從火神山醫院到智慧醫療服務體系建設的思考

熊 光， 劉子毅， 蔡雄飛， 陳 車

(中信建筑設計研究總院有限公司，武漢 430014)

0 引言

智能化和信息化是快速完成醫院建設，救治患者、保障醫護人員安全的重要一環。筆者所在的設計團隊自2020年至今，先后設計完成了多個平戰結合的綜合醫院項目，同時也在智慧醫院的設計領域進行了一些嘗試性的探索，持續思考和實踐如何將“人民至上、生命至上”的理念貫徹到智慧醫療服務體系建設中。本文從武漢火神山醫院設計與建設中建筑智能化新技術應用引出，通過對以人為本的醫療服務需求分析，重點從智慧醫療服務體系平臺建設等方面進行探討，以期對工作實踐有所促進。

1 武漢火神山醫院智能化系統設計與建設

1.1 項目概況

武漢火神山應急醫院項目總建筑面積為34 571m2， 包括住院樓、ICU樓、醫技樓、后勤樓、衣物消毒處置間、垃圾暫存間、吸引站等，是一座應急呼吸類傳染病專科醫院，集中收治新型冠狀病毒肺炎病患。

1.2 智能化系統的差異化設計

設計按照傳染病醫院的醫療流程要求，同時需做到生物安全、環境安全、結構安全、消防安全、質量可靠和經濟合理。根據《傳染病醫院建筑設計規范》等現行規范、標準的相關規定，設置了必需的四大類智能化系統：信息設施系統(信息網絡、綜合布線、公共廣播、會議)、建筑設備監控、安全技術防范系統(視頻安防監控、出入口控制)、專業業務系統(醫療信息化、醫護對講、病房探視)等。同時，還采用相關差異化設計，使建設速度、救治效率與醫護安全得到了進一步地提升，主要技術特點如下。

(1)利用5G及有線網絡互聯技術，構造高速、穩定、可靠、可擴展的信息網絡平臺，滿足醫院醫療救治的總體要求。數據網絡系統對來自院內、外的各種信息進行接收、儲存、處理、交換、傳輸并提供決策支持。本項目規劃有三張網絡，分別是醫療業務專網(內網)、可接入Internet服務的外網(含WiFi)、用于安全技術防范系統的安防網。三張網絡均采用雙核心冗余的架構設計，典型網絡拓撲如圖1所示。

圖1 外網網絡結構拓撲圖

(2)項目實現5G和有線寬帶的雙(多)運營商、雙鏈路、雙路由網絡覆蓋。每個運營商都部署有2條1GE云專線，1條100M衛生專網, 1條醫保線路，與解放軍總醫院遠程診療視頻專線，另外還提供4個10GE互聯網帶寬，為醫療及運維管理的超高清視頻流接入等大流量應用預留帶寬條件。結合5G技術 “遠程會診平臺”醫療推車，通過移動終端設備上的云視訊客戶端，即時傳輸本地醫療數據(含CT影像、檢測指標等)，方便外地醫療專家遠程會診。

(3)無線信號覆蓋采用分布式架構。由于病房區域采用金屬裝配式結構，且病房密集度較高，單個無線AP信號覆蓋范圍有限，考慮到病房內接入點較少的應用場景，設計采用分布式無線組網，即中心AP和分布式AP對病房區域進行全覆蓋，將傳統“AC+Fit AP”的2級網絡架構調整為“AC+中心AP+分布式AP”的3級分布式架構。中心AP設置于弱電間(清潔區)，分布式AP于病房內醫療帶上面板安裝。分布式系統與常規放裝式系統主要特征對比如表1。

分布式系統和常規放裝式系統對比表 表1

(4)出入口控制系統根據醫療流程對負壓病房的醫/患通道、污染與潔凈區的過渡進行控制。系統通過對IC卡設置不同的開門權限，實現相關人員出入的有效識別及監控。進入時，采用IC卡或手環進行系統的非接觸式驗證。

(5)采用AB門系統對緩沖間進行有效控制。火神山醫院采用傳染病醫院三區兩通道流線設計，在污染區、半污染區、清潔區的分界處設置有緩沖間，緩沖間的兩扇門的控制在邏輯上實現互鎖——在開啟A門和B門其中任意一扇的同時，保證另一扇門處于關閉狀態，滿足隔絕污染的工作流程。

