2023中国医院医疗物联感知网技术白皮书2.0

中国医院医疗物联感知网 技术白皮书 版本：2.0 医疗大数据应用技术国家工程研究中心 人工智能医疗器械研究与评价国家药监局重点实验室华为技术有限公司 中国医学装备协会医院物联网分会 发布日期：2023年3月 版权声明 版权声明 本白皮书著作权属于医疗大数据应用技术国家工程研究中心、人工智能医疗器械研究与评价国家药品监督管理局重点实验室、华为技术有限公司、中国医学装备协会医院物联网分会共同所有。转载、摘编或以其他任何方式使用本白皮书的全部或部分内容的，应注明来源，违反上述声明者，著作权方将追究其相关法律责任。 编写说明 编写说明 本白皮书《中国医院医疗物联感知网技术白皮书2.0》，是继2021年12月发布的第一版《中国医院医疗物联感知网技术白皮书》之后的演进升级版本。第一版白皮书发布一年多以来，得到了业内同仁的广泛肯定和支持。很多医院也进行了充分的实践和应用，医疗物联网技术在提高医疗质量、提升医院管理效率、提升患者满意度等方面取得了积极的应用效果，同时结合实践也进一步发展出来更多的创新技术。当前，在《国务院办公厅关于推动公立医院高质量发展的意见》（以下简称《高质量意见》）以及《国家三级公立医院绩效考核操作手册(2023版)》(以下简称《操作手册(2023版)》)指引下，医疗物联网技术已被广泛应用于应对常态化疫情、同质化医疗服务、医院精细化运营等方面。本次结合 《高质量意见》与《操作手册2023版》的要求以及新技术的发展，重新修订并形成该技术白皮书。 当前在医疗物联网的网络建设过程中，面临的最大挑战依然是碎片化、安全风险大、建设成本高、且缺乏全局和科学的规划等难题，因此，对“医疗物联网”这一智慧医院的重要基础设施没有顶层的规划与设计，导致许多孤岛式的烟囱子系统，碎片化的网络，难以支撑智慧医院的持续演进与发展。本白皮书分析了物联网的建设驱动力，所面临的挑战，以智慧医院为目标提出了建设理念与价值主张，并全面的阐述了建设方案和关键技术，分析了典型应用场景带来的收益效果。以期与医院业界同仁分享研究成果，共谋发展。 主编：何昆仑 副主编：（按拼音排序）曹德森、孙建平、朱洪波 参编人员：（按拼音排序） 蔡向峰、陈黎静、杜远舶、冯天宜、黄传娜、何宝宏、黄俊华、韩旭、景慎旗、梁洪、龙华、李曼、李涛、刘为、闵栋、闵寒、马利亚、钱琨、邱德松、乔屾、沈崇德、陶敏、唐立瑶、王晨、吴镝、王萍萍、徐军、张锋、张雷、张瑞、张仕乔、张武军、朱国强、张政波 编写说明 主编单位： 医疗大数据应用技术国家工程研究中心 人工智能医疗器械研究与评价国家药监局重点实验室华为技术有限公司 中国医学装备协会医院物联网分会 参编单位： 中国信息通信研究院 中国通信学会物联网专家委员会中国电子学会物联网专家委员会中国研究型医院协会转化医学分会中国医疗器械有限公司 复旦大学附属中山医院中山大学附属第一医院江苏省人民医院 宁夏医科大学总医院苏州市立医院 皖南医学院第一附属医院河北医科大学第一医院河北省儿童医院 安徽医科大学第一附属医院东软汉枫医疗科技有限公司万达信息股份有限公司 上海联影医疗科技股份有限公司 苏州麦迪斯顿医疗科技股份有限公司四川智康科技有限公司 顾问：尹浩 目录 C目O录NTENTS 1引言01 2医疗物联网建设需求03 2.1医疗物联网是国家政策与标准落实必经之路03 2.2医疗物联终端爆发式增长亟需物联网承载06 2.3医疗大数据需求缺乏安全可靠的联接08 2.4先进的AI+医疗应用因缺乏联接而成熟慢、推广慢08 2.5医疗数据从人工录入到自动化采集转型09 2.6医疗物联网如何支撑三级公立医院绩效提升10 3医疗物联网面临的挑战12 3.1科学问题12 3.2管理问题13 3.3技术问题13 3.4使用问题16 4医疗物联感知网概念与价值主张17 4.1医疗物联感知网的概念17 4.2医疗物联感知网的建设理念17 4.3医疗物联感知网的价值主张19 5医疗物联感知网总体架构22 