“元宇宙”賦能檔案利用服務研究

摘 要：探究元宇宙技術熱潮下檔案利用服務的創新路徑，有利于提升檔案利用服務能力，激活檔案數據價值。文章首先從檔案利用服務視角解讀元宇宙技術體系；然后對元宇宙技術賦能檔案利用服務的內涵變化進行探究，對元宇宙技術賦能的動力機制深入剖析；最后基于醫療檔案應用場景，構建元宇宙技術對醫療檔案利用在零距離交互、沉浸式查詢、智慧化診斷、虛擬化服務四方面的創新場景。

關鍵詞：元宇宙；檔案利用服務；醫療檔案

分類號：G270

A Study on Metaverse Technologies Enabling Archival Utilization Service：

Based on Medical Archival Scenarios

Chen Xiyue1， Fan Xinyu2

（ 1. Archives and History Center， Zhengzhou University， Zhengzhou， Henan 450001； 2. School of Information Management， Zhengzhou University， Zhengzhou， Henan 450001 ）

Abstract： Exploring the innovative paths of archival utilization service under the boom of the metaverse technology is conducive to enhancing the capacity of archival utilization service and activating the value of archival data. This article firstly interprets the metaverse technology system from the perspective of archival utilization service. Then， it explores the connotation change of metaverse technology empowering archival utilization service， and analyzes the power mechanism of metaverse technology empowerment in depth. Finally， based on the application scenarios of medical archives， it constructs the innovation scenarios of metaverse technology on the utilization of medical archives in four aspects of zero-distance interaction， immersive query， intelligent diagnosis and virtual service.

Keywords： Metaverse； Archival Utilization Service； Medical Archives

元宇宙技術快速發展對傳統信息技術產生了巨大影響，目前其已在各行業中得到廣泛應用，檔案領域亦然。當前，學者們圍繞元宇宙技術在檔案領域的應用已經開展了諸多研究。其中，王冠[1]從條件生產和過程實現角度對元宇宙賦能紅色檔案文化共情傳播進行了討論；楊智勇[2]探討了元宇宙賦能智慧檔案館空間構建的作用機理、內涵特征和要素分析；韓寧[3]從高校檔案數字化視角探究元宇宙賦能的關鍵特征、技術路徑和主要指向；周文泓[4]等從空間共建、智慧轉型、服務和網絡空間檔案化管理等角度對檔案館融入元宇宙進行了展望。然而，目前尚未有從技術角度對元宇宙技術在檔案利用服務創新方面展開的研究，更缺乏基于醫療檔案等具體實踐案例的探究。基于此，文章首先從檔案利用服務視角剖析元宇宙技術，分解出元宇宙技術賦能檔案利用服務的內涵變化，剖析元宇宙技術賦能檔案利用服務的動力機制，并從醫療檔案四大應用場景提出賦能路徑。

1 檔案利用服務視角下的元宇宙技術

1.1 元宇宙在檔案利用服務中的優勢

元宇宙指與現實世界平行存在、相互影響并始終在線的網絡世界。隨著技術發展，元宇宙在理論研究和技術實踐方面均有突破，當前的元宇宙是眾多高新技術的集大成者。與當下檔案利用服務方式相比，元宇宙技術在數據存儲、計算能力、信息交互等方面有明顯優勢，尤其是其接入方式、可擴展性、交互速度、可靠備份等特性，能有效應對檔案數據量大、歸檔來源復雜、格式多元化等方面的問題。如元宇宙平臺在跨格式兼容性 方面能有效支持文本、圖像、音視頻及三維模型等多模態檔案的統一存儲，能將古籍掃描件與AR重建模型關聯進而形成立體化知識圖譜 ；在彈性計算資源調度上，元宇宙技術能夠做到動態擴容，借助云計算彈性資源池，根據檔案數據量激增（如突發事件產生的PB級視頻記錄）實時擴展存儲與算力，避免物理服務器擴容的高昂成本。

