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​与创新技术对话:看5G如何赋能医院建设

健康建筑是新兴的交叉学科领域,涉及多种学科,5G技术的推广应用,必将推动医疗服务模式和医疗服务流程变化,不同级别与定位的医疗建筑空间布局需要随之改变。

文/本刊记者 胡冰(根据“第三届中国医疗建筑设计师年会”论坛发言整理)

 

 

主持嘉宾:

刘晓雷  中国中元国际工程有限公司顾问总工程师

对话嘉宾:    

闵  栋  中国信息通信研究院医疗健康大数据和网络中心副主任

许利群  中国移动研究院首席科学家

吕  枫  深圳达实智能股份有限公司副总裁、雄安达实智慧科技有限公司董事长

郭忠光  华为中国政企医疗业务部副总经理、智慧医院系统部部长

李哲峰  中国科学院浙江数字内容研究院人工智能产业规划研究室主任

  

主持嘉宾:刘晓雷

 

5G技术促进智慧医院建设

刘晓雷:作为设计人出身,我是第一次经历这种特殊的跨界交流对话,也是难得的学习机会,今天我们对话的主题围绕新基建展开,探讨新基建技术,特别是5G如何赋能未来医疗建筑,赋能智慧医院与智慧医疗。

首先我们请中国信息通信研究院医疗健康大数据和网络中心副主任闵栋先生谈一谈他的观点及看法。

对话嘉宾:闵栋

闵栋:首先介绍一下中国信息通信研究院,该院是工信部的下属单位,承担着政府政策的起草,包括标准的制定和测试验证方面的工作。2016年我们辅助国务院出台了“互联网+”的行动战略,此后我们便开始与国家卫健委、国家药监局联合推动智慧医疗方面的工作。

关于“新基建”,也是由我们院辅助国家发改委起草了相关的文件,我们将新基建的内容分为了三类:第一类是信息的基础设施,包括5G、工业互联、大数据平台方面的内容;第二类是融合信息的基础设施,通过信息技术提升智慧能源、智慧交通、智慧医疗等的发展;第三类则是支撑创新的基础设施,包括支撑科技创新、支撑产业公共服务平台等方面的内容。

同时,我们院还是国家5G通信组的牵头单位,上个月,工信部与国家卫健委发布了《关于组织开展5G+医疗健康应用试点项目申报工作的通知》,面向全国医院、企业征集5G技术在医疗健康行业领域的应用场景,形成一批5G+医疗健康的标志性应用。该通知给出了试点项目的建议方向,涵盖5G+急诊救治、5G+远程诊断、5G+远程治疗、5G+远程重症监护(ICU)、5G+中医诊疗、5G+医院管理、5G+智能疾控、5G+健康管理等。

11月份,我们院由又辅助工信部与国家卫健委联合发布了《关于进一步加强远程医疗网络能力建设的通知》,要求全国二级以上的医院接入远程医疗专网,一方面提高网络的覆盖,另一方面提高网络的速率,第三方面发展远程医疗专网的应用,包括在云计算、大数据等方面的应用。

而针对智慧医院,国家卫健委也于早前明确了它的概念,包括三方面的内容:一是智慧医疗,主要是医务人员来用的、以电子病历为核心的信息系统的建设;二是智能服务,主要是为患者提供预约诊疗、候诊提醒、院内导航等服务。三是智能管理,即医院运用大数据技术对医院的药品、试剂、耗材、物品等物流全流程追溯,实现资产的全生命周期管理。

通过国家相关政策的制定,我们可以看到5G、大数据或物联网已经广泛应用于医院的各个方面,推动着智慧医院的搭建,实现着医疗设备、医疗资产的智慧管理,改变着医疗服务的提供方式。所以,我认为未来的医院设计,也需要考虑数字技术在建筑设计上的应用,希望我们能与医院建设行业的设计专家一起,共同探讨医院建筑设计和信息技术会有哪些形式的融合,会产生怎样的应用场景以及如何优化业务方面的流程。


