醫療物聯網簡介
醫療物聯網是指在標準和交互通信協議的基礎上,通過利用射頻識別技術、傳感器技術以及定位技術等,進一步結合先進的通信網絡設備、移動終端設備等對醫療對象(包括醫療信息、醫療設備、醫護人員等)進行處理和交互。醫療物聯網可以將原始數據轉化為不同對象間簡單、易共享、可交互的信息。這樣做能夠提高操作效率,為人們提供更便捷的醫護服務和更暢快的患者體驗。醫療物聯網的過程也已貫徹到全人、全方位以及全過程管理,其核心理念可以總結為以下三個方面:
“物”:即醫療對象。包括病人、醫生、護士、醫療器械、醫療成本及醫療信息等。
“聯”:即流程交互引擎。包括醫療信息集成平臺、物聯網中間、信息采集傳感器、自動化工作流引擎、管理和監控平臺以及信息處理平臺等。
“網”:即標準化醫療流程。包括護理流程、檢驗流程、診斷流程、追溯流程以及質控和管理流程等。
簡而言之,醫療物聯網就是利用復雜的物聯網技術,簡化醫療流程,實現全過程標準化醫療流程,實現醫療對象自動化、可視化、數字化管理,全面提高醫療安全性和質量。
根據2018年Gartner技術成熟度曲線,物聯網平臺技術即將結束期望高峰期,并會在未來5至10年內大規模應用到各行各業,在物聯網市場中,醫療物聯網將成為僅次于工業物聯網的第二大應用領域。2017年,醫療設備和系統軟件占據醫療物聯網市場規模的61%;到2022年,這一比例將提升到64%,全球醫療物聯網將突破1580億美元,亞太地區醫療物聯網市場規模將超過北美,成為全球最大的醫療物聯網市場。2017至2022年的年均復合增長率高達30.9%
醫療物聯網相關政策
醫療健康行業的數字化轉型起步較早,但是發展程度相對緩慢。華為EBG中國區醫療拓展部部長戴興江曾做過一番總結:“之前的醫院數字化轉型是圍繞業務的流程化,而隨著數據、信息技術的發展,單獨業務的轉型易導致與其他業務之間的壁壘。而借助云計算、物聯網、大數據等新興技術構建的整合平臺和解決方案,將推動醫院全流程、全數據的數字化轉型。”
醫療物聯網無疑是引領醫院數字化轉型的核心。這一點從我國近幾年頒布的政策也有所體現。從2012年到2018年,我國相繼推出了一系列涉及醫療物聯網的政策,為醫院的數字化轉型和醫療網聯網的發展指明了方向。
醫療物聯網架構
醫療物聯網服務于醫療衛生領域,綜合運用光學技術、壓敏技術和RFID技術等先進技術手段,結合多種醫療傳感器,通過傳感網絡,按照約定協議,借助移動終端、嵌入式計算裝置和醫療信息處理平臺進行信息交換。從總體上來看,醫療物聯網技術仍然是建立在物聯網基礎上的,與物聯網結構總體上相似,其結構可以分為感知層、傳輸層、平臺層和應用層四個層級。
感知層
感知層就是利用各種各樣的感知設備、信息采集設備來采集對象的數據,同時利用呼吸傳感器、心電監護傳感器等各種生理信號采集器及二維碼、攝像頭、RFID 等信息采集器完成對各種醫療信息的有效采集。其中 RFID 技術在設備追蹤以及資產管理中有著相當廣泛的運用,其在醫療中則可以有效地對各種藥品、設備進行追蹤監測,對于醫療用品市場的整頓規范有著非常重要的作用,并且還可以用來有效監測患者的各種生命體征,或監測醫療廢物回收以及實現嬰兒防盜等功能。
網絡層
在醫療物聯網之中,有線網和無線網都發揮出了相當重要的作用。其中采用的無線網技術主要有無線局域網、藍牙、多頻碼分多路訪問和通用分組無線服務等。網絡層之中所利用到的有線網絡技術則主要有計算機專網、有線電視網絡、電信通信網絡等。所使用的網絡結構則主要是6LowPAN 傳感子網 +IP 網等。
平臺層
平臺層在整個架構中起到了承上啟下的作用。一方面,平臺層接收通過網絡層傳輸過來的感知層數據并處理;另一方面,平臺層需要對接醫院系統和第三方系統,如HIS、LIS及各類應用場景系統;平臺層實現了各系統間的數據共享、交互,并為未來新增系統接入做好了鋪墊,使得醫療物聯網架構具備極強的延展性。
應用層
應用層是醫療物聯網價值的集中體現,從總體上來看醫療物聯網的應用可以分為三方面:(1)以醫療物聯網技術構建出集診療、管理、決策為一體的綜合應用服務;(2)借助醫療物聯網技術、結合醫療應用場景定制場景解決方案,解決特定需求;(3)以醫療物聯網為核心構建區域化平臺。對于醫療機構來說,應用層往往與醫療流程緊密配合,根據醫療機構應用場景的不同特性,可以分為兩大屬性,醫療服務需求和成本控制需求。圍繞患者服務為中心的護理、后勤和基礎設施;以及圍繞醫院人財物為中心的保障和行政業務管理是醫療物聯網的應用落地重點。