1.2 從檔案利用服務看元宇宙技術框架

元宇宙技術體系以大數據、智能技術、邊緣計算為基礎算力，結合多項技術以實現虛實融合的目的（見圖1）。硬件層面，Meta與微軟XR頭顯設備主要占領了虛擬現實領域的半壁江山，是元宇宙的接入口。基礎算法框架則由主流算法框架支撐，主要包括TensorFlow、MXNet、CNTK等。當前，以虛擬現實為首的元宇宙技術體系已得到長足發展。將相關技術應用到檔案利用領域或可為利用模式轉變、利用體驗提升以及利用交互增加帶來新的方案。例如，交互式軟硬件可在查檔者與檔案信息之間建立溝通橋梁，將查檔需求轉換為檔案信息的語言模式，從而更準確地獲取查檔者的訴求；虛擬展示技術可將查詢到的檔案信息以更可觀、可感的方式呈現到查檔人面前，使其能夠以生動、可觸摸的方式全面感受檔案信息；虛擬人等技術可為特定行業的檔案信息帶來3D展示的可能性。

1.3 從實踐視角看元宇宙技術發展現狀

我國對于元宇宙技術的發展持理性且積極的態度，強調元宇宙應在有效監管下實現有序發展。各省市紛紛制定相應的發展規劃，以期搶占元宇宙發展的先機。如北京市發布了《北京城市副中心元宇宙創新發展行動計劃（2022—2024年）》[5]，無錫市濱湖區發布了《太湖灣科創帶引領區元宇宙生態產業發展規劃》 [6]，力圖打造元宇宙示范區，展示了我國在元宇宙技術領域的積極態度與堅定決心。不同國家對元宇宙技術發展的關注點不盡相同。美國較早提出元宇宙有關概念，對數據安全和加密貨幣方面較為關注；韓國對元宇宙技術發展展現了緊迫感，已形成從用戶群體到平臺搭建者共同營造的元宇宙熱潮。

2 元宇宙技術賦能檔案利用服務的內涵變化

檔案利用服務是檔案部門以檔案信息資源為基礎，以滿足利用者某方面需求為目的，通過一定的方式和途徑主動為利用者提供服務的工作。從“十一五”到“十四五”的檔案事業發展規劃來看，檔案部門在利用服務方面的要求不斷演進，從根據社會需求提供服務，到利用先進技術提供快捷便利的檔案利用服務，到使檔案利用服務更加便捷普惠，再到明確要增強檔案利用服務能力并使檔案利用服務均等化和便捷化。縱觀近十幾年的規劃對檔案利用服務的表述，可以看出當前檔案利用服務需求以信息查詢為主，同時對均等化、便捷化和智慧化服務也提出了相應要求，并期待新興技術手段為利用服務帶來積極影響。隨著檔案事業的持續發展以及檔案信息化進程深化，以元宇宙技術為代表的新興技術深度融入檔案利用服務領域，為檔案利用服務帶來了顯著變化。

2.1 交互方式變化

傳統檔案利用服務形式主要包括提供檔案利用查詢、檔案展覽、公布與開放檔案目錄、編輯出版檔案文獻匯編或檔案參考資料、開展政府信息公開查閱等。[7]元宇宙技術體系中的虛擬現實技術能夠為用戶提供沉浸式的交互和利用服務體驗。這種沉浸式體驗與檔案利用服務中查檔人對于信息交互的需求具有同一性，即都涉及信息在多個主體之間的交互。因此，元宇宙技術體系的引入能夠擴充檔案利用服務中的互動能力，并引導新的檔案信息交互方式的出現。

2.2 查檔方式變化

傳統檔案查詢方式主要以現場查詢、電話查詢、郵件查詢、平臺預約查詢等為主，相關查詢工作大多基于“系統檢索+人工調卷”的工作模式。元宇宙技術通過大數據、智能技術、邊緣計算提供強大的基礎算力，能夠快速、準確地處理超大數據規模信息集，這與檔案利用服務所追求的均等化、便捷化目標具有一致性。因此，將元宇宙技術的超強算力融入檔案利用服務，能夠實現海量檔案信息的快速處理和精準提供，有效解決當前檔案查詢利用中存在的查不準、查不全、查得難、查得慢等問題，從而顯著改變查檔方式。

2.3 編研方式變化

當下檔案編研方式包括文獻匯編、參考資料編寫、編史修志、工具書編纂以及手工整理加工等形式，面對日益突出的檔案信息知識化需求，檔案事業發展需要更多檔案知識和智能數據作支撐。元宇宙技術在云計算、人工智能、知識構建等方面具有顯著優勢。其架構下的機器學習、自然語言處理等技術能夠為檔案資源提供智能化支持，做好底層圖譜構建和數據支撐工作，為上層利用服務交互提供基礎保障。在元宇宙技術助力下，不僅可以優化現有檔案利用服務形式，更有望衍生出新的檔案利用服務類型。

