基于物聯網的智慧醫療信息化關鍵技術研究

趙文鋒 賴曉軍 蘆蕾

關鍵詞：物聯網；智慧醫療；信息化；多模態信息融合技術

21世紀，居民物質生活水平得到了顯著提升，居民對醫療需求不斷增加，對醫療服務質量也提出了更高的要求。如何提升就醫效率、優化服務質量、控制醫療成本是各大醫院值得思考的問題。物聯網時代，智慧化醫療信息化建設是醫院發展大勢所趨。如今，數字化發展理念正在加速融人醫療衛生機構，對于開展精準醫療服務、確保醫療質量安全有著重要的意義。隨著云計算、5G技術、物聯網、大數據、AI智能等技術的發展，智慧醫療的應用場景越來越多，同時催生了智能化產品轉型升級，其應用前景廣闊，掌握智慧醫療信息化的關鍵技術對于智慧醫療的實現至關重要。

1智慧醫療模式的內涵

隨著數字化進程的不斷加快，國內公共醫療管理系統的數字化轉型也被提上了日程。如今，國內的醫療管理系統存在成本高、效率低、看病難等問題，這些醫療問題成為近年來社會關注的焦點。因此，智慧醫療平臺應運而生，它將基于數字化的物聯網技術，用于解決醫療系統信息不暢、資源分配不均以及運維監控不全面等問題，全面提高醫療服務的智能化。智慧醫療模式下，診療程序更加方便、快捷，如手機“一鍵”預約掛號、線上繳費結算、遠程診斷病情。慢性病患者建立電子病歷，有利于病史管理，預防疾病發生[1]。不僅如此，智慧醫療在解決看病難問題中也發揮著重要的作用。智慧醫療能夠為鄉鎮地區提供豐富的醫療資源，實現遠程會診，利用自助機取檢驗結果，節省了診療時間?！盎ヂ摼W+”就醫方式讓越來越多的患者真切感受到“智慧醫療”帶來的便利。

2基于物聯網的智慧醫療模式的意義

2.1解決醫療資源分布不均的問題

智慧醫療模式的應用，可解決醫療資源分布不均的問題。在物聯網技術支持下，構建智慧醫療不僅能夠提升醫院工作效率，而且能夠實現信息交換與連接，以及對患者健康數據的信息化管理。一方面能夠為醫護人員針對性治療提供便利，另一方面能夠實現患者居家就醫，通過病歷數據動態評估與觀察，完成線上就診。將患者信息錄入檔案系統，進行信息交換與共享，各醫院之間進行合作、共享，可遠程會診，使患者能夠與其他地區專家接觸，享受到頂尖醫療資源，有利于疾病診斷與治療[2]。智慧醫療對于偏遠地區尤其是農村地區患者來說無疑是一個福音，當出現當地無法解決的健康問題時，通過遠程問診能夠向大城市醫療專家求助，保障患者生命健康。

2.2提升就診及醫院工作效率

在物聯網技術支持下，醫院實現了智慧化管理，其信息化程度得到前所未有的增強，既推動了醫院的可持續發展，又提高了醫院現代化建設水平。通過搭建智慧醫療信息化平臺，能夠對患者的就診信息進行詳細的記錄，同時可顯示醫生開具處方情況及診斷情況，在該平臺上進行信息交換，能夠節省信息獲取時間及病歷查詢時間，減輕醫生的工作壓力，提高臨床診療工作效率[3]?；颊呔驮\、繳款及報銷等工作均可以在智慧醫療信息化平臺完成，節省了人力資源成本，方便了患者。