1.3 火神山醫院設計與建設的實踐小結

(1)“院感”控制

火神山醫院的設計在潔污分區、衛生通過的劃分和布置上，采取了 “醫患隔離通道分離”與“醫療區和生活區分離”的總體設計模式。通過出入口控制系統，加強了病房單元與潛在污染區之間的隔離防護。在護理環節，門禁采用RFID手環進行非接觸式驗證，方便了醫護人員穿戴防護服的實際需求。

(2)新技術的臨床應用

武漢火神山醫院智能化建設工作時間緊、任務重、 標準高、部署時間有限，應用5G技術和無線信號覆蓋分布式架構可以彌補傳統布線系統實施的不足，應對多種臨床應用的變化。同時5G技術可以解決醫院數據高速率、低時延、安全傳輸等問題，實現移動查房、臨床護理和遠程會診。

(3)“量體裁衣”的設計建設方式

火神山醫院設計與建設僅用了10天時間。裝配式建筑模式下的半成品生產、現場快速拼接等技術特點成為實現這一“奇跡”的基礎，而智能化系統也廣泛采用模塊化、標準化設計。智能化機房機柜設備均采用成品的標準42U機柜，UPS電源選用模塊化產品，配線間以醫護單元為模塊統一配置網絡交換設備，實現快速成批量采購及安裝；線路敷設統一規格標準，病房內的信息網絡插座、電話插座、AP天線、可視醫護對講終端、緊急報警按鈕等智能化設備均采用模塊化標準設計，既利于材料設備采購，又滿足同時快速施工。

2 構建以人為本的智慧醫療服務體系

智能化、信息化和智慧化的區別在于智能化和信息化是數字賦能的工具，而智慧化更多地體現了以人的健康為中心、以民眾的需求為導向。

2.1 民眾的醫療服務需求分析

智慧醫療服務體系的建設除了聚焦現代醫院的智慧醫療和智慧管理，更要以人為本，滿足服務對象的需求。民眾迫切需要更高品質的醫療服務，獲取更及時有效醫藥保健信息，提高整體生活質量。這主要體現在便捷的就醫服務、優質的就醫質量、全程的健康管理等方面。

作為醫療資源的重要載體，智慧醫院醫療服務體系的構建中，應以需求為導向，提升醫院現代化管理水平，打造診療更安全、就診更便利、溝通更有效、體驗更舒適的就醫環境。下面，就幾種建設和提升模式作簡單闡述。

2.2 智慧醫院設計與建設的幾種模式

現階段，國內設計與建設的智慧醫院主要有三種模式，一是基于單個醫院的智慧醫院，二是基于醫療集團或聯合體的智慧醫院集團，三是覆蓋一定區域的智慧醫療服務體系。

基于單個醫院的智慧醫院是建設智慧醫院的主要模式。系統建設目標是對全院的信息資源(人、財、物、醫療信息)進行全面的規劃、設計和整合，打通各個業務系統的信息接口，實現全院級別的“互聯互通、信息共享、業務協同、智能決策”。圖2所示為綜合醫院專業業務系統流程圖，在原有智能化專業業務系統的基礎上增加了智慧服務、智慧醫療、智慧護理和智慧管理等業務維度的建設。

圖2 綜合醫院專業業務系統流程圖

基于醫療集團或聯合體的智慧醫院集團通過云平臺(云計算)建設一體化的醫院信息管理和應用系統，為醫療集團或聯合體提供標準化的業務服務體驗。不僅可以統一規劃病人信息管理、電子病歷、醫生工作站、收費、藥房、醫院管理等系統，還能為基層醫療機構提供所需的臨床輔助決策系統、云端在線會診、醫生能力培訓、醫療質量評價等系統，并通過互聯網與醫療云服務中心互聯互通，實現數據共享，分級診療(上下轉診)、協同管理，形成便捷、高效、統一的醫療服務信息體系。

