：数字孪生智慧医院白皮书：迈向美好未来医院

数字孪生智慧医院白皮书 DigitalTwinHospitaloftheFuture WhitePaper 迈向美好未来医院 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 主编单位 复旦大学附属中山医院 参编单位 （排名不分先后） 德勤管理咨询（上海）有限公司中国电信股份有限公司上海分公司阿里云计算有限公司 华为技术有限公司 熙牛医疗科技（浙江）有限公司 特别顾问 樊嘉汪昕葛均波 编写指导 （排名不分先后） 顾建英周俭吴涛王戈红张群仁钱琨宋元林王利新孙湛锁涛宋振举李佳明马炯琳潘峰冯浣胡伟良韩飞刘正宝墙辉 编写人员 （按姓氏笔画排序，排名不分先后） 丁 昉 丁 浩 于 鹏 于佳婕 万炜钦 马 宁 王 灏 王任杰 王治勋 王学理 王春灵 方 贤 计海婴 白 璐 朱 骞 朱小丹 朱延军 朱振华 华 静 江孙芳 许 纲 花 艳 苏金龙 李 君 李 昊 李晓宇 杨 春 杨 震 杨后亮 吴 靓 吴思萌 邱网妹 何 萍 何 亮 何辅成 邹 健 汪 智 沈 松 沈璐旸 张 伟 张 静 张宇翀 张纪阳 张俊钦 张捷青 张曼曼 陈 丹 陈 刚 陈 军 陈志炜 陈学越 金 磊 周驰彪 周宸彬 练文俊 胡译心 胡莉娟 段静雯 俞梅蓉 秦 薇 耿 妍 原 野 徐安达 徐思萌 郭立超 黄 颖 崔明广 符伟国 鸿 毅 彭 昊 董静波 蒋文海 谢晓凤 裘兴俊 虞正红 虞嘉伟 蔡 敏 潘伟东 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 序言 以人工智能、5G、大数据、云计算、物联网等为代表的新一代数字技术与医疗行业加速融合，推动智慧医院建设理念、构建模式持续迭代和演进。同时，随着数据要素成为我国基础性、战略性资源，激活健康医疗“沉睡”数据、释放健康医疗数据价值已成为行业重要议题。在此背景下，以科技之“智”赋能医疗之“治”，构建“数实共融、同生共长”的数字孪生未来医院，已成为重塑医疗服务及运营管理模式、打造健康医疗产业聚能生态的关键战略路径。 当前，在国家发改委的大力支持下，中山医院联合智慧医疗行业顶尖合作伙伴率先开展数字孪生“元医院”探索，围绕“患者孪生、医生孪生、管理孪生、院区孪生”开展一系列智慧医院应用场景建设，致力于通过构建“数字孪生智慧医疗生态圈”进一步发挥国家医学中心的引领辐射作用。 本白皮书编制团队基于中山医院及其行业合作伙伴在智慧医院领域的实践经验和解决方案，提出了“数字孪生智慧医院”新蓝图，并围绕新基建、新中台、新场景、新路径等方面对智慧医院建设进行了系统性阐述，希望对国内智慧医院建设和智慧医疗行业发展提供一定参考和借鉴。 中国科学院院士 复旦大学附属中山医院院长 2023年7月 第一章 洞悉未来：把握“数实融合”新态势 01 1.1八大趋势引领，智慧医疗蓬勃发展 02 1.2五维诉求驱动，数字升级提速换挡 06 1.3五重挑战制约，创新转型迫在眉睫 07 第二章 谋篇布局：擘画“十全十美”新蓝图 09 2.1数字孪生智慧医院的价值愿景 10 2.2数字孪生智慧医院的建设蓝图 11 2.3数字孪生智慧医院的聚能生态 12 第三章 强基固本：构筑“顶天立地”新基建 14 3.1多优势融合，提升智慧医院能级 15 3.2多模式部署，强化运营管理安全 17 3.3多维度演进，拓展通感融合边界 21 第四章 开放链接：重塑“一体双生”新中台 24 4.1数据联动：创造医疗数据多元价值 26 4.2业务融通：激活医疗业务协同效能 29 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 第五章多元赋能：解锁“全心全意”新场景33 5.1智慧门诊：流程重塑，体验升级35 5.2智慧住院：全面感知，多重呵护37 5.3数字化手术室：全程追溯，提质增效40 5.4云诊疗：主动导引，远程交互42 5.5智慧教研：临床模拟，资源共享44 5.6柔性物流：无人配送，闭环管控46 