5G促进医疗服务模式转型

刘晓雷:下面请中国移动研究院首席科学家许利群进行分享,他将站在科学家的角度为我们解析他对5G赋能智慧医院新需求的思考。 

对话嘉宾:许利群

许利群:这个话题对于我来说跨界比较大,我认为5G时代智慧医院发展的新需求包含以下几个方面:

第一,安全、及时、可靠——高隔离,通过专网的形式,与普通百姓用的网络隔离开来;数据和系统安全;时间敏感,可以是即时的,也可以是实时的;数据传输高可靠。

第二,接入无所不在、资源垂手可及——院区内的移动性、访问信息化系统的速度保证。这个要求医院要有移动的工作方式,可以是ipad,也可以是手机,在医院内,不管是医生还是护士,都可以实现无线访问数据、病例、影像等。

第三,智能全面感知、高效内外协同——这个在医院里面的体现是物联网化,所以要对所有发生的医疗过程的数据、运营的态势以及设备的利用情况有全面的感知,通过5G赋能的物联网的方式来实现。

对于5G,大家的认知是比4G速度快一些,其实并不是这样的。5G的三大应用场景首先是eMBB,直译为“增强移动宽带”,就是以人为中心的应用场景,集中表现为超高的数据传输速率,广覆盖下的移动性保证等,业务形态也以视频为主。在5G的支持下,用户可以轻松享受在线2k/4k视频以及VR/AR视频,应用于医院中可进行多路高清/全景视频、实时医学影像/诊断视频等传输,虚拟/增强/混合现实 (AR/VR/MR),手术指导;其次是uRLLC,直译为“高可靠低时延连接”,这一场景更多面向车联网、工业控制、远程医疗等特殊应用,这些应用的安全性要求极高,应用于医院中可进行远程诊断、远程手术、应急救援等;最后是mMTC,直译为“海量物联”,5G强大的连接能力可以快速促进各垂直行业(智慧城市、智能家居、环境监测等)的深度融合,万物互联下,人们的生活方式也将发生颠覆性的变化,可用于医院移动场景下健康、医疗物联网终端。

从5G的应用场景看,它带动了两大融合,一个是5G+ AICDE:5G技术与AI、AR/VR、 物联网(智联网)、云计算、大数据、边缘计算等新兴信息技术之间的紧密融合;一个5G+万物互联:连接垂直行业数字化转型所带来的数据驱动的海量应用场景。

力推数字化医院向智慧医院转型过程中,既要搭建院内的智慧平台,也要构建院外及院间的智慧平台。

院内智慧转型,首先要实现全面感知,通过物联网/智联网技术,实现患者、临床、后勤管理各类数据高效自动化采集,提高医院临床诊疗质量和精细化管理水平,如智慧病房、智能手术室、急救流程监控、资产管理、药品跟踪等。其次,针对不同时期由不同厂商引入的众多“烟囱式”系统,建设统一接口规则的集成平台,解决医院业务应用蜘蛛网式接口对接,实现信息互联互通,激活医院数据。实现院内数据汇聚、标准术语统一、信息集成和业务平台协同。第三,基于ML/AL等数据分析技术,挖掘历史数据价值,供面向科研、临床、管理等多方面的智能辅助决策支持,实现医疗从”经验决策”到”数据辅助决策”的方式转变,如机器学习、深度学习、基于知识的混合数据建模学习等。

当下国家号召要将服务延伸出去,尤其是医疗方面,康复及健康护理要摆在院外,这样院外或院与院间的智慧转型也变得较为迫切,首先,需要医院在“互联网+”服务应用的热点背景下,兴建互联网医院,为患者、医疗机构及保险公司等合作方提供全方位的医疗问诊、精细化管理及商保服务。其次,要建立共享协作的协同体系,与医院外部、医联体内的各医疗机构分工协作、资源共享、互联互通,通过构建统一的医疗协同服务体系,实现医疗服务资源合理分配、带动基层医院医疗水准提升。再次,要实现实时远程救护指导,院内急救平台与医院外部救护车实现实时联动,以及多路全景、多模态监护设备视频、生命监护仪监测数据、远程可操作超声设备等的传输和互动,实现院前急救多科专家及时会诊给予指导,急救室准备接诊。

 