5.1医疗物联感知网逻辑架构22 5.2医疗物联感知网建设效果27 目录 6医疗物联感知网关键技术29 6.1Wi-Fi一网多频无线融合接入29 6.2分布式Wi-Fi零漫游技术30 6.3毫米波感知技术31 6.4医疗设备无感接入32 6.5安全准入与数据溯源33 6.6双发选收智能接入34 6.7SRv6智能骨干网35 6.8边缘智能医疗数据采集网关36 6.9端到端安全通信37 6.10一网可视与智能运维39 7典型应用40 7.1智慧院前急救40 7.2智慧门诊41 7.3智慧病房42 7.4智慧手术室43 7.5智慧ICU45 7.6重症快反CCRRT46 7.7无感监护病房47 7.8智慧设备管理48 7.9固定资产安全管理48 7.10智慧安全管理50 7.11智慧运营50 8未来展望51 9术语&缩略语52 10参考文献55 引言 01 引言 人类社会经历了从“农业经济”、“工业经济”到当前以云化、智能化、万物互联为典型特征的“数字经济”发展阶段。而数字经济依赖信息化的发展。信息化从“PC的互联网时代”，“手机的移动互联网时代”，到今天正在迈向的“IoT设备的万物互联时代”。随着云计算、大数据、物联网、第五代移动通信、人工智能的新一代ICT技术的发展，万物互联的技术准备度已然成熟并逐步深入到各行各业，驱动着数字化转型，实现无处不在的信息联接，改变我们的生活和生产方式，让我们加速迈向数字社会、智能社会。 行业数字化转型目标：通过生产业务的“万物感知、万物互联、万物智能”，实现生产要素全面感知，实时在线，彻底消除“信息孤岛”和“数据碎片化”，实现数字信息的泛在互联、高效通信，从而驱动产业升级，提高生产效率、降低管理成本、重构商业模式，提升用户体验，开启“数字经济”新时代。 提高服务体验 Real-time,On-demand,Allonline,DIY,Social 提升运营效率 30% 40x 生产效率提高质量提升 25% 成本减低 重构商业模式 3.7% 数字化转型带来GDP增长 Source:HUAWEIMI Source:BCG Source:Accenture（China） 联接用户 联接机器 联接新业务 联接创造价值 图1-1联接创造价值 引言 纵观医疗行业，人们对健康消费需求不断攀升，新冠疫情爆发进一步加剧了人们对优质医疗服务诉求，即“无地域差别、无时空差别的同质化医疗”。现有的医疗服务模式局限在医院内或局部区域，医疗科研水平提升受限于临床循证数据不够、ICT技术与科研融合不足的问题而发展缓慢。强烈的医疗供需矛盾促使基于新一代ICT技术智慧医疗发展进入快车道。 医疗物联网（InternetofMedicalThings:IoMT）是通信网络延伸到医疗场景下，通过感知和通信技术，将各类传感器、执行器、基础设施、医疗设备、各类智能化装备与医院信息系统联接在一起，支持医疗服务、医院运营过程中的数据采集、传输、处理、存储和分析应用，从而实现医疗场景中人与物通信、物与物通信的网络。 在智慧医院中，IoMT实现任何时间、任何地点下，人、机、物等医疗生产要素的互联互通，进行医疗数据的采集、传输、处理以满足医疗智慧化的应用发展。如所有行业的物联网所面临的挑战一样，从互联网到物联网，联接对象从PC机/手机，扩大到各种医疗设备和传感器是最大变化，使得原有互联网通信技术无法完全适应，既是障碍与挑战，也是技术更新和产业发展的新机遇。 万物智能智能化服务模式 …… 智慧运营 智慧医工 智慧辅助诊疗 智慧影像诊断 云计算、大数据、AI 智慧医院 万物互联：数据实时在线 网络基础设施 数据采集点风险入侵点 5GWi-Fi6IPv6... … 万物感知：海量物联感知 图1-2海量物联终端是互联网演进到物联网的最大变化点 如何解决这些挑战，构建面向未来智慧医院不断迭代和演进，构建起满足实时应用的日常医疗业务的医疗物联网，实现实时、可靠、稳定、安全、可管理可运营物联网系统，是智慧医院发展的重要基础。 