3 元宇宙技術賦能檔案利用服務的動力機制

3.1 內在成因：檔案信息資源特性

檔案信息資源的數據量之大、知識范圍之廣、時間跨度之久、內容之散，是其他信息數據所不具備的，這正是檔案獨特性的重要體現。檔案信息資源是海量數據的大集合，是檔案利用服務的基礎。元宇宙技術賦能檔案利用服務，正是基于檔案信息資源的這些特性。元宇宙技術對于海量數據的處理能力、虛擬場景的構建能力及其基于交互的語義化和可視化能力等，能夠有效應對檔案信息資源的海量性、分散性等特征，能夠對海量檔案信息資源進行分析、挖掘、提取、構建，極大地提升檔案信息資源的利用效率，為下一步檔案信息資源的利用奠定基礎。

3.2 自身動力：檔案利用服務需求

當前檔案利用服務需求與傳統檔案管理模式下的利用需求相比已有很大變化。從查檔內容來看，已經從單一的某一時間、人物、事件的查檔需求轉變為復雜的多人物、跨時間、綜合事件的查檔需求；從查檔手段來看，現有的檔案查詢信息系統已無法滿足多樣化的查檔需求，相關查檔者希望能通過多樣化的檔案信息查詢途徑對檔案資料進行查閱。檔案利用服務需求的變化還體現在對于檔案知識的查詢逐漸增多，而對檔案實體的查詢逐漸弱化。與其他數據資源相比，檔案信息資源在政治、文化、教育等方面蘊含豐富，而其原始記錄性的本質屬性又賦予了檔案信息資源歷史再現、政治教育、知識關聯等查檔需求。利用服務需求的變化進一步促進了元宇宙技術體系對檔案查詢利用服務的積極變革。

3.3 外部引領：元宇宙技術手段發展

新興技術的大力發展是元宇宙賦能檔案利用服務的主要支撐。傳統的檔案管理模式已經無法滿足檔案信息資源的深度挖掘和利用服務需求的多元變化，而元宇宙技術體系能夠較好地解決當下困境。針對檔案信息資源數據量大、知識范圍廣、時間跨度久、內容分散等特點，可以利用人工智能和云計算技術進行優化。自然語言處理技術能夠將大量檔案信息資源提取出來，經神經網絡和機器學習等手段處理后構建檔案信息資源知識庫，形成關鍵人物、關鍵事件的知識網絡，實現跨時間、跨事件、關聯人物的資源整合。做到讓“躺”在庫房里的檔案信息資源“跑”起來。此外，云計算技術能夠有效解決檔案信息資源數據量巨大的難題，在共享節點搭建檔案利用服務平臺，提升平臺算力。針對檔案利用需求多元化的轉變，人機交互和數字孿生技術可以提供解決思路。如通過虛擬展廳和全景技術，可以還原歷史環境及事件始末，讓查檔人身臨其境地體驗檔案資源的豐富內容。

4 元宇宙技術賦能醫療檔案利用服務的場景構建

醫療檔案是患者在整個就醫過程中產生的文字、報告、影像等各類記錄的集合，其蘊含的數據價值不容小覷。高新技術的快速發展為醫療檔案的服務利用帶來了工具革新，提供了更多創新應用場景。元宇宙技術的助力能夠為醫療檔案的利用服務帶來全新視角和服務模式，更大限度地激活醫療檔案的數據價值，為醫療科研和醫生診斷提供輔助決策及數據關聯服務，也能為患者提供更科學化、智慧化、沉浸式的查檔體驗。

4.1 零距離交互：為醫生提供仿真利用服務

醫生與醫療檔案的交互是多維度的，他們在醫療檔案管理流程中既承擔了部分信息收集工作，也具有查檔利用的需求。就“收集”而言，醫生是醫療檔案信息在產生階段的主要錄入和收集者；就“利用”而言，醫生在醫療檔案立卷歸檔后需要查詢醫療檔案信息。因此，從醫生角度出發，可考慮利用元宇宙技術為醫生與醫療檔案間建立零距離、無感知的交互模式。

