信技术上讲,物联网强调的是对象寻址的唯一性、通信协议的一致性和地域的全球性。医疗领域是物联网技术的主要应用领域之一,利用物联网技术可以实现各种医学数据的交换和无缝连接,对医疗卫生保健服务状况进行实时动态监控和连续跟踪管理,还能帮助医护人员精准的作出医疗健康决策等,这些都被称为智能医疗。

2智能医疗应用范围及网络框架模型

2.1智能医疗应用范围

智能医疗作为生命科学和信息技术的交叉学科,为用户提供了医疗健康互动服务保障,成为未来生活必不可少的一部分。在智能医疗领域,物联网技术主要可以应用于医疗物资的监督管理、医疗信息数字化和远程医疗 3 个方面。1)医疗物资的监管:实现医疗设备和药品的生产与物流跟踪,RFID 标签可以为设备和药品物资查询信息和防伪。例如,安装在药品生产线的读取器可自动识别每个药品的信息,传送到数据库,在流通的各个环节进行全程定位和监控,并记录相关信息,确保药品质量。同时可监控医药废物是否合法处理,实现医疗垃圾处理的全程跟踪,避免医疗安全事故。2)医疗信息管理:运用物联网技术实现基于云端的电子病历,高效可靠地管理识别身份、病史等电子健康档案。通过对医疗设备、病房实时监控,保护病人。RFID 技术也将应用到血液管理之中,可以实现非接触式识别,减少血液污染。同时可实现对婴儿防盗系统监管。3)远程医疗:通过物联网技术将健康信息传送给远方的医院或医生,以便进行虚拟会诊,实现无所不在的和移动的健康护理。建立远程健康服务体系,提供医疗、预防、保健综合医疗平台,有利于提高和完善公共医疗卫生服务体系。

2.2智能医疗网络框架模型

智能医疗需要新一代的生命科学技术和信息技术作为支撑,才能实现全面、透彻、精准和便捷的服务。物联网架构由感知层、网络传输层和应用层组成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理以及将物理实体连接到网络层和应用层;网络传输层主要实现信息的传递、路由和控制;应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用层根据医疗业务场景的不同,可分为急救类、慢病类、院内诊前类以及个人医疗业务。急救业务指病人被送上急救车后,医务人员利用车载监测设备对患者进行生命体征监测,通过无线网络将采集的心电体征数据信息和视频图像实时发送给医院,医疗专家综合车载类医疗传感器采集数据以及调阅患者电子档案,及时了解病人状况,远程指导救护行动,节省急救时间;慢病业务指患者在家里或户外时,利用个人/家庭类传感器监测体征信息,也可以定期监测体征数据,通过 LAN 或 WLAN 传送给医疗机构或数据库,实时更新信息,同时医务人员根据体征信息,跟踪病情,指导健康护理;院内诊前业务指在医院候诊或住院环境下,通过医院类传感器设备监测体征信息,为医生诊断提供参考依据。感知层是指利用 RFID 标签、读写器、摄像头和各种医疗监测传感器采集生理数据,目的是把网内的所有人员和物品改造成信息物理系统(CPS)节点,便于标识。感知层网络支持以太网、RS232 等有线方式和 Wi-Fi,ZigBee,RFID,Bluetooth 等无线方式。网络传输层包含电信网和 internet,可分为接入层、汇聚传输层和核心层,支持 FTTx,xDSL,xPON 等有线接入方式和 2G,GPRS,3G,LTE,WLAN 等无线接入方式。网关完成感知层和网络层之间的数据格式和通信协议的转换,实现不同网络的互通互联。

3智能医疗业务典型场景

采用物联网技术的移动医疗能改变传统就医流程,实现医院医疗的移动信息化。智能医疗中典型的业务场景是根据医疗监测事件发生地点的不同进行划分,主要选取与业务用户关联程度比较高的个人家庭(包括室内和户外)、医院和车载(急救车)3 个场景。

3.1个人/家庭类(室内和户外)

基于泛在网的医疗健康监测业务(个人/家庭类场景)是指应用现代通信方式和诊断工具,使业务用户能够随时随地取得自己的采样数据,并将其及时准确地传送给医疗机构或医务人员,诊断业务用户病情,对其进行健康指导。个人/家庭类业务场景主要包括室内和户外 2部分,室内场景可以采用有线和无线 2 种方式进行数据传送,户外场景采用无线方式进行数据传送。个人/家庭类医疗监测终端在具备基本医疗监测功能的同时,还应该具有小型化、便携式和易操作等特点,并且需要具备近距离通讯的能力,以便将采集数据传输至家庭医疗监测网关。业务用户可利用心电监测仪、血压计和血糖仪等设备测出个人采样数据,收集整理监测数据,将其通过有线网关或无线网关发送到医疗健康监测业务服务器。医院坐诊医生使用业务平台可实时了解发送过来的监测数据,并根据业务用户基本情况及既往病史得出诊断结论,对业务用户进行健康指导。

3.2 车载医疗急救场景

急救车上的医务人员充分利用车上的急救设备对急救业务用户实施生命支持与监护,密切观察急救业务用户的生命体征,与此同时,与医院保持联系,通过无线网络实现急救车和医院之间的视频对话及生理数据的实时传递。医院坐诊医生利用视频对话和分析传送过来的车载急救仪器测出的急救业务用户生理数据,能够及时准确地了解急救业务用户现状,缩短院前急救时间,提高治疗的针对性和准确性。车载类医疗监测终端在具备基本医疗监测能力的同时,还需要具备便携性及较强的抗震能力,同时也需要具备近距离通讯的能力,以便将采集数据传输至车载医疗监测网关。患者病情突发,病人家属及时呼叫急救车,病人被送上急救车后,急救车上的医务人员通过车载终端调阅患者健康档案,在对病人以往病史进行了解的同时利用车载心电监测设备对患者进行生命体征监测,并通过无线网络将采集到的心电体征信息及车内视频图像实时传送至接诊医院,展现在医生个人工作站或手机上,同时可以通过工作站 PC 或手机与车载终端进行实时交流,以便接诊医生及时准确地了解病人状况,节省急救时间。

4结语

物联网将人类生活的环境网络化和信息化,结合了物理世界和信息空间,是未来网络发展趋势的代表。基于物联网的医院信息化建设,借鉴科学先进的物联网技术和经验,将医疗和 IT 技术完美结合,建设智能医院。通过基于物联网技术的智能医院建设,可以优化业务流程,提高工作效率,进而提高资源利用率,降低医疗过程中的物耗,减少医疗事故发生,提高医疗服务水平。

参考文献

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[3]马淼.物联网模式下如何实现智能医疗[J].医学信息学杂志,2012,33(04):8-11.

[4]李劼,周鸣,董立波,周国志.物联网行业中的智能医疗应用[J].移动通信,2011,35(15):22-25.

论文作者:邓华1,廖丹2,吴波3

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/31

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