信息技术将改变医疗建筑的形态

刘晓雷:我们可以看到,大家越来越重视5G,但站在我们当下,医院设计中存在与5G公司对接偏晚的情况,导致设计时建筑余量不足,无法满足5G的使用。所以,接下来我们在进行医院建设时,一定要将5G考虑进去,并做好5G相关设施的对接,如容量、物理机房、线槽该做哪些预留等等。 

接下来有请深圳达实智能股份有限公司副总裁、雄安达实智慧科技有限公司董事长吕枫发表他的观点及看法。 

对话嘉宾:吕枫

吕枫:我的观点是信息技术可以改变医疗建筑的形态。

举一个早些年的案例来佐证,天津泰达心血管医院在2008年建设新的医院大楼时,将门诊大厅设计得非常小,为什么会如此设计,因为他们较早引入了预估挂号。智能导诊、诊间支付等各种信息技术,减少了患者排队的情况,也因此,建筑的形态发生了变化。

再举一例,我们达实投资兴建了10万平方米的达实大厦办公楼,在该办公楼中我们投入7000万打造了智能化的平台,接入了信息化及物联网的应用。投入使用后,整个大楼能源利用效率提高了25%,大楼物业管理人员减少了25%,大楼的租金收入增加了25%。

对医院建筑师来讲,要把信息技术引入医院建设的过程中去,一定不要站在企业或自己的立场上,而是要站医院的立场上,同时关于信息化的新技术,也不要过多地强调技术,而是要向医院强调信息技术采用后所取得的效率及效益。

刘晓雷:作为设计师,我深信信息技术是可以改变医院的建筑形态的,同时,我们也认识到医院的医疗流程应该加入智能化和信息化,将其加入进去后,或许医院的门诊大厅就不再需要很大的面积了,它可以转换为人性化的休闲场所,门诊大厅的功能就发生了改变,其医疗流程的设计也会改变,未来,希望建筑师与信息化设计师可以有更多的合作与交流,一起开展研究。

 

医院应该是一个协同的智慧整体

刘晓雷:接下来分享观点及思考的是华为中国政企医疗业务部副总经理、智慧医院系统部部长郭忠光。

对话嘉宾:郭忠光

郭忠光:信息化和智能化已经融入到医院的各项建设中了,今天的主题是新技术的赋能对话,我想从系统整体智能化和架构的角度谈谈华为在这一方面是怎么思考的。   

医院建筑的智能化进展已然是不错的,楼宇、消防、安保这些系统在新建医院中的应用也越发常见,但这其中是否还有提升的空间,我们也一直在思考,我们发现其实还可以做到更智能,可以将原来的一些单点智能场景转变为全场景协同智能。 

还有医院中有数量庞大的设备及系统,会产生大量的数据,这也是宝贵的资产,能不能将其沉淀,给运行过程中的决策提供支撑依据。

从新冠疫情我们可以感受到,这种突发的情况下需要我们临时快速做出响应,这也倒推了我们快速开发的魄力,但现有的系统可能无法做到如此迅速的反应。

基于以上几点,我们就在思考医院该如何变成一个协同的智慧整体,我们畅享构架一个与以往不同的医院智能体的概念,这个概念涵盖智能交互、智能链接、智能中枢,以及最上层的价值应用。这四层相当于人的五官手脚、躯干神经和大脑,刚好一层级一层级地对应着物联网技术、5G技术与人工智能技术。通过这种重新的架构的设计来建设医院,我们就可以达到刚才畅想的效果——协同的智慧。

可以设想这样一个场景,在医院APP预约后,开车到医院大门,可自动识别预约的是哪个科室,然后放行并告知车位位置,停好车后导诊系统马上启动,引导快速到达就诊科室。这样从入院到出院都可通过智能化的手段来实现,这需要打通无数数据及系统,需要一个合理的架构来支撑,即我刚才提到的四层架构,我们希望通过这种模式来打造一个医院的智能体系。

这其实要求在进行医院设计时,对于信息化的建设在设计阶段就要有一些考虑与预留。由建筑师给予医院相应的灵魂与形体,我们则让它变得更聪明、更智慧,让医生、患者、建筑、医疗设备以及相应的医疗流程真正融合为一个有机的生命体。