本文将着重分析智慧医院建设医疗物联网所面临的挑战，并基于智慧医院发展趋势结合新一代ICT技术介绍建设理念，建设框架，关键技术与典型应用场景的应用效果。 02 医疗物联网建设需求 2.1医疗物联网是国家政策与标准落实必经之路 国家将人民健康与经济社会协调发展纳入国家战略，国务院、卫健委推出了系列的政策和举措驱动医疗数字化转型： »2015年7月，国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，鼓励发展基于互联网的在线医疗、远程服务和跨医院的数据共享。 »2016年10月，中共中央、国务院《“健康中国2030”规划纲要》提到完善人口健康信息服务体系建设，推进健康医疗大数据应用。 »2017年2月，国家卫生计生委《关于印发“十三五”全国人口健康信息化发展规划的通知》，提出到2020年基本建成健康医疗大数据国家中心及区域中心，100个区域临床医学数据示范中心，基本实现城乡居民拥有规范化的电子健康档案和功能完备的健康卡。 »2018年4月，国务院办公厅《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》提出二级以上医院在2020年前普遍提供 智能导医、移动支付等线上服务；三级医院在2020年实现院内医疗服务信息互通共享。2018年9月，国家卫生健康委发布《互联网诊疗管理办法（试行）》、《互联网医院管理办法（试行）》及《远程医疗服务管理规范（试行）》，明确互联网医院性质及与实体医疗机构的关系，互联网诊疗活动准入程序和监管，以及互联网医院的法律责任关系。 »2019年，国家卫健委明确了智慧医院的概念：“智慧医院是指通过信息技术手段不断提高医院治理水平，形成线上线下一体化的现代医院服务与管理模式，为患者提供更高质量的医疗服务。” 医院信息化建设和互联网环境 5个类别共17个评估项目 智慧医院 诊前/诊中/诊后 全程服务/基础与安全 智慧服务 面向患者 利用互联网、物联网等信息化手段，为患者提供预约诊疗、候诊提醒、院内导航等服务 智慧医疗 面向医务人员 以电子病历为核心推动医疗机构信息化建设，促进医护工作、科研、教学的便捷高效 智慧管理 面向管理者 运用大数据技术进行内部管理，配备“智慧管家”，让医院的有限资金真正发挥最大效益 图2-1智慧医院的内涵 »2019年3月，国家卫生健康委办公厅《关于印发医院智慧服务分级评估标准体系（试行）的通知》，提出建立0-5 级的医疗机构智慧服务分级评估体系，为智慧医院的建设指明了方向。 物联网应用已成为三甲和三乙医院标配 人工智能 疾病风险预测 医学影像辅助诊断 临床辅助诊疗 智能健康管理 医院智能管理 虚拟助理 容灾备份 云计算平台 大数据平台 物联网应用 容灾备份 基础设备容灾 云计算基础 云计算管理 云计算安全 云存储 大数据采集汇聚 大数据治理 大数据计算 大数据挖掘分析 大数据利用 患者安全 数据采集 资产物资管理 数据备份恢复 应用容灾 信息平台基础 基础软件 基础软件 容灾备份 网络安全 业务及数据服务 数据访问与存储 业务协同基础 医院门户 电子证照管理 虚拟化 数据库 数据分析工具 数据备份与恢复 应用容灾 网络安全管理 配置增加 指标增加 医疗协同 医疗协同 运营管理 后勤管理 后勤管理 科研管理 远程会诊 远程影像 分级诊疗 双向转诊 区域病理 区域检验 协作诊疗 预算成本 楼宇智能 会议管理 医疗辅助 科研项目 科研辅助 临床应用 科研转化 便民服务 便民服务 医疗服务 医疗管理 互联网服务 预约服务 就诊服务 实名认证 满意度评价 信息公开 智能导诊 信用管理 陪护服务 医疗业务 护理业务 医技业务 移动业务 医务管理 护理管理 药事管理 院感管理 卫生应急 数据上报 门急诊 住院 院外 容灾备份 网络安全 基础设备灾备 备用网络 数据备份 网络优化 通信加密 结构安全 配置增加 基础设施 数据中心 安全 网络 终端安全