5.7多院区协同：云端交互，能力辐射47 5.8智慧运营管理：全局掌控，智慧决策49 第六章按图索骥：探寻“自我生长”新路径51 6.1战略赋能：打造创新引领的“智高点”53 6.2规划赋能：绘制应用导向的“作战图”53 6.3实施赋能：组建价值共创的“联盟军”53 6.4运营赋能：塑造数据驱动的“新战力”54 第一章 洞悉未来—— 把握“数实融合”新态势 1 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 随着5G、人工智能、云计算等新一代数字技术的快速发展，全球数字经济发展持续提速，数字技术正加快与实体经济融合，推动传统行业焕发新活力，新应用、新场景、新业态持续涌现。在数字化浪潮下，作为保障民生、增进民生福祉的核心行业之一，医疗行业也被赋予了新的发展使命，开启未来智慧医疗新篇章。 1.1 八大趋势引领，智慧医疗蓬勃发展 智慧医疗是指将新一代数字技术与现代医疗行业深度融合的新兴领域。后疫情时代，智慧医疗服务类需求高速增长，全球智慧医疗市场在远程医疗、移动医疗、互联网医疗等医疗新模式的带动下蓬勃发展，市场规模预计将从2021年的1,784亿美元增长到2026年的3,730亿美元,年复合增长率为15.9%a。纵观全球市场现状，智慧医疗行业发展具有八大核心趋势。 图1-1智慧医疗行业八大趋势 2 数据来源：a)Frost&Sullivan统计数据 趋势一 趋势二 患者素养全面提升医疗数据互联互通 患者对自身健康越发关注，自发通过智慧技术辅助其饮食控制、规律运动、睡眠监测等行为。以睡眠监测为例，全球家用睡眠筛查设备行业市场规模不断扩大，总体呈稳步增长态势。患者健康素养的提升有利于疾病早期干预，能更好地实现“早预防，早发现，早治疗”，推动全球医疗产业从专注疾病治疗向智慧赋能的“预防-治疗-康复”的全流程运营模式转型。 全球医疗系统致力于打破“孤岛”状态，实现医疗数据的互联互通，进一步促进医疗资源的均质化分布，赋能医疗产业全方位发展。近10年来，美国已经划拨了270亿美元用于电子病历的建立与推广，通过构建电子病历奖惩制度、电子病历认证标准、病历系统技术标准与提供财政补贴、税收优惠、技术支持等多重措施，打造统一标准的电子病历系统，促进临床数据的交换与共享。 趋势三 趋势四 数字技术深度融合健康管理全程服务 深度融合新一代数字技术与传统医疗手段，为临床诊疗决策提供重要支撑，有效提升医疗服务质量与决策效率。作为医疗科技强国，美国率先利用人工智能技术辅助病理诊断。2021年9月，美国研发公司Paige开发的辅助诊断软件PaigeProstate成为首个获得美国FDA批准的AI病理学产品。该软件被允许用于体外诊断（IVD），在诊断癌症方面的正确率、敏感性成功提升了7%a。 各国医疗系统致力于通过数字技术缓解医疗资源分配不均问题，更好地满足消费者多层次多样化医疗需求，打造覆盖全生命周期的医疗健康管理服务。对此，日本政府依托大型医疗器械公司，推广“高质生活”的家庭移动医疗护理概念。从家庭日常体征数据的采集保存和健康指导，到通过移动医疗APP实现症状疾病随时随地可自查，再到构建云端个人的医疗数据库，提升整体医疗护理能力。 3 数据来源：a)Paige官方数据 更多报告请关注公众号：全球行业报告库 趋势五 医疗教育体系完善 药物研发技术升级 趋势六 智慧化、交互式医疗教培新模式持续演进，帮助医生、医学生将理论知识快速转化为临床实践操作能力和临床思维能力，虚拟医学教育平台、AI知识图谱、虚拟手术示教等数字化工具持续涌现。2022年底，新加坡国立神经科学研究所（NNI）与VR医疗内容平台Kyalio共同开发神经外科手术培训系统，通过此系统可熟悉外科手术基本步骤、观察真实解剖结构，从而有效提升专业医疗能力。 前沿技术为医药研发注入新的技术驱动力，药物研发管线呈现加速增长态势。全球AI制药投资总额在过去九年内翻了25倍，在2023年3月已高达602亿美元a。