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医疗物联网的应用与趋势

2018-10-28  来源:火石创造    编辑:豆芽菜
导读
医疗物联网简介医疗物联网是指在标准和交互通信协议的基础上,通过利用射频识别技术、传感器技术以及定位技术等,进一步结合先进的通信网络
医疗物联网简介

医疗物联网是指在标准和交互通信协议的基础上,通过利用射频识别技术、传感器技术以及定位技术等,进一步结合先进的通信网络设备、移动终端设备等对医疗对象(包括医疗信息、医疗设备、医护人员等)进行处理和交互。医疗物联网可以将原始数据转化为不同对象间简单、易共享、可交互的信息。这样做能够提高操作效率,为人们提供更便捷的医护服务和更畅快的患者体验。医疗物联网的过程也已贯彻到全人、全方位以及全过程管理,其核心理念可以总结为以下三个方面:

“物”:即医疗对象。包括病人、医生、护士、医疗器械、医疗成本及医疗信息等。

“联”:即流程交互引擎。包括医疗信息集成平台、物联网中间、信息采集传感器、自动化工作流引擎、管理和监控平台以及信息处理平台等。

“网”:即标准化医疗流程。包括护理流程、检验流程、诊断流程、追溯流程以及质控和管理流程等。

简而言之,医疗物联网就是利用复杂的物联网技术,简化医疗流程,实现全过程标准化医疗流程,实现医疗对象自动化、可视化、数字化管理,全面提高医疗安全性和质量。

根据2018年Gartner技术成熟度曲线,物联网平台技术即将结束期望高峰期,并会在未来5至10年内大规模应用到各行各业,在物联网市场中,医疗物联网将成为仅次于工业物联网的第二大应用领域。2017年,医疗设备和系统软件占据医疗物联网市场规模的61%;到2022年,这一比例将提升到64%,全球医疗物联网将突破1580亿美元,亚太地区医疗物联网市场规模将超过北美,成为全球最大的医疗物联网市场。2017至2022年的年均复合增长率高达30.9%

医疗物联网相关政策

医疗健康行业的数字化转型起步较早,但是发展程度相对缓慢。华为EBG中国区医疗拓展部部长戴兴江曾做过一番总结:“之前的医院数字化转型是围绕业务的流程化,而随着数据、信息技术的发展,单独业务的转型易导致与其他业务之间的壁垒。而借助云计算、物联网、大数据等新兴技术构建的整合平台和解决方案,将推动医院全流程、全数据的数字化转型。”

医疗物联网无疑是引领医院数字化转型的核心。这一点从我国近几年颁布的政策也有所体现。从2012年到2018年,我国相继推出了一系列涉及医疗物联网的政策,为医院的数字化转型和医疗网联网的发展指明了方向。

医疗物联网架构

医疗物联网服务于医疗卫生领域,综合运用光学技术、压敏技术和RFID技术等先进技术手段,结合多种医疗传感器,通过传感网络,按照约定协议,借助移动终端、嵌入式计算装置和医疗信息处理平台进行信息交换。从总体上来看,医疗物联网技术仍然是建立在物联网基础上的,与物联网结构总体上相似,其结构可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。

感知层

感知层就是利用各种各样的感知设备、信息采集设备来采集对象的数据,同时利用呼吸传感器、心电监护传感器等各种生理信号采集器及二维码、摄像头、RFID 等信息采集器完成对各种医疗信息的有效采集。其中 RFID 技术在设备追踪以及资产管理中有着相当广泛的运用,其在医疗中则可以有效地对各种药品、设备进行追踪监测,对于医疗用品市场的整顿规范有着非常重要的作用,并且还可以用来有效监测患者的各种生命体征,或监测医疗废物回收以及实现婴儿防盗等功能。

网络层

在医疗物联网之中,有线网和无线网都发挥出了相当重要的作用。其中采用的无线网技术主要有无线局域网、蓝牙、多频码分多路访问和通用分组无线服务等。网络层之中所利用到的有线网络技术则主要有计算机专网、有线电视网络、电信通信网络等。所使用的网络结构则主要是6LowPAN 传感子网 +IP 网等。

平台层

平台层在整个架构中起到了承上启下的作用。一方面,平台层接收通过网络层传输过来的感知层数据并处理;另一方面,平台层需要对接医院系统和第三方系统,如HIS、LIS及各类应用场景系统;平台层实现了各系统间的数据共享、交互,并为未来新增系统接入做好了铺垫,使得医疗物联网架构具备极强的延展性。

