鄭州大學&華為：2024數字技術賦能智慧醫院建設白皮書（95頁）.pdf

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1、白皮書數字技術賦能智慧醫院建設發布日期：2024 年 3 月編委會成員鄭州大學第一附屬醫院華為技術有限公司主編單位東軟集團股份有限公司山東亞華電子股份有限公司浙江智爾信息技術有限公司脈得智能科技（無錫）有限公司匯聲云醫學影像科技（成都）有限公司參編單位趙 杰 主編陳保站、陳 瑤、陳詠虹、崔芳芳、范兆涵、郭留平、郭璐語、郭忠光、何賢英、黃傳娜、康雪婷、李陳晨、李金雷、李 靜、李 佳、劉 為、劉 勇、劉玉燾、劉冬清、柳曉見、呂 冰、盧耀恩、馬治遠、穆 青、龐 敏、任曉陽、石金銘、石小兵、沈威棟、孫東旭、蘇維福、唐立瑤、唐衛國、譚中科、王 剛、王琳琳、王 巍、王文超、王肖飛、王朱巍、吳文競、楊文濤、

2、姚郭浩、葉 明、于海天、惲 韜、張飛龍、張錦萱、張 軍、張曉燕、趙祎鑫、鄭正中、周小紅、周 旭、朱紫筵編寫人員（按拼音排序）目錄01020304數字技術概述1.1 數字技術發展現狀及趨勢.011.2 物聯網.031.3 5G技術.041.4 云計算.071.5 大數據.081.6 人工智能.101.7 區塊鏈.11智慧醫院建設發展現狀2.1 智慧醫院發展概述.132.2 智慧醫院建設的驅動力.142.3 國內外智慧醫院建設現狀及優秀實踐.142.4 智慧醫院建設面臨的挑戰.17智慧醫院建設與評估3.1 智慧醫院建設總體框架.183.2 智慧醫院建設評估體系.34智慧醫院應用場景4.1 智慧醫療

3、的主要應用.384.2 智慧服務的主要應用.464.3 智慧管理的主要應用.524.4 智慧醫院應用發展趨勢.5305總結0706數字技術引領下的未來智慧醫院展望6.1 數字技術應用于智慧醫院的發展趨勢.796.2 未來數字技術賦能智慧醫院暢想.81數字技術在智慧醫院建設中的應用5.1 智慧醫院數字化建設總體設計.565.2 智慧醫院數字化整體架構.595.3 物聯網技術在智慧醫院建設中的應用.605.4 5G技術在智慧醫院建設中的應用.665.5 全光網絡在智慧醫院建設中的應用.715.6 云計算技術在智慧醫院建設中的應用.735.7 大數據技術在智慧醫院建設中的應用.735.8 AI和大模

4、型技術在智慧醫院建設中的應用.755.9 區塊鏈技術在智慧醫院建設中的應用.77數字技術賦能智慧醫院建設白皮書0101|數字技術概述數字技術發展現狀及趨勢1.1科學進步和技術創新是推動行業發展的核心驅動力。自近代以來，人類經歷了四次由科學技術創新引領的工業革命。第一次工業革命開始于 18 世紀中葉，以蒸汽機為動力的機械設備被廣泛推廣和應用，人類社會從手工藝時代進入到機械生產時代；第二次工業革命發生在 19 世紀，以電的發明和在生產生活中的廣泛應用為標志，人類進入規?；I生產時代；第三次工業革命發生在 20 世紀中期，隨著電子計算機、通信工程和互聯網技術的誕生，人類進入了信息化時代；第四次工業

5、革命從 21 世紀開始至今，隨著云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術的出現，人類社會正逐步邁入智能化時代。01數字技術概述數字技術賦能智慧醫院建設白皮書02數字技術概述|01智能社會有三個特征，即萬物感知、萬物互聯和萬物智能。萬物感知：智能社會萬物可感，通過多感官渠道（溫度、空間、觸覺、聽覺、視覺等）感知物理世界并將其轉變為數字信號，實現情境感知、交互和沉浸式的用戶體驗；萬物互聯：網絡連接萬物，將所有的數據實現在線聯接，從城市、高山、太空等不同領域實現寬、廣、多、深的聯接，使能智能化；萬物智能：大數據和人工智能的應用將實現萬物智能，數字孿生將在個人、家庭、行業和城市中逐步普及，滿足物理世界更

6、美好的需求，同時將出現數字化生存的第二人生，使精神世界更加富足。智能時代這三大特征的實現，有賴于新一代的數字技術，比如物聯網、5G、云計算、大數據和人工智能等的成熟及廣泛應用。技術基礎設施將成為智能世界的基石。Gartner 發布 2022 年中國 ICT 技術成熟度曲線，顯示出 5G 技術、物聯網和人工智能等技術已經逐步走向成熟，在未來 1-2 年之內將在行業數字化轉型中得到廣泛的應用。圖 1-2 智能社會的三大特征圖 1-1 人類四次工業革命發展歷程數字技術賦能智慧醫院建設白皮書0301|數字技術概述物聯網1.21.2.1 物聯網技術的產生物聯網的概念最早出現于比爾蓋茨 1995 年未來之