（1）零距離交互中的技術手段

元宇宙技術體系的交互技術又稱為擴展現實（Extended Reality，簡稱XR），是VR（Virtual Reality，虛擬現實）、AR（Augmented Reality，增強現實）、MR（Mixed Reality，混合現實）等多種技術的統稱。XR技術賦能醫療檔案利用服務就是將智能化硬件設備與VR、AR、MR等技術相結合，應用于醫療檔案。利用元宇宙技術下的虛擬人身份對患者的健康狀況進行復刻，通過擴展現實技術將患者在治療前、治療中、治療后各階段的身體狀況及心理狀況以3D模式進行存儲并歸檔。這種虛擬人3D存檔模式不僅能保存傳統醫療檢查的所有信息，更能實現對患者全方位健康狀況的保存歸檔。在查檔時，通過虛擬人模式對患者的檔案信息進行展示，并在此基礎上增加互動功能，讓醫生查檔更具“話語權”。根據XR技術，可為查檔者提供AR、VR、MR等交互方式：以眼球追蹤為主的眼控交互，以自然語言為主的語音交互，以肢體為主的手勢交互以及以神經元為主的腦機交互。通過這些交互方式，打造人機交互的零距離查檔體驗，實現醫生側基于虛擬人的檔案零距離交互?，F已有同濟醫院將AI相關技術應用于醫療檔案工作，通過“同濟大模型”[8]協助醫生自動完成病歷初稿的錄入，極大提升了醫療檔案的錄入效率。

（2）擴展現實中的虛擬檔案利用服務

基于XR的醫療檔案交互式利用服務是模擬虛擬人的醫療檔案庫，利用XR系列技術、3D地理空間、仿真技術將查檔者需要的醫療檔案信息進行3D轉化。在顯示端，可使用全息影像、數據可視化技術進行3D顯示，并通過腦機接口、可穿戴設備、8K超高清視頻等方式將信息傳輸給查檔人。這種醫療檔案交互式利用服務方式能讓查檔人直接與虛擬人和病歷接觸，從而帶來零距離的虛擬醫療檔案交互體驗。當前濰坊市奎文區醫保局已經嘗試將元宇宙技術用于服務領域[9]，推出醫保數字人“奎小伊”“奎小寶”，實現語音查找、播音講解，融合語音、語義和視覺技術，為群眾提供流暢、生動的服務。

（3）增強現實中的虛擬檔案利用服務

AR是一種將現實檔案信息和虛擬檔案世界“無縫”集成的技術手段，它將原本在現實世界一定時空范圍內很難體驗到的物理檔案信息（包括視覺、聽覺、味覺、觸覺、嗅覺等），通過XR系列技術模擬仿真后再疊加到現實世界，隨后被查檔人的感官所捕獲，從而實現超越現實的醫療查檔互動體驗?，F實的檔案環境和虛擬的檔案信息實時疊加到同一個畫面或空間，從而實現對現實檔案世界的“增強”，故稱為“增強現實”。這為醫生側的檔案錄入、查詢等交互提供了更多功能。

4.2 沉浸式查詢：為患者提供虛擬利用模式

快速、精準、智能是查檔的首要目標，也是醫療檔案利用服務的重要內容。檔案查詢的過程本質上是信息檢索的過程，廣義地說，其過程包括檔案信息的存儲和查詢兩部分。元宇宙技術體系下的大數據、云計算、邊緣計算在提供數據存儲、智能算力等方面具有顯著優勢，能夠快速、準確地處理超大規模的檔案信息集。對于患者查檔，可使用腦機接口等穿戴設備將檔案信息傳遞到人腦，實現醫療檔案交互利用服務的突破體驗?；谔摂M現實技術，將不易理解的醫學數據以可視化、可感知的方式展現給患者和家屬，提供沉浸式查詢體驗，為患者和醫生溝通提供便利橋梁。智能化問答查檔模式能夠為患者及家屬提供便捷式服務，避免出現晦澀難懂的檔案數據難以被理解的情況。