应用层

应用层是医疗物联网价值的集中体现,从总体上来看医疗物联网的应用可以分为三方面:(1)以医疗物联网技术构建出集诊疗、管理、决策为一体的综合应用服务;(2)借助医疗物联网技术、结合医疗应用场景定制场景解决方案,解决特定需求;(3)以医疗物联网为核心构建区域化平台。对于医疗机构来说,应用层往往与医疗流程紧密配合,根据医疗机构应用场景的不同特性,可以分为两大属性,医疗服务需求和成本控制需求。围绕患者服务为中心的护理、后勤和基础设施;以及围绕医院人财物为中心的保障和行政业务管理是医疗物联网的应用落地重点。

应用场景分析

2018年4月,为促进和规范医院信息化建设,国家卫健委制定了《全国医院信息化建设标准与规范(试行)》,下简称《建设标准》。文件包括5章22类,共计262项具体内容,明确了下一阶段医院信息化的建设内容和建设要求。《建设标准》中,物联网的具体内容和要求如下图:

2010年11月,国家标准化管理委员会、国家发展和改革委员会联合成立了国家物联网基础标准工作组。工作组的主要职责为研究符合中国国情的物联网技术架构和标准体系的建议,提出物联网关键技术和基础通用技术标准制修订项目建议,并开展标准研制等。

国家物联网基础标准工作组成立后,推动了物联网国家标准第一批立项47项,其中与医疗相关的共有11项,具体如下表:

虽然该标准出台时间较早,但却一直没有成为医疗行业的指导性标准。本次卫健委《建设标准》的公布,有望改善行业现状。标准明确了医疗物联网的21个场景应用,具体如下:

综合了医院信息科主任和企业技术或项目负责人的匿名调查表以及火石专有大数据情报系统的情报分析后,火石创造以技术成熟度、复杂度、发展潜力值和体验效果四个评判角度,得出了各场景应用的如下评分判断:

从调查结果可以看出,业内对于医院器械耗材、院内导航和人员资产定位等场景最为看好。目前行业现状是:患者安全、资产和物资管理是物联网方案比较成熟全面的方向,而数据采集相关的解决方案还不多见。

在医疗环境中,患者安全课题一直都是大家最为关心的环境,包括输液监控、婴儿防盗、精神病人定位等解决方案层出不穷,患者关怀做的越多,就越能减少医患矛盾,实现就医环境的良性循环。

其次是资产和物资管理解决方案,随着“十三五”医改、“健康2030”等一系列健康卫生方面的政策发布,智慧化、信息化的医院正在高速建设中,大量的医疗器械、信息化产品、高值耗材等被投入到医疗环境中,成为医院重要的生产力和财产。有效的管理这些重要资产,将成为医院的重要工作。

未来发展趋势

在国家颁布的与健康医疗物联网直接相关的一系列政策中,结合重心,我们大致可以梳理出这么一条医疗物联网的演化路径:

应用示范和场景化探索阶段(2012年-2015年)——规模化、集群化的智能医疗产业链建立阶段(2015年-2017年)——物联网智能感知和大数据分析的精准医疗应用阶段(2017年以后)。

由此我们可以判断:场景化落地是产业发展的基础,而规模化、集群化,是产业深化的必然路径,只有达到一定的规模化和产业深度,才有积累大数据的可能,这也是最终物联网必将与大数据结合的原因。

从物联网“十三五”发展规划公布的产业成果来看,“十二五”期间,我国医疗物联网已形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务在内的较为完整的物联网产业链。形成了环渤海、长三角、泛珠三角以及中西部地区四大区域聚集发展的格局,涌现出一大批医疗物联网领军企业。医疗物联网产业已初步建成一批共性技术研发、检验检测、投融资、标识解析、成果转化、人才培训、信息服务等公共服务平台。

此外,我国光纤传感器、红外传感器技术已达到国际先进水平;超高频智能卡、微波无源无线射频识别(RFID)、北斗芯片技术水平也有大幅提升;微机电系统(MEMS)传感器实现批量生产;物联网中间件平台、多功能便捷式智能终端研发也取得突破。

以国内物联网龙头城市无锡市作为蓝本:2017年7月11日,中共无锡市委办公室、无锡市人民政府办公室印发了《无锡市加快发展以物联网为龙头的新一代信息技术产业三年(2017-2019年)行动计划2017年实施方案》。《方案》明确了发展目标,提出要加快建设特色产业园区。新吴区重点建设智慧健康产业园,推进载体平台建设。加快建设以国家医疗健康物联网产品评测中心、智慧体育(无锡)创新中心等为重点的一批国家级物联网产业平台。

可以看出,产业平台化和园区化已经成为医疗物联网下一阶段的发展目标。但要想达成这一目标,只有通过不断提升产业生态竞争力、产业协同性,完善标准制定、拓展商业模式等方式,才能实现医疗物联网的下一步跨越。

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