摘要：結(jié)合大型三甲綜合醫(yī)院項目的智能化系統(tǒng)設計，提出智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)的技術解決方案，闡述智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)方案的總體架構(gòu)、建設目標、設計宗旨、典型應用及各智能化子系統(tǒng)的設計方案。

  關鍵詞：智慧醫(yī)院；智慧醫(yī)療；物聯(lián)網(wǎng)技術；資源共享；互聯(lián)互通；統(tǒng)一視頻服務平臺；建筑集成管理系統(tǒng)；能耗監(jiān)測

0引言

   醫(yī)療建筑用電設備種類繁多，用途各異，為確保對患者實施及時的診斷、搶救、治療，供電的可靠性要求高于普通建筑；同時，在整個診斷、搶救、治療過程中，患者和醫(yī)務人員都會面對不同的醫(yī)療電氣設備，如何保障安全用電顯得尤為重要。醫(yī)療建筑中電氣系統(tǒng)必須以安全、可靠為原則。在對患者實施診斷、搶救、治療以及醫(yī)院的整個營運過程中，從維持供電時間和恢復供電時間的角度，需要采取相應的電源配置及配電措施，確保重要負荷供電的連續(xù)性，避免對生命安全、人身安全造成影響。

1智慧醫(yī)院智能化建設的發(fā)展和目標

   隨著科學技術的發(fā)展，醫(yī)院智能化系統(tǒng)已由過去的智能建筑、單純的機電設備管理，向越來越寬的領域拓展，如今基于物聯(lián)網(wǎng)技術的醫(yī)院智能化建設已進入了人們的視線。醫(yī)院智能化系統(tǒng)內(nèi)容豐富，涵蓋面廣，專業(yè)性強，發(fā)展迅速，是醫(yī)院建設發(fā)展和醫(yī)院數(shù)字化工程的重要內(nèi)容。信息化在醫(yī)院的應用領域由設備管理向臨床、科研、教學、后勤等領域拓展，由信息應用的條線分割向大規(guī)模一體化開放式的醫(yī)院信息體系建設發(fā)展，由單個醫(yī)院向區(qū)域醫(yī)療協(xié)同發(fā)展，由單純的數(shù)據(jù)采集存儲向基于數(shù)據(jù)挖掘的智能化方向發(fā)展。

   通過物聯(lián)網(wǎng)技術的全面引入，提升醫(yī)院基礎設施智慧化程度，從根本上改變醫(yī)院的管理方式，提高醫(yī)院管理效益，提高醫(yī)院醫(yī)護質(zhì)量，使醫(yī)院經(jīng)濟效益和社會效益得到提升，達到數(shù)字化智慧醫(yī)院的目標。

2智慧醫(yī)院的核心技術(如圖1所示)

   智慧醫(yī)院通過物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)分析、智能識別技術、云平臺云計算服務、多源數(shù)據(jù)融合和利用、傳感技術、移動終端管理等關鍵技術的應用，實現(xiàn)移動醫(yī)療、協(xié)同醫(yī)療，隨時隨地的數(shù)據(jù)安全與信息共享。

3智慧醫(yī)院的集成系統(tǒng)設計

   通過建筑集成管理系統(tǒng)(IBMS),以現(xiàn)代建筑經(jīng)營管理模式為手段，以實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效和集約式管理為目的的綜合集成管理平臺，將樓宇設備管理系統(tǒng)(BMS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、綜合通信系統(tǒng)(CAS)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)信息資源共享，達到高效、經(jīng)濟的目標，提高系統(tǒng)運行效率和綜合服務水平。

   系統(tǒng)可采用統(tǒng)一的智能化集成系統(tǒng)平臺對所有智能化系統(tǒng)進行集成。圖2是智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)框架。

4智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)的特色應用

4.1能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)

   根據(jù)用戶管理需要設置能耗監(jiān)控管理中心，以方便進行設施能耗系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。能耗監(jiān)控管理系統(tǒng)的監(jiān)控管理對象是電力、燃氣、冷熱水等各分類能耗系統(tǒng)，在建筑物各層設置帶有通信功能的智能測控裝置來傳輸能耗數(shù)據(jù)，并與中央監(jiān)控通信，實時對整體能耗狀況進行集中監(jiān)測管理。

4.2院長指揮艙系統(tǒng)(如圖3所示)