在傳統查檔模式中，需要先將大量醫療檔案數據下載到關系型數據庫，再進行數據檢索（即數據匹配），這種方式需要耗費大量響應時間和存儲空間，時空成本較高。基于大數據和云計算的醫療查檔利用服務能夠處理大量非結構化和半結構化的醫療檔案數據，采用分布式架構對海量的跨區域醫療檔案數據進行分布式處理。依托云計算的分布式處理、分布式數據庫、云存儲、虛擬化技術，能夠有效處理大量檔案數據，做到快速匹配、精準查詢?？墒褂没贖adoop生態的大數據框架。Hadoop是基于分布式架構的系統，通過該框架對醫療檔案信息進行并行處理，提高安全性和醫療檔案數據處理規模。Hadoop框架最核心的設計是 HDFS（Hadoop Distributed File System）和MapReduce。HDFS可理解為分布式的醫療檔案系統，能夠為海量的醫療檔案數據提供可靠的存儲方式，而MapReduce則為海量的醫療檔案數據提供了高效計算。在醫療檔案大數據架構中，海量醫療檔案數據存儲在HDFS架構的單個“檔案”里，每次分析，都是從這些“檔案”里取出對應的信息，提供給醫療查檔人。

融合智能回答[10]指利用問答形式提供醫療查檔利用服務，協助醫療查檔者定位到特定領域醫療檔案數據資源，并作出正確快速的查詢服務回應。智能回答可通過構建檢索問答系統，在前述大數據框架下，基于醫療檔案數據資源，利用自然語言處理和機器學習等手段檢索醫療查檔人的查檔需求，也可以通過生成模型問答系統手段，對醫療檔案數據資源構建深層語義模型來實現。

沉浸式醫療查檔還包括跨醫院、跨省份的醫療檔案利用服務。元宇宙技術在技術層面是基于區塊鏈的去中心化實現的，在元宇宙賦能的醫療檔案利用中，各醫療中心的檔案數據作為鏈上節點，提供分布式數據中心服務?；颊卟樵儌€人醫療檔案時，即可實現跨區域的數據查詢，突破醫院間數據壁壘，降低患者就醫成本。

4.3 智慧化診斷：為醫療科研提供數據支撐

醫療檔案時間跨度長、樣本主體多、病例類型全，是醫學研究的寶貴數據財富。從紙質檔案到檔案數據還有很多工作要開展，這對當前依靠人工查檔的醫療檔案服務來說是極大的工作壓力。依托元宇宙技術體系中的知識工程、自然語言、機器學習等輔助手段，能夠為醫療診斷、醫學研究、決策判斷提供參考。

（1）知識工程助力智能化醫療檔案知識管理利用

紙質醫療檔案在經數字化掃描處理后轉化為“圖片+文字”的形式，但此時的醫療檔案信息仍停留在自然語言層面，計算機等軟硬件和相關算法無法直接讀取。此時智能化醫療檔案利用服務使用知識工程技術，通過知識獲取、信息表示、知識庫構建、語義推理等方式，將基于自然語言的醫療檔案信息轉換為計算機等軟硬件可識別的數據模式。

在醫療檔案知識獲取階段，從多來源獲取知識。在信息表示階段，需要對獲取的醫療檔案知識進行高度組織化處理。在醫療知識庫構建階段，需要準備醫療檔案知識地圖，并在醫療檔案知識庫進行檔案知識編碼。語義推理階段包括算法設計，以及與后續機器學習階段的數據交互，以達到推理和知識推送的效果，進一步促進醫療檔案知識關聯的精準性。

（2）自然語言處理技術助力智能化醫療檔案關聯利用

經過知識工程階段的處理，醫療檔案信息已轉換為機器和算法可讀取的數據模式。此時需要自然語言處理技術的接入，通過對醫療檔案文本進行信息抽取、機器翻譯、自動摘要、詞性標注、句法分析、信息抽取、情感計算等處理，幫助將零散、雜亂、數量龐大的醫療檔案信息進行有效關聯。自然語言處理的基本任務是基于醫療檔案本體詞典、醫療檔案詞頻統計、上下文醫療檔案語義分析等方式，對醫療檔案語料進行分詞處理，形成以最小醫療檔案詞性為單位且富含語義的醫療檔案詞項單元。醫療檔案信息抽取的主要過程包括三步：首先對非結構化的醫療檔案數據進行自動化處理，其次有針對性地抽取檔案文本信息，最后對抽取的醫療檔案信息進行結構化表示。其中，醫療檔案信息抽取最基本的工作是命名實體識別，而核心在于對檔案實體關系的抽取。