應用場景分析
2018年4月,為促進和規范醫院信息化建設,國家衛健委制定了《全國醫院信息化建設標準與規范(試行)》,下簡稱《建設標準》。文件包括5章22類,共計262項具體內容,明確了下一階段醫院信息化的建設內容和建設要求。《建設標準》中,物聯網的具體內容和要求如下圖:
2010年11月,國家標準化管理委員會、國家發展和改革委員會聯合成立了國家物聯網基礎標準工作組。工作組的主要職責為研究符合中國國情的物聯網技術架構和標準體系的建議,提出物聯網關鍵技術和基礎通用技術標準制修訂項目建議,并開展標準研制等。
國家物聯網基礎標準工作組成立后,推動了物聯網國家標準第一批立項47項,其中與醫療相關的共有11項,具體如下表:
雖然該標準出臺時間較早,但卻一直沒有成為醫療行業的指導性標準。本次衛健委《建設標準》的公布,有望改善行業現狀。標準明確了醫療物聯網的21個場景應用,具體如下:
綜合了醫院信息科主任和企業技術或項目負責人的匿名調查表以及火石專有大數據情報系統的情報分析后,火石創造以技術成熟度、復雜度、發展潛力值和體驗效果四個評判角度,得出了各場景應用的如下評分判斷:
從調查結果可以看出,業內對于醫院器械耗材、院內導航和人員資產定位等場景最為看好。目前行業現狀是:患者安全、資產和物資管理是物聯網方案比較成熟全面的方向,而數據采集相關的解決方案還不多見。
在醫療環境中,患者安全課題一直都是大家最為關心的環境,包括輸液監控、嬰兒防盜、精神病人定位等解決方案層出不窮,患者關懷做的越多,就越能減少醫患矛盾,實現就醫環境的良性循環。
其次是資產和物資管理解決方案,隨著“十三五”醫改、“健康2030”等一系列健康衛生方面的政策發布,智慧化、信息化的醫院正在高速建設中,大量的醫療器械、信息化產品、高值耗材等被投入到醫療環境中,成為醫院重要的生產力和財產。有效的管理這些重要資產,將成為醫院的重要工作。
未來發展趨勢
在國家頒布的與健康醫療物聯網直接相關的一系列政策中,結合重心,我們大致可以梳理出這么一條醫療物聯網的演化路徑:
應用示范和場景化探索階段(2012年-2015年)——規模化、集群化的智能醫療產業鏈建立階段(2015年-2017年)——物聯網智能感知和大數據分析的精準醫療應用階段(2017年以后)。
由此我們可以判斷:場景化落地是產業發展的基礎,而規模化、集群化,是產業深化的必然路徑,只有達到一定的規模化和產業深度,才有積累大數據的可能,這也是最終物聯網必將與大數據結合的原因。
從物聯網“十三五”發展規劃公布的產業成果來看,“十二五”期間,我國醫療物聯網已形成包括芯片、元器件、設備、軟件、系統集成、運營、應用服務在內的較為完整的物聯網產業鏈。形成了環渤海、長三角、泛珠三角以及中西部地區四大區域聚集發展的格局,涌現出一大批醫療物聯網領軍企業。醫療物聯網產業已初步建成一批共性技術研發、檢驗檢測、投融資、標識解析、成果轉化、人才培訓、信息服務等公共服務平臺。
此外,我國光纖傳感器、紅外傳感器技術已達到國際先進水平;超高頻智能卡、微波無源無線射頻識別(RFID)、北斗芯片技術水平也有大幅提升;微機電系統(MEMS)傳感器實現批量生產;物聯網中間件平臺、多功能便捷式智能終端研發也取得突破。
以國內物聯網龍頭城市無錫市作為藍本:2017年7月11日,中共無錫市委辦公室、無錫市人民政府辦公室印發了《無錫市加快發展以物聯網為龍頭的新一代信息技術產業三年(2017-2019年)行動計劃2017年實施方案》。《方案》明確了發展目標,提出要加快建設特色產業園區。新吳區重點建設智慧健康產業園,推進載體平臺建設。加快建設以國家醫療健康物聯網產品評測中心、智慧體育(無錫)創新中心等為重點的一批國家級物聯網產業平臺。
可以看出,產業平臺化和園區化已經成為醫療物聯網下一階段的發展目標。但要想達成這一目標,只有通過不斷提升產業生態競爭力、產業協同性,完善標準制定、拓展商業模式等方式,才能實現醫療物聯網的下一步跨越。