   通過物理環(huán)境實施(統(tǒng)一通信系統(tǒng)、大屏幕系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)),管理信息系統(tǒng)(IBMS系統(tǒng)、安防管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、會診管理系統(tǒng)、IT管理系統(tǒng)、醫(yī)院運營BI、應急指揮系統(tǒng))集成，并結(jié)合醫(yī)院的相關管理流程，實現(xiàn)醫(yī)院運營管理的可視化、集中化，以方便醫(yī)院領導更直接、更有效地了解醫(yī)院運維狀態(tài)并進行快捷的管理：

a.監(jiān)視：對醫(yī)院運行狀態(tài)進行監(jiān)視(大樓運行狀態(tài)、安全事件、醫(yī)院物業(yè)管理狀況、資產(chǎn)運行狀況),以確保醫(yī)院運行順利。

b.管理：通過BI系統(tǒng)對醫(yī)院的運行(經(jīng)營、服務水平、能耗、安全、質(zhì)控)進行匯總、分析、作出判斷決策。

c.應急指揮：通過融合通信系統(tǒng)以及多媒體會議系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)、醫(yī)院間、衛(wèi)生管理部門、應急管理部門等的多渠道溝通，啟動相應的應急預案指揮系統(tǒng)。

d.遠程會診中心：通過融合通信系統(tǒng)以及統(tǒng)一視頻服務平臺，建立院級的會診中心，實現(xiàn)與其他醫(yī)療機構(gòu)的遠程會診。

4.3統(tǒng)一視頻服務平臺系統(tǒng)(如圖4所示)

   智慧醫(yī)院數(shù)字化醫(yī)院統(tǒng)一視頻服務平臺是最主要的信息人機交互系統(tǒng)之一，其中央管理服務器納入智能化集成系統(tǒng)，可為其它智能化系統(tǒng)提供信息發(fā)布和視頻采集平臺。系統(tǒng)以流媒體實時交換傳輸平臺技術為基礎，將視頻(遠程)會議、監(jiān)控、信息發(fā)布、互動電視、IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫曨l、音頻、通信、多媒體和IP數(shù)據(jù)等相關服務整合在一個系統(tǒng)平臺上，統(tǒng)一智能化管理，通過同一條線路進行傳輸，實現(xiàn)多網(wǎng)合一、信息共享。

   醫(yī)院統(tǒng)一視頻服務平臺包括以下系統(tǒng)功能：

a.信息發(fā)布功能。

b.數(shù)字電視功能。

c.ICU探視功能。

d.手術示教功能。

e.遠程會診功能。

f.智能化錄播功能。

g.VACS無人值守智能咨詢功能：可通過數(shù)字化管理平臺提供實時的電子地圖和位置導航。可實現(xiàn)高清雙向視頻服務，提供患者與服務人員之間的雙向視頻通信。

h.智能化安防監(jiān)控功能：采用網(wǎng)絡型攝像機。在重要的出入口、安檢處進行智能人流量分析，可實現(xiàn)人流量過載提醒功能。可與紅外對射、門禁等系統(tǒng)對接，實現(xiàn)視頻聯(lián)動推送上墻功能，加強安全防范管理。

i.智能化視頻會議功能：通過醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)任意區(qū)域之間的視頻溝通；通過交換式數(shù)字電視網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡等，醫(yī)院可以聯(lián)網(wǎng)任何一家醫(yī)院、醫(yī)療機構(gòu)及研究所，實現(xiàn)遠程智能化視頻會議通信功能。不在會場的人員可通過4G網(wǎng)絡接入的方式參與、收看智能化視頻會議。

j.平臺化互聯(lián)：系統(tǒng)核心服務器可與其它系統(tǒng)對接，實現(xiàn)應急指揮和調(diào)度、緊急事件發(fā)布等功能。通過互動電視網(wǎng)絡、電信網(wǎng)絡、衛(wèi)星或互聯(lián)網(wǎng)絡，可以與國際、國內(nèi)眾多醫(yī)療機構(gòu)進行平臺化聯(lián)網(wǎng)，進行高品質(zhì)的實時雙向互動，實現(xiàn)高品質(zhì)的視頻監(jiān)控、視頻通信，以及經(jīng)驗和資料的互換和共享。

4.4醫(yī)用氣體報警系統(tǒng)

   系統(tǒng)利用目前現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡控制技術，采用總線分布式數(shù)據(jù)采集方式，用數(shù)據(jù)通信方式將各監(jiān)控現(xiàn)場(包括手術室、ICU、普通病區(qū)及各醫(yī)用氣體站房)的主要氣體監(jiān)控參數(shù)(如多種氣體的壓力、氧氣純度、流量等)進行采集，通過數(shù)據(jù)總線傳輸至監(jiān)控中心，由計算機對相關運行數(shù)據(jù)進行采集、控制和處理，對所有運行參數(shù)形成完善的數(shù)據(jù)庫文件。可對運行數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)進行查詢、搜索，并且能夠及時定位故障并高效處理。

