案例分享|如何从顶层设计入手，基于新型信息技术建设智慧病房？

文/ 赵海鹏  沈宇杨  宋雪

上海市同济医院（同济大学附属同济医院）

可见，无论是从科技战略层面，还是在建设落地层面，国家以多角度、全方位的视角规划全国医院信息化、智能化及智慧化的建设，病房建设及管理作为医院建设规划的重点，现已成为智慧医院建设的重要内容之一。

国外病房管理系统的建设已经有五十多年的发展历史，从传统的病房信息化、病房智能化到现如今的病房智慧化建设，迄今为止已经基本上达到了智慧化水平。

在美国，自20世纪60年代开始研究，至90年代中后期，已有25%的医院成功使用了系统功能完备的病房管理系统，无疑是处于世界领先水平；进入21世纪，美国大多数医院开始推进医疗层面的智能化水平，包括重点研发智能影像识别系统、电子信息化病例等方面，逐步推进医院在智慧化方面的建设。

纵观日本，其病房管理系统的发展要晚于美国。20世纪70年代初，日本政府大力推动国家医院的信息化、智能化发展，以自上而下的趋势，开发以大型机为支撑的医院病房管理系统。到2001年为止，日本率先将传感器技术应用在医院的智慧化管理中，以RFID为代表的无线传感系统在西方也得到了普及。欧洲的病房管理系统初始时间和日本相近，基本上是在20世纪七八十年代。主要集中在开发区域性的病房信息管理系统，最为著名的是丹麦的红色系统。

聚焦近年，国外较多城市智慧医院的建设都趋于成熟，其中最具代表性的是北美北部的亨伯河医院。为了解决医院长期存在的装修老旧、建设设施破损等问题，该医院引入先进的智慧化手段建立了北美第一家数字医院，实现以集成化床边终端为中心的智能病房场景、基于室内定位，流程自动化及自动物流的人流/物流管理，全面提升病患护理体验。

国内的智慧病房建设工作是从20世纪八十年代开始，起步要晚于美国等西方国家，虽然近十年来得到了快速的发展，但是其在智慧化建设方面和其他国家还存在一定的差距。

1970年左右，北京某医院最先设计开发了简易的病房管理系统，但该系统的适用范围较窄，只有少部分医院能够投入试运营，并没有得到大规模的推广应用。到80年代中后期，较多医院开始投入资金自主研发病房管理系统，实现部分功能的线上信息化管理，如患者住院系统、患者挂号系统等内容；到1990年，医院病房管理系统开始大面积出现在医院病区中，得到了广范围的推广和使用，部分企业和医院也开始组建研发团队，研发适合行业、本院区实际情况的病房管理系统，至此，随着大型数据库等技术的成熟和广泛使用，智能化病房管理系统也开始渐入历史的舞台。

虽然国内病房管理系统的建设已经得到了长足的进步，但是在智慧病房的研究和开发中仍然处于正在发展期。

传统病房中，医护日常的重复性劳动较多、占用大量的医疗护理时间；医护移动护理查房不便；医疗信息实时互通性不足等问题也成为影响医院高效发展的重要因素。同时，在智慧病房建设过程中，较多医院建设也面临较多问题：前期缺乏基于全院架构的系统顶层设计的指导，导致在实际落地实施过程中常存在变化和临时调整、多智慧应用产品的叠加使用导致硬件系统及数据的分散、缺乏健全的智慧病房建设院内多部门组织协同及运行管理制度、目前缺乏统一的智慧病房建设行业标准指导及病房运维评价体系，不利于复制推广等。因而，构建一套适合本院实际情况的智慧病房建设的方法成为关键。

本文结合国内智慧病房发展现状及趋势研究，提出以患者为中心，提供高质量的医疗服务的智慧病房建设目标，具体包括四个方面：（1）安全：加强医院应急管理能力，全面提升医院安全性；（2）高效：建成全面数字化的后勤管理平台，提高管理效率；（3）以人为本：全面提升病患及员工满意度；（4）强韧性：以智慧化手段提升医院管理弹性，增强医院可持续发展能力。