目前，智慧醫院設計和建設多數基于單個醫院或醫療集團的運營管理需求，主要還是圍繞醫院服務于患者的基本救治訴求，還未真正形成服務于全民健康的“大數據”，對基層或社區醫療覆蓋不夠，對部分人群(如老年人)交互性無法滿足要求，而進一步構建基于區域智慧醫療服務體系才能真正解決醫療服務信息“孤島效應”的現狀，滿足普惠民眾的醫療服務需求。

2.3 智慧醫療服務體系平臺的建設

如果說智慧醫院的全面建設形成了智慧醫療服務體系的主要“軀干”，體系平臺建設則是智慧醫療服務體系的“大腦”。通過信息化手段整合區域醫療資源，發揮互聯網、云計算、大數據、人工智能、物聯網、5G等技術，集中建設為區域醫療體系服務的信息網絡云平臺，其業務領域應突破原有醫療機構智慧醫療、智慧管理的范疇。

(1)智慧醫療服務體系平臺

平臺包括體系內的智慧醫院、醫療集團或聯合體、醫療科研機構、醫療教育機構，橫向連接各級醫院，縱向延伸至區域基層醫療服務機構。實現各級醫療機構的HIS、EMR、HFS、RIS、PACS和LIS等系統的信息互聯互通，建立醫療數據共享機制。醫療服務與公共衛生、疾病控制、婦幼保健、健康管理、藥品供應、養老服務等領域的信息實現互聯互通和數據授權調用，推動醫療衛生資源優化配置，提高醫療衛生服務的標準化、規范化水平，其平臺基本架構如圖3所示。

圖3 智慧醫療服務體系平臺架構圖

(2)健康醫療大數據

依據《國家健康醫療大數據標準、安全和服務管理辦法(試行)》《人口健康信息管理辦法(試行)》《電子病歷系統應用水平分級評價管理辦法(試行)》《電子病歷系統應用水平分級評價標準》等相關法規標準，建成統一權威的人口健康信息大數據平臺，創新智慧醫療服務模式，推進預防、治療、康復和自主健康管理一體化的健康醫療信息服務。

大數據的采集過程，應遵循合法、正當、必要的原則，從嚴控制采集流程，并全方位取得健康醫療大數據相關部門和個人的有效授權。做好數據采集規范管理，社會保障卡與電子病歷等應統一身份標識，以確保個人基本信息及其健康醫療記錄的一致性、完整性。

2.4 發展以人為本的智慧醫療創新服務及應用

(1)拓展醫療服務范圍，創新覆蓋診前、診中、診后的線上線下智慧醫療服務模式。在實體智慧醫院的基礎上，運用互聯網技術提供線上醫療服務，如預診分診、就診提醒、常見病、慢性病復診、延伸處方等，開展遠程醫療、檢驗檢查結果線上查詢、健康咨詢、健康管理服務，促進醫院、醫務人員、服務對象之間的有效溝通。

(2)將成熟的人工智能技術應用于智慧醫療服務，發揮其在分診導診，輔助信息采集，輔助檢驗、病理、影像診斷，輔助診療決策支持，跟蹤隨訪等方面的作用。

(3)發展醫用機器人、大型醫療設備、應急救援醫療設備、生物3D打印技術、物聯網和可穿戴設備等，提升醫療健康設備的智能化應用水平。如使用移動終端開展移動護理、移動查房、醫療信息交互；使用膠囊機器人、物聯網設備開展患者體內檢查和體征監測；使用穿戴設備開展身份識別、定位、導醫服務；使用5G技術+機器人實現醫療物資無人運輸、無人巡查、無人消毒等。

(4)建設城市綜合健康智慧運營中心，運用AI算法等分析人群流動、地理信息、氣候變化等大數據，預測疾病流行趨勢，加強對傳染病等疾病的智能監測與報警，提高重大疾病防控和突發公共衛生事件應對能力。

(5)以大數據為依托，提供健康科普知識精準教育和信息投送，普及健康生活方式，提高全民自我健康管理能力和健康素養。

(6)實現醫療保障數據與相關部門或機構數據聯通共享，拓展在線支付及外延服務功能。如護工聘請、醫療器械租賃、醫療保險、院外延續護理、母嬰服務、養老服務等。

3 結束語