   醫(yī)用氣體報警系統(tǒng)納入智能化集成系統(tǒng)后與HIS(醫(yī)院信息系統(tǒng))、CIS(臨床信息系統(tǒng))系統(tǒng)對接，為醫(yī)護系統(tǒng)提供醫(yī)用氣體預警及后備應急系統(tǒng)啟用。

4.5移動輸液管理系統(tǒng)(移動醫(yī)療)

   通過手持式移動PDA設備和無線局域網(wǎng)絡，門急診輸液室的護士可以通過條形碼識別病人身份和輸液藥品進行核對，可降低甚至杜絕人工核查帶來的誤差風險；通過系統(tǒng)記錄輸液起始和結(jié)束時間，控制輸液時間，同時準確記錄每一條輸液醫(yī)囑的執(zhí)行人和執(zhí)行時間，避免責任推諉。在輸液過程中出現(xiàn)的臨時情況，護士可以隨時以備注的形式記錄在PDA中，便于醫(yī)療質(zhì)量的跟蹤和分析。輸液過程中，病人可以通過身邊的按鈕，在需要護士支持時進行遠程無線呼叫，護士可以及時予以響應，保證治療的順利進行。

4.6無線查房系統(tǒng)

   無線查房系統(tǒng)和醫(yī)院HIS系統(tǒng)連接，通過物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡對各病房及病人情況進行巡查。主要由無線發(fā)射器、手持PDA、RFID標簽等組成，能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)護人員在病床邊實時輸入、查詢、修改病人的基本信息、醫(yī)囑信息和生命體征等，能夠快速檢索病人的護理、營養(yǎng)、檢查、檢驗等臨床報告信息。將條碼技術、WiFi識別技術應用于病人腕帶、藥品標簽、生化標簽和標本標簽等，通過手持PDA對標簽信息進行掃描，快速準確地完成出入院、臨床治療、檢查、手術、急救等不同情況下的病人、藥品和標本等識別。

4.7病房監(jiān)護系統(tǒng)

   為了對危重病人進行實時監(jiān)護，隨時了解病人病情，及時進行處理，建立病房監(jiān)護系統(tǒng)。病癥監(jiān)視器安置在每個病床，通過網(wǎng)絡將病人的病癥信號(組合)實時傳送到中央監(jiān)護系統(tǒng)進行分析處理。在中心值班室里，值班護士使用中央監(jiān)護系統(tǒng)對病員的情況進行監(jiān)控，監(jiān)護系統(tǒng)實時將病人的病癥信號與標準的病癥信號進行比較分析，當病癥出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會立即自動報警，并打印病情報告和更新病歷。

4.8病房急救系統(tǒng)和基于傳感技術的心電監(jiān)護系統(tǒng)

   在ICU等重癥監(jiān)護病房每床均配有床邊監(jiān)護儀、中心監(jiān)護儀、心電圖機、血氣分析儀、微型電子計算機、腦電圖機等所需急救設備。在重癥監(jiān)護病房內(nèi)設有中心監(jiān)護站，可直接查看所有監(jiān)護病床的數(shù)據(jù)狀態(tài)。當患者病情惡化，醫(yī)務人員會第一時間對患者進行評估和治療。

   在ICU和CCU設置心電監(jiān)護系統(tǒng)，由心電信號終端采集系統(tǒng)、心電監(jiān)護信息中心和醫(yī)院監(jiān)護平臺系統(tǒng)組成。形成以心電、血壓、脈搏、呼吸、血氧等生命參數(shù)為主的監(jiān)護網(wǎng)絡系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，在護士站可隨時進行心電圖采集和記錄，可將心電數(shù)據(jù)通過醫(yī)療網(wǎng)傳輸給醫(yī)院數(shù)據(jù)中心，由專家診斷。

4.9自動藥品分包系統(tǒng)

   自動藥品分包系統(tǒng)又叫自動擺藥系統(tǒng)，包括片劑分包系統(tǒng)、針劑分包系統(tǒng)、粉劑分包系統(tǒng)等。系統(tǒng)可根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)傳輸?shù)尼t(yī)囑信息，自動將患者每一次需要服用的藥品包入同一藥袋內(nèi)，即按單劑量包裝。同時根據(jù)醫(yī)囑將包裝日期、科別、患者姓名、服藥時間、藥品名稱、規(guī)格、數(shù)量、條碼等關鍵信息都打印在包裝袋上，便于藥師、護士核對和患者服用。設備主要包括主機框架、高速藥盒、非規(guī)則狀藥品自動包藥裝置、手工半自動包藥裝置自動封包裝置、觸摸屏控制電腦、管理軟件、耗材及其它輔助裝置等。