7、路一書中，但當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展，并未引起人們的重視。1999年，美國麻省理工學院成立了自動識別中心（Auto-ID），其創始人之一的凱文阿仕頓(Kevin Ashton)提出了“萬物皆可通過網絡互聯”，首次明確闡釋了物聯網的概念和含義，即主要是建立在物品編碼、射頻識別技術(RFID)和互聯網基礎上物物相連的網絡。根據國際電信聯盟（ITU）2005 年的定義，物聯網（Internet of Things，簡稱 IoT）是指通過射頻識別技術(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，通過網絡把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，從

8、而實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。1.2.2 物聯網關鍵技術1.物聯網平臺物聯網平臺是針對物聯網場景和行業開發者提供各種服務的云平臺，可以提供設備連接、設備管理、數據分析、邊緣計算等能力，為物聯網場景提供完整的技術支持和業務解決方案。物聯網平臺的目標是通過連接物理設備和云端系統，提供可靠的數據采集、處理、存儲和管理功能，并為第三方應用程序提供開放的 API 接口，幫助企業更好地了解其設備和流程的使用情況，并實現更高效、更智能的業務流程，提升業務和管理效率。2.射頻識別技術(RFID)射頻識別技術（Radio Frequency Identification，簡稱 RFID）是

9、一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號識別目標對象并獲取相關數據，識別過程無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID 是一種簡單的無線系統，通常只有兩類基本器件：閱讀器和應答器（或標簽）。標簽由耦合元件及芯片組成，標簽進入磁場后，接收閱讀器發出的射頻信號，利用感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號;閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。RFID 的應用非常廣泛，目前典型的應用有物流過程中的貨物追蹤、病人識別、嬰兒防盜、物品定位及追蹤、汽車防盜器、門禁管制、物料管理等。3.傳感技術信息采集是物聯網的基礎，而目前的信息采集主要通過傳感

10、器件完成。MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微機電系統）是目前物聯網領域比較通用的傳感技術。它是由微傳感器、微執行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統。其目標是把信息的獲取、處理和執行集成在一起，組成具有多功能的微型系統，集成于大尺寸系統中，從而大幅度地提高系統的自動化、智能化和可靠性水平。MEMS 賦予了普通物體新的生命，使它們有了屬于自己的數據傳輸通路、存儲功能、操作系統和專門的應用程序，從而形成一個龐大的傳感網。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書04數字技術概述|015G 技術1.31.3.1 5G 技術的產生5G

11、是指第五代移動通信系統。2015 年 9 月，ITU 明確了 5G 的愿景和應用場景，并提出了 5G 的關鍵能力指標。根據 ITU 的愿景白皮書，5G 包含如下三類典型的應用場景：eMBB（enhanced Mobile Broadband，增強移動寬帶），是 4G 移動寬帶服務的進一步演進，主要服務于消費互聯網，支持更大的網絡帶寬和速率，進而支撐更大的數據流量和增強的用戶體驗。uRLLC（ultra-reliable low-latency communication，超高可靠性超低時延通信），是具有超低時延和超高可靠性的通信，對吞吐率、延遲時間和可靠性等性能的要求十分嚴格。應用場景有工業制

12、造、遠程手術、智能電網以及運輸安全等。mMTC（Massive Machine-Type Communications，海量物聯網通信），是支持海量終端的服務，該場景最大的特點是連接設備數量龐大，這些設備通常傳輸相對少量的非延遲敏感數據，要求成本低，電池續航時間長，所應用的領域主要是物聯網。1.2.3 物聯網技術應用場景隨著近年來我國智慧醫院建設的推進，醫療物聯網的應用已經在智慧醫院場景中得到了廣泛的應用，主要的應用場景包括醫療設備管理、醫療安全管理、醫院后勤管理、醫療廢棄物管理、智慧護理、病房服務等。醫療設備管理：為提高醫療設備的精細化管理水平，基于 RFID、藍牙、UWB(Ultra Wi

13、de Band,超寬帶)等各種定位技術，可實時感知醫療設備和器械的位置、開機狀態、使用狀態，以及高值配件的使用頻次等信息，提高醫院資產的管理效率和使用效率。醫療安全管理：通過醫療器械唯一標識（Unique Device Identification，UDI）建立醫療器械信息化追溯系統，利用 RFID 標簽與在線式 RFID 感知網絡，可以實現醫療器械不良事件報告、產品召回及追蹤追溯等。醫院后勤管理：通過視頻監控系統智能化地識別復雜人員、物品和事件，對門禁、閘機、停車道閘等通行設備進行視頻采集和分析，精確地識別出人員身份、車輛身份，對黑名單醫鬧、黃牛等進行重點監控，幫助醫院實現安全環境保障。醫療