刘晓雷:我同意郭总的观点,现在智能医院的智能化架构跟以往有所不同,需要重新搭建,而搭建的过程中,信息的互通共享是非常关键的。像国家发改委提出智能化建设,经信委提出信息化建设,其实这两者之间内容存在重叠,要以此为准推进实施的话,建设过程中可能会出现重复或漏缺,因此,接下来接下来要推进智慧医院建设,就需将此种壁垒打通,将智慧医院当作一个整体去规划。

 

新一代人工智能技术将与医院建设全方位融合

刘晓雷:接下来有中国科学院浙江数字内容研究院人工智能产业规划研究室主任李哲峰向我们介绍一下人工智能,以及它是如何赋能医院建设的。 

对话嘉宾:李哲峰

李哲峰:在此也先介绍一下我们中国科学院浙江数字内容研究院,它是由浙江省科技厅、绍兴市政府与中科院自动化研究所共建的一个合作机构,重点面向产业化。自动化研究所目前承接着中国科学院人工智能创新研究院的主办工作,该人工智能创新研究院是中国新一代人工智能的主题牵头机构。

因此,我们的工作更多的不是满足当前的需求,而是引领需求,展望未来。   

所以,我们所研究的技术在与医院进行结合时,我们会看得更长远一些,眼下我们就与华东建筑设计研究院在共同研究一个课题,即关于整个建筑业未来数字化转型的方向。

因为时间有限,无法全面分享,在此简单说一说。新一代人工智能技术和未来医院建设会进行全方位融合,无论诊前、诊中、诊后,还是医疗服务、辅助诊疗、医院管理,以及产业层、医院本体和里面所有从业人员,都将伴随人工智能发展的三个阶段(集中诞生基础理论阶段、数据推动人工智能更新迭代阶段、情境推动人工智能更深入到具体应用阶段)实现在同一时期的高度融合,这种融合对感知智能、认知智能、行为智能都会带来影响。

我们知道,在无人汽车理念的影响下,汽车不再是一个简单的交通工具,而是架在四个轮子上的电脑。我认为,未来医院也不再是一个单纯的建筑物,而是扎根在土里面的巨型电脑,更确切地说,是扎在土里面的巨型机器人,有大脑,有非常强的感知系统等。作为设计师,在设计这样一个智能体的时候,自然不能再单纯从建筑的角度去想它应该怎么运作。

现在整个建筑行业都在向4S店学习,从十年前,整个汽车产业的利润空间已经从设计环节、生产环节向售后环节极度压缩,所以建筑行业基本上也会呈现这样一种趋势,大量的利润空间开始向后面的长周期运营倾斜。未来数字化、智能化之下,整个建筑业会更加关注后端持续运行阶段,对设计师也会提出更高的要求。

当下医学智能影像的发展已经非常成熟了,其实还有AR(增强现实)、VR(虚拟现实)的技术也可以应用于医院,人的视觉空间在数字时代下会延伸到数字领域,我戴一个AR眼镜可以看到很多用肉眼看不到的东西,在数字化、智能化赋能之下,医院这种凝固的艺术会重新流动起来。我们跟钟南山院士成立了一个联合实验室,这个联合实验室的名字就叫可视化智慧医疗联合实验室,目前承接的一项任务就是钟院士呼吸科门诊的智慧化建设,里面应用到了大量AR和VR技术,包括钟院士的教学系统,也是通过虚拟现实的技术来呈现的。

刘晓雷:那设计院在建设医院时如果要与人工智能的相关应用进行匹配,会与什么特殊需求?

李哲峰:整个四维空间要进一步打开,这不单是设计固定的建筑形态的问题,而更多地是设计数字化、智能化领域状态下的运营模式的问题。

刘晓雷:通过聆听各位专家的发言,我有几个体会。第一,未来医院建设的规划设计要具有前瞻性;第二,医院建设的顶层规划要全覆盖;第三,我们的设计要精细化落地,我们的产品制造商和系统要兼容,只有这样才能做到所有技术的集成和互联互通。谢谢大家!

 


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编辑:胡冰

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