目前国内智慧医院建设管理过程中存在较多问题，为有效解决上述问题，上海市同济医院对国内外智慧病房建设发展现状进行研究，通过智慧病房建设标杆选择和对标分析，发现当前智慧病房建设存在的问题和自身与标杆之间的差距，指导智慧病房建设需求的确定。

院区智慧病房建设的需求主要从三个方面出发，包括依据医院“十四五”发展规划、综合临床科室使用需求和现状调研、对标分析结论，最终以智慧医疗、智慧服务和智慧管理角度切入，技术路线详见下图1所示。

图1 智慧病房建设技术路线

本研究以上海市同济医院为试点开展智慧病房建设实践。同济医院占地31134平方米、建筑面积约10万平方米、开放床位数1500余张，作为普陀区仅有的一家三甲医院已经有120多年的历史。其同济楼十层原有病房从开始启用到装修改造前已经投用使用多年，病房内设计理念和装修风格已经远远落后，已成为医院建设迫切需要解决的实际问题。为此，本研究综合考虑舒适度体验及不同群体需求，采用物联网、云服务、智能预警分析等国内外先进的信息化、智能化技术，对医院同济楼特需病房进行智能化改造。

智慧病房贯穿于智慧医院建设的全过程、多维度、全方面，涉及范围较广。作为智慧医院建设中的重要场景，在前期规划设计阶段，上海市同济医院借助问卷调研的方式聚焦于多方使用主体需求，综合信息化、智能化技术等发展趋势，在智慧医院管理系统逻辑结构上采用三层架构，即专业系统层、集成中台层和应用服务层。专业系统层是智慧医院的信息化基础；系统集成中台，是整个智慧管理系统的支柱，负责平台所有数据的采集、清洗、建模、可视化管理等，并对服务层提供各类智能统计、智能分析、智能诊断数据接口。应用服务层是智慧化具体功能应用呈现。最终设计上海市同济医院智慧病房平台，包括智慧病房服务系统、智慧医疗护理系统和智慧运行管理系统。

智慧病房服务系统设计的主要目的即以患者需求为导向，为患者提供一体化的医疗、管理和服务。该模块集成了涵盖智慧环境控制、健康宣教、床旁预约检查、床旁营养点餐、床旁护工预约、床旁娱乐系统、床旁费用查询及结算和住院满意度评价等系统。这些系统主要以智能照明灯具、空气质量检测及净化装备、智能窗帘传感器、智能窗磁和床旁智慧屏为硬件媒介服务于病房内的患者，实现患者足不出户进行床边缴费、预约检查等。

与传统的住院病房相比，智慧病房真正实现医院内部数据信息的集成。智慧病房服务系统的主要内容见下表1。

表1 智慧病房服务系统内容

智慧医疗护理系统面向的主体是医护工作人员，通过将多种类型的硬件设备，如护士站综合护理看板、病房床旁智慧屏、智慧远程会诊系统、智慧输液监测仪、生命体征监测仪、输液推泵监测仪、可穿佩戴移动设备、护理可是对讲和离床防跌报警传感器，以约定的统一数据类型、数据接口进行系统融合，形成护理工作管理系统、床旁护理查房系统、远程会诊系统、医疗设备物联系统和智慧护理辅助系统在内的软件集成。实现了患者闭环管理、医嘱闭环管理、体征管理、护理操作记录和病区的信息化管理，智慧医疗护理系统的详细内容见下表2。

表2 智慧医疗护理系统内容

智慧运行管理系统面向的主体是医院后勤管理人员，子系统聚焦安消系统、能耗管理系统、医废管理系统、被服管理系统、应急响应及指挥系统、医疗设备资产管理系统、定位系统、机器人管理系统和综合物流系统。该系统的应用能够实现医疗设备及资产的定位追溯，通过气动物流、箱式物流和小车物流和机器人快速传输住院病房的标本、输液药品、医废垃圾等，极大减轻医护和工作人员的工作负担，从而提高工作效率。关于智慧运行系统的内容详见下表3。

表3 智慧运行管理系统内容

为了更好地展示智慧病房管理系统的数据信息，为医护及管理人员提供工作支持和决策指导，院区在特需病房护士站设置三块系统集成屏，以图表形式清晰醒目的展示日常工作信息、患者护理信息及设备管理预警信息等内容，简化医护人员的工作模式，直观展示智慧病房信息化建设成果。