2.3保障醫療資源合理分配

智慧醫療模式涵蓋患者就診信息錄入、就診醫院及醫生信息查詢、診斷結果及化驗結果查詢等。隨著人們物質生活水平的提升，公眾健康意識不斷增強，當出現健康問題時，更加傾向于尋找醫療水平較高的醫院，導致三甲醫院患者爆滿，部分醫院則門可羅雀。在目標醫院就診時，由于人流量大，排隊時間長，引發“看病難”的問題，同時導致不必要的醫療資源浪費。事實上，大部分疾病普通醫院的醫生也能夠有效完成問診，但由于患者對醫生能力不了解，缺乏信任，因此更愿意到三甲醫院就診。而智慧醫療模式下，醫生的簡介、科室、能力等信息均能夠在醫院官方網站呈現，以便患者調整就醫導向，解決了醫療資源浪費的問題。

3基于物聯網的智慧醫療系統架構

3.1智慧醫療信息化平臺需求

智慧醫療模式下構建的醫療信息平臺，充分利用數據信息存儲技術、網絡通信傳輸技術，構建了一個“閉環式”的健康管理模式，覆蓋業務面廣，包括醫療信息開發與存儲、遠程問診、健康醫療等，該平臺構建需求如下。（1）標準化。標準化是智慧醫療建設的基礎，標準化建設可使得各系統實現兼容，在系統設計時應保障采用統一的通信標準。（2）可操作性。智慧醫療面向患者，主要目的是為患者提供便利，因此信息化系統的構建應方便患者使用，操作簡單，各個年齡段人群均能夠掌握，滿足基本需求。（3）可拓展性。信息化系統建設應預留接口，便于后期維護或系統升級。（4）安全性是智慧醫療的核心問題，信息化系統包含患者的健康信息，屬于個人隱私，應做好權限管理，進行數據加密，保障服務安全性。

3.2智慧醫療信息化平臺系統架構

基于物聯網的智慧醫療信息化平臺包括五層結構?；A層主要管理對象為各項醫療設備、消毒器械、醫生等資源。感知層主要功能為信息數據的獲取，其中需要利用無線射頻識別技術、網絡傳感技術等，涉及的信息包括患者健康信息、藥品存放記錄等。網絡層能夠保障信息的實時傳輸，目前所用網絡技術有4G網絡、5G網絡以及帶寬網絡等。應用層可分為三個模塊，即智慧醫院、衛生平臺、家庭健康。這些模塊是系統的核心部分，利用該系統能夠實時監控慢性病、傳染病患者情況，有利于慢性病管理。用戶層是個人、醫生、銀行利用客戶端完成信息交互，登錄后根據需求選擇相應的服務，并能夠獲得相關信息。

4基于物聯網的智慧醫療信息化關鍵技術的核心構架

4.1多模態信息融合技術

各地區、各醫療機構構建的醫療信息化系統尚未制定統一的標準，呈現出一定的差異性，信息模態問題時有發生。從信息表現形式上看，不同地區語言方式、內容表達存在偏差．使信息融合難度升高?；诖耍M多模態信息融合技術尤為必要。該技術主要目的是消除醫療系統不同的信息表現形式所造成的語義分歧，解決數據庫中數據共享在形式方面的矛盾，提升數據一致性，這不僅能夠提升信息處理效率，而且有利于信息共享與應用。多模態數據融合是人工智能技術支持下的數據處理技術，其立足于數據庫層面，將各層面數據通道打開，通過加工處理，形成可以識別、利用的有效信息。其關鍵技術如下。

（1）數據抽取，主要涉及患者病歷、檢驗結果、醫囑等歷史數據，各數據源、接口以及增量數據等均支持，且保證在不增加工作負擔前提下，最大限度地縮短抽取數據的日寸間。

（2）數據融合與處理。EMPI患者主索引能夠提供匹配功能，完成患者就診信息的整合，能夠按照時間、就診類型等對患者信息進行統一排序與管理。多模態數據關聯可以有效融合患者的各項數據，包括門診、急診及住院情況，可根據需要選擇患者歷次就診信息，將數據分類后進行后期融合。OCR技術識別可通過對采集數據的自然語言處理，保障獲取數據的質量，為科研工作提供數據支持。

（3）數據標化與治理。獲得患者診斷、檢驗、費用等各項結構化數據后，可采用標準化編碼的方式進行整合，將底層數據統一化，便于后期統計分析。針對數據不規范的情況，可采用預處理方式將其轉化為標準化數據存儲模式，結合既往病歷數據糾正發生的錯誤。