4.10冷藏藥品運輸溫度檢測系統(tǒng)

   冷藏藥品運輸溫度檢測系統(tǒng)使用RFID的特性，無需人工操作，全程主動記錄藥品溫度變化狀況，并實現(xiàn)不開箱讀取溫度數(shù)據(jù)。無論是一個產(chǎn)品還是多個產(chǎn)品，無論是同一地點還是多個地點，RFID都會將記錄實時精確地上傳，實現(xiàn)藥品從倉儲、運輸、末端全程冷鏈管理，便于藥廠、藥品批發(fā)企業(yè)、醫(yī)院隨時控制藥品倉儲、運輸、末端的消息查詢。通過RFID技術與藏箱的結(jié)合，實現(xiàn)多批次低溫冷藏藥品單品級別實時溫度管理，實現(xiàn)全程冷鏈管理。

4.11語音視覺導航系統(tǒng)

   未來醫(yī)院規(guī)模比較大，科技不斷進步，許多項目可能病人并不了解，如果不將大量的信息服務替代傳統(tǒng)的問路方式，有些初次就診病人會無所適從。

   除急診按快速通道診療的地標指示外，智慧醫(yī)院將通過醫(yī)院內(nèi)部無線WiFi導航系統(tǒng)結(jié)合語音光學指示，替代傳統(tǒng)繁雜的指示牌。采用導航Hub模式+視網(wǎng)膜投影，在該模式下手機導航畫面翻轉(zhuǎn)呈現(xiàn)指示箭頭、道路名稱、距下一轉(zhuǎn)彎距離和方向等信息映射到手機屏幕上。

4.12網(wǎng)絡共享數(shù)字查詢系統(tǒng)

   可共享到相關門診，復診時醫(yī)生可提前看到，如無必要無需打印(病人要求保存也可自助打印)。如果醫(yī)生允許，病人可憑驗證碼在醫(yī)院的查詢結(jié)果，或者系統(tǒng)第一時間通過短信方式告知患者結(jié)果。既方便，又給予病人的選擇自由。

5智慧醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)的應用

   物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人、物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。

   醫(yī)療信息化應用系統(tǒng)中大部分子系統(tǒng)均可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)物品(商品)的識別，進而實現(xiàn)對物品的“透明"管理。

   通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)醫(yī)院對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作，支持醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療信息、設備信息、藥品信息、人員信息、管理信息的數(shù)字化采集、處理、儲存、傳輸、共享等，實現(xiàn)物資管理可視化、醫(yī)療信息數(shù)字化、醫(yī)療過程數(shù)字化、服務溝通人性化，滿足醫(yī)療健康信息、醫(yī)療設備與用品、公共衛(wèi)生安全的智能化管理與監(jiān)控的要求，從而解決醫(yī)療業(yè)務平臺支持薄弱、醫(yī)療服務水平整體較低、醫(yī)療安全生產(chǎn)隱患等問題：

a.基于重點人群識別和管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應用：①員工一卡通管理(門禁管理模塊、考勤管理模塊、消費繳費管理模塊);②患者一卡通管理(患者信息管理、住院門禁管理);③母嬰配對及嬰兒防盜；④病人遠程定位跟蹤以及醫(yī)藥、貴重器械定位管理等。

b.基于重點設備及物品管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應用：①醫(yī)療資產(chǎn)及醫(yī)療設備管理；②特殊藥品管理；③藥品分發(fā)管理；④血液管理；⑤醫(yī)療廢棄物監(jiān)管；⑥消毒物品管理等。

c.基于醫(yī)療信息數(shù)字化管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應用：①醫(yī)患實時動態(tài)監(jiān)護；②病房醫(yī)護工作移動信息化(移動醫(yī)療)等。

d.基于醫(yī)療過程數(shù)字化管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應用：①冷藏藥品運輸溫濕度檢測、追溯；②門診急救管理；③門診一卡通就診流程優(yōu)化(診療發(fā)卡充值、自助掛號、繳費、自助查詢結(jié)果、醫(yī)保結(jié)算);④門診分診叫號；⑤無線門診輸液；⑥社區(qū)醫(yī)療及移動健康監(jiān)護等。

6安科瑞EMS醫(yī)院能效管理系統(tǒng)

6.1平臺拓撲圖

6.2醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

   電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制中心及其他設備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。

   電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時對醫(yī)院重要設備如柴油發(fā)電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測。