（3）機器學習助力智能化醫療檔案知識挖掘

在獲取具有關聯度的醫療檔案實體后，應當采用機器學習技術開展智能化編研的核心工作。通過人工神經網絡、分類算法、貝葉斯網絡、聚類分析、演化計算、啟發式搜索等技術，從海量具有一定關聯度的醫療檔案實體中挖掘深層次、知識化的內在信息屬性，為智能醫療檔案數據分析提供技術支持。在基于神經網絡技術開展醫療檔案挖掘的研究中，首先應當對編研專家的人腦學習過程進行模擬，以神經科學原理為基礎，構建人工網絡作為結構模型，以醫療檔案數值數據為輸入內容，以數值運算為方法，通過迭代過程在醫療檔案系數向量空間中搜索，學習目標為醫療檔案函數，最終將已有醫療檔案資源進行整合，輸出相關主題的醫療檔案挖掘結果。

（4）虛擬人輔助醫療為醫學治療提供仿真模擬

元宇宙技術體系的一大特點是基于現實世界的完全模擬并進行虛擬演化?？赏ㄟ^醫療檔案構建出虛擬患者，對醫生的治療方案進行模擬演化，從術前術中術后、生理心理等多方面進行模擬推演，為治療提供可靠參考。

4.4 虛擬化服務：醫療檔案查詢利用服務空間

建設基于元宇宙技術支撐的醫療查檔利用服務空間，可圍繞不同館藏類別、不同實體空間、不同內容、不同專題等應用場景，提供數字館藏、虛擬人講解、擴展現實展示等醫療查檔利用服務，打造醫療檔案利用新業態和沉浸式的醫療服務空間。虛擬查檔利用服務空間可為查檔者提供一個實時在線、互聯互通的3D空間。通過身臨其境的利用體驗，實現與檔案資源的無縫互動，建造虛擬世界和實體檔案的時空隧道。

*本文系河南省檔案科技項目重點項目“面向數據要素化的檔案數據開放與流通機制研究”（項目編號：2024-Z-003）、河南省檔案科技項目“醫療機構及醫聯體電子病歷檔案共享機制研究”（項目編號：2024-X-002）與河南省檔案科技項目“基于自主可控的檔案館業務系統智慧化集成與規制體系建設研究”（項目編號：2023-X-034）階段性研究成果。

作者貢獻說明

陳茜月：文章撰寫；范鑫雨：文獻綜述。

注釋與參考文獻

[1]王冠，邢變變.“元宇宙”賦能紅色檔案文化共情傳播：條件生成與過程實現[J].檔案管理，2024（5）：47-50.

[2]楊智勇，程佳琪.基于元宇宙的智慧檔案館虛實交融空間構建[J].山西檔案，2024（4）：17-23.

[3]韓寧.元宇宙視域下高校檔案數字化建設研究[J].檔案與建設，2023（11）：52-54.

[4]周文泓，文利君，周一諾，等.檔案館融入元宇宙的進路展望[J].浙江檔案，2023（3）：32-33，36.

[5]北京城市副中心元宇宙創新發展行動計劃（2022—2024年）[EB/OL].[2025-01-29]. https：//www.ncsti.gov.cn/zcfg/zcwj/202208/ t20220824_94894.html.

[6]“五灣五城”匯聚科創“最強大腦”[EB/OL].[2025-01-29].https：//www.wuxi.gov.cn/doc/2022/ 01/02/3565209.shtml.

[7]黃炳衡.檔案服務便捷化研究——基于31個省級檔案館線上服務的調研[D].合肥：安徽大學，2022.

[8]醫療文書書寫耗時縮短近70%！接入DeepSeek后醫院有了這些新變化[EB/OL].[2025-03-06]. https：//baijiahao.baidu.com/s id=182564911 5968651130wfr=spiderfor=pc.

[9]濰坊奎文：元宇宙賦能智慧醫保，將服務“裝進”手機[EB/OL].[2025-03-06].https：//baijiahao. baidu.com/s id=1810593100576514641.

[10]丁德勝.新時代新征程檔案工作呼喚智慧檔案戰略——智慧檔案館室數字技術創新應用20個典型場景展望[J].中國檔案，2023（7）：24-26.

（責任編輯：邵澍赟）