通过AI深度学习算法与药物研发全流程的深度融合，有效缩短研发周期、降低试错成本、提高研发成功率。证据表明，利用人工智能技术，英国AI制药领域研发公司Exscientia将项目立项推进到临床前候选化合物的时间，由平均4年半缩短至13.7个月，缩短约75%b的时间。 趋势七临床试验数智发展 医疗开支精细管理 趋势八 在维护患者安全、数据质量和研究连续性的前提下与合规可行的范围内，临床试验数智化发展的需求与日俱增。去中心化临床试验（DCT）依托临床试验管理平台及远程通讯，大幅降低受试者临床试验的负担，赋能临床研究增效降本，实现全方位数字监管。位于美国加州的DCT提供商Medable为全球超过100万患者和研究参与者提供服务，并于2022年宣布与美国最大连锁药店CVS合作，凭借其患者资源优势提升临床试验参与度。 应对日益增长的全球医疗支出，各国政府致力于通过多样化智慧控费手段实现精细化管理。日本作为高度老龄化国家之一，全民医保给国民带来医疗保障的同时，也给政府财政带来了巨大压力。为此，日本政府通过每年一次的药品降价政策、医药分家制度、DPC住院支付改革等措施，严格执行医保控费。在这些制度的背后需要依靠完善的电子病历体系和海量的医疗大数据支撑，带动智慧医疗产业快速发展。 4 数据来源：a)DeepPharmaIntelligence统计数据；b)Exscientia官方数据 在上述趋势影响下，各国均积极布局智慧医疗领域。美国是智慧医疗头号强国，率先在国内多家医院应用医疗机器人、远程诊断设备等辅助临床诊疗，并将虚拟门诊、移动医疗等智慧医疗服务纳入联邦医保覆盖范围，推动智慧医院加速建设。此外，新加坡政府也推出了一系列利好政策，支持医院打造全生命周期智慧健康管理服务，通过远程医疗加强对抑郁症、糖尿病等慢性病的分析预测和干预等。与此同时，日本政府为解决医疗资源不均、医疗支出持续增长等问题，积极推动人工智能技术应用，计划建设十所人工智能样板医院，利用AI技术实时记录临床数据、提高影像诊断精准性及制定治疗方案等。 中国智慧医疗行业也在加速发展，已成为仅次于美国、日本的全球第三大智慧医疗市场，行业进入智能化、高效化、规模化扩张期。2023年中国智慧医疗行业投资规模将达到1,896亿元，2020-2023年复合增长率约22%a。与此同时，二十大也提出促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群，为国内医疗行业从提供医疗保障到提供数字化惠普服务提供了重大转型机遇，加速了智慧医疗行业发展步伐。此外，在政策引导端，国家不断出台相关指导性政策支持现代医疗行业数智化转型，智慧医疗、智慧服务和智慧管理三位一体的“智慧医院”相关政策持续深化细化。 表1-1中国智慧医疗领域部分政策概览 2021年12月国家发改委等 《“十四五”公共服务规划》积极发展智慧医疗，鼓励医疗机构提升信息化、智能 化水平，支持健康医疗大数据资源开发应用。 建设“三位一体”智慧医院,到2025年，建成一批发 2021年9月国家卫健委、国家《公立医院高质量发展促进行挥示范引领作用的智慧医院，线上线下一体化医疗服 中医药管理局动(2021-2025年）》务模式形成，医疗服务区域均衡性进一步增强。 2020年10月国家卫健委 加强全民健康信息标准化体系建设，更好地发挥标准 《关于加强全民健康信息标准的规范、引领和支撑作用，推进互联网、大数据、人 化体系建设的意见》工智能、区块链、5G等新兴技术与医疗健康行业的创 新融合发展。 2018年4月国务院办公厅 《关于促进“互联网+医疗健康健全“互联网+医疗健康”服务体系，完善“互联网+ ”发展的意见》医疗健康”支撑体系，推动医疗健康与互联网深度融 合和创新发展。 数据来源：a)中商情报网预测数据，《2023年中国智慧医疗市场前景及投资研究预测报告》 1.2 五维诉求驱动，数字升级提速换挡 现代医院在信息互联资源共享、数据赋能辅助决策、模式转变重塑体验、教研融合实力提升与运营优化降本增效等领域存在数字化升级诉求，持续驱动智慧医院建设迭代升级。 信息互联，资源共享