智慧屏包括智慧病房综合管理大屏、综合护理看板和医疗设备运行监控看板。为了达到既不增加医护人员额外负担，又能达到安全应急保障的目的。

上海市同济医院将整个医院重大事件以3D数据孪生的方式呈现，实时感知医院消防、安防等各种紧急情况，并通过标准的流程进行处理。分页面包括报警系统、定位系统、环境系统、能耗系统及设备（机器人管理系统）。机器人管理系统是综合管理平台子系统中最为重要的部分之一，集成导引机器人、消毒机器人、医废运输机器人、送药机器人等多类型机器人在内的动态管理，依据本院住院部现状，设计智慧病房机器人系统运行流程，包括借助导引机器人带领患者从住院大厅一层引导至同建筑十层智慧病房护士站、医废运输机器人通过污梯运送到院内其他楼宇、送药机器人通过洁梯将药品或检验材料送至院内其他科室等。

综合护理看板集合智慧护理文书系统和智慧护理辅助系统的内容，取代传统的医护白板；以卡片形式展示患者关键信息，支持十余种维度筛选信息。用户可根据自身需求设置提醒时间，并在区间内显示。无论当患者遇到变更科室，还是出院，综合护理看板的备忘录都能够将患者信息做到自动化删除，从而更好的照顾到患者的隐私。同时，借助看板，医护管理人员能够清晰的查看患者输液情况、护理工作余量及进度状况，实时掌握病房内的护理工作。

医疗设备运行监控看板则实时监控智慧病房内的医疗设备物联情况，通过对全院设备的实时监控，设备处可以更为主动的进行设备状态监控、维护提醒、使用率统计等服务。利用设备统计信息，对设备进行合理的调配，使之得到最大化的利用。由于设备都进行了联网，因此还可以实现远程维护，提升服务的效率。

智慧病房的建设实现了病区从传统医疗模式向智慧医疗模式的转变，智慧病房从运营起至2021年4月共收治270名患者，通过对270名患者进行问卷调研，满意度高达99%。在建设智慧医院的过程中，本研究总结了智慧病房建设相关要点。

智慧病房的建设离不开合理的规划设计，通过将智慧医院建设融入医院基本建设发展规划，建立基于全院的智慧病房建设顶层设计，将智慧系统的建设与各院区、各栋建筑的建设改造相结合，能有效避免后续落地实施过程中出现的变化和调整。同时，建立包括信息、基建，装备，总务、保卫、产业及临床等各部门及项目参建各方在内的组织协调机制、清晰划分工作界限、强化信息透明度将为智慧病房建设提供良好的环境和平台。

其次，智慧场景的智慧程度并非技术和应用的简单叠加，而需要通过预先的需求分析和架构设计，将不同应用聚合，针对不同角色来实现额外智慧价值。

智慧病房建设作为智慧医院的重要场景，在建设过程中需要通过场景中台实现集成，保证整个解决方案的可扩展性、可复制性和定制柔性。

在未来研究中还可以通过数据挖掘和行为分析等技术持续开发新应用，推动各相关专业系统、智慧化应用的集成，依据各类用户行为分析结果来评价各类智慧应用及建设配置合理性，持续优化智慧病房应用。

参考文献略。

教授级高级工程师，管理学博士。国家注册一级建造师、国家注册造价工程师、国家注册监理工程师、国家注册（投资）咨询工程师。兼任上海市卫生系统后勤管理协会副理事长、标委会副主委、中国医学装备协会医院物联网分会智慧供应链专委会主任委员、复旦医院后勤管理研究院副院长等。

多年来致力于医院的院区规划与建设以及医院智慧化管理研究与实践以及医院医学装备与资产管理、后勤运维管理、平安医院建设以及产业管理等工作。主持和参与医院院区和大学校园规划、建设及医学装备开办项目共100余项，多项获国家及上海市奖项。主编或参编著作9部，参编团体标准2部，发表论文30余篇，主持和参与课题研究14项。曾获教育部科技进步一等奖。