4.2醫療設備互聯通信技術

為提升健康信息、電子病歷的監控水平及系統集成性，應對關鍵技術進行全面分析，關注多源信息感知、異構數據接口等，圍繞醫療、健康信息數據打造一個數據收集模型，實現設備互通互聯，促進信息融合。為解決信息數據收集問題，可采用行為感知技術、健康服務技術以及互聯網技術完成信息的收集與傳送。醫療設備連接主要依賴無線網絡、藍牙，其能夠實現醫療設備的互聯與通信。設備的接人需要在網絡傳輸協議支持下完成，其中DHCP應用最為普遍，不僅能監測數據，還能傳輸片段性數據。另外，利用物聯網接口也能對數據進行綜合管控，使各醫療設備實現信息融合，有利于信息透明傳送。

4.3信息保護與信息安全技術

部分患者疾病特殊，不希望被外人所了解，對個人隱私及診療數據要求保密。而當前為保障各項學術活動及科研工作的順利開展，需要收集患者病歷數據，一旦發布在醫學期刊或網站上，將會增加患者個人隱私暴露風險。智慧醫療時代，強調保護患者個人隱私。首先，對患者個人隱私數據可以采用干擾性處理方式，即不改變患者的信息特征，但采用匿名的方式或適當修改無影響的數據，將其應用于科研工作，能夠在保障數據應用的同時，保護患者隱私。另外，要對患者信息查閱權利予以限制，只有被賦予權限的工作人員才能夠調取患者信息資料，從而保護患者信息安全。

4.4數據智能分析與處理技術

智慧醫療信息化平臺的建立提升了臨床診療工作效率，通過對數據的智能分析能夠實現數據與底層系統的匹配和連接，有利于數據交互與匯集，從而避免各組分出現信息錯亂。引入跨平臺接口，能夠使各組件實現可視化，并降低成本、節省日寸間。我國人口基數大，且隨著人口老齡化趨勢的加劇，醫療數據尤其是慢性病患者管理數據不斷增多，如何處理這些海量數據成為智慧醫療信息化建設的關鍵。在大數據、云延伸、人工智能和生命科學技術的支持下，可對數據進行處理與篩選，摒棄無價值的數據，保存具有研究價值的信息，為科研提供參考。

4.5個性化智能推薦服務技術

該技術主要針對的是已經存在于信息化管理系統中的患者．其通過收集患者相關診療信息，能夠掌握患者健康狀況，進而提供個性化、專屬的醫療服務項目。其中，需要利用人工智能技術，其能夠保障醫療服務體系信息數據的完整性，實現精準化治療，不僅能夠提升診療工作效率，而且能夠保障醫療技術的科學性。通過個性化定制服務，患者可獲得優質醫療服務，保障身體健康。隨著數據分析技術、自動識別技術的應用，為患者就診提供便利的同時，也提升了醫療就診效率。

4.6跨域業務流程集成技術

針對不同地區醫療政策下醫療服務項目及流程的差異，智慧醫療強調不同區域之間加強業務協同，優化技術，實現跨域業務流程集成，減少管理的冗余環節，形成一個實用性強、能夠滿足大部分醫療系統操作需求的信息化管理體系，建設跨域流程整合平臺，打破技術壁壘，簡化管理流程，實現流程平臺的統一化管理，最大限度地減少差異化操作，降低人力資源成本，提高工作效率。

5結束語

作為醫療衛生機構的重大突破，智慧醫療將成為醫療機構的重點發展方向，利用互聯網技術、大數據技術和人工智能技術，完成數據的采集、分析與處理，通過數據信息共享可打造數字化的健康服務、智能化的健康解決方案，具有廣闊的發展前景。本文結合智慧醫療信息化平臺建設需求及整體架構，介紹了關鍵技術的核心要點，對于智慧醫療的優化、改進有著重要的意義。