14、廢棄物管理：針對智能垃圾車、垃圾桶等實現醫療廢棄物在處理、轉運各個環節的定位、處理軌跡跟蹤等有效管理。智慧護理：利用電子體溫貼、輸液監護傳感器、聯網血壓儀等設備，自動、實時、準確地采集患者體溫、血壓/心率、輸液等情況，大大地減輕了護士工作量。在特殊護理輔助場景，通過嬰兒手環、母親手環等傳感器，可實時感知到嬰兒的位置，進行母嬰匹配，防止嬰兒抱錯等情況的發生。病房服務：利用護士手環、患者手環、電子床卡等物聯網設備及終端，與門禁、信息查詢屏等相結合，不僅有利于醫護人員和患者的出入便利，而且可實時監控重要患者走失、跌倒等狀態，還可以方便患者隨時與信息屏互動獲取到相應的信息。數字技術賦能智慧醫院建設白皮

15、書0501|數字技術概述1.3.2 5G 關鍵技術1.新波形技術（F-OFDM）4G 采用 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用）技術將高速率數據通過串/并轉換調制到相互正交的子載波上去，并引入循環前綴 CP（Cyclic Prefix），較好地解決了碼間串擾問題，在移動互聯網時代得到廣泛應用。但 OFDM 最主要的問題就是不夠靈活，未來不同業務場景對帶寬、時延和連接數的網絡能力需求迥異，OFDM 無法同時滿足不同業務對網絡能力的不同需求。5G 采用了 F-OFDM（Filtered OFDM,濾波 OFDM）的新空口技術

16、，這一技術在繼承了 OFDM 的全部優點的基礎上，克服了 OFDM 的一些固有缺陷，提升了靈活性和頻譜利用效率。F-OFDM 在頻域上采用靈活的子載波帶寬；在時域上采用靈活的符號(5G 中時域資源調度的最小單位)長度，能夠根據不同業務在傳輸帶寬、傳輸時延以及接入用戶數的需求進行靈活的資源分配，是實現 5G 空口的基礎技術。圖 1-3 5G 的三大應用場景圖 1-4 5G 新波形 F-OFDM 的時頻資源分配方式數字技術賦能智慧醫院建設白皮書06數字技術概述|012.新信道編碼技術(極化碼 Polar Code)信道編碼的目標是以盡可能小的開銷確保信息的可靠傳送。香農第二定理指出，只要信息傳輸速

17、率小于信道容量，就存在一類編碼，使信息傳輸的錯誤概率可以任意小，而狹義的香農極限就是指通過編碼達到無誤碼傳輸時所需要的最小信噪比，但在現實中，實現無誤碼傳輸的代價太高，在可以承受一定誤碼率的條件下，所需要的最小信噪比就是廣義的香農極限。2007 年，土耳其比爾肯大學教授 Erdal Arikan 首次提出了信道極化的概念，所謂信道極化，顧名思義就是信道出現了兩極分化，是指針對一組獨立的二進制對稱輸入離散無記憶信道，可以采用特定的編碼方法，使各個子信道呈現出不同特征，當碼長持續增加時，一部分信道將趨向于完美信道（零誤碼），而另一部分信道則趨向于純噪聲信道?；谠摾碚?，他給出了人類已知的第一種能夠

18、被嚴格證明達到香農極限的信道編碼方法，并命名為極化碼（Polar Code）。Polar 碼相比 4G 采用的 Turbo 碼，具備更高的編碼效率、更高的可靠性、以及更低的編譯碼復雜度，可以更好的應用于如無人駕駛等高可靠業務，以及大連接、低功耗的物聯網業務。3.大規模天線技術 Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output)MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出）技術是一種可以在不增加無線頻譜的前提下提高無線接入鏈路的頻譜效率、提高鏈路可靠性并增大系統容量的技術，通常要在信號發射端與接收端部署

19、多副天線?；镜亩喾炀€可以采用相同的時間以及頻率資源來同時為多個移動通信終端用戶提供接入服務，通過對空間的復用，顯著地提升系統容量。在 4G 移動通信標準中就引入了 MIMO 技術，但是由于天線尺寸的限制，4G 的下行和上行的接收天線數量都被限制為最多 8 個。5G 將 MIMO 的天線數量擴增為 16/32/64/128 天線，所示被稱為“大規?！盡IMO（Massive MIMO）。5G 在相同的時間及頻率資源內可以提供比 4G 多得多的接入終端用戶數，從而獲得更高的小區容量。相關試驗結果表明，5G 采用 Massive MIMO 技術后，無線頻譜效率相比 4G 可以提高 510 倍。4

20、.5G 切片技術5G 時代是一個萬物互聯的時代，不同的服務對于網絡的要求將是多樣化的，例如基于 AR/VR 的娛樂信息服務要求連接寬帶達到 100Mbps 以上；而智能電網、智能秒表需要大量的連接和頻繁小數據包的傳輸；自動駕駛和工業控制要求毫秒級延遲和趨于 100%的可靠性。上述多種類型服務表明 5G 網絡能力需要更加靈活，以支撐不同的業務需求。5G切片技術就是為滿足上述要求而出現的。5G 切片技術可以將一個物理網絡切分為多個邏輯網絡從而實現一網多用的功能。利用 5G 切片，運營商可以在一個物理網絡上構建多個專用的、虛擬的、相互隔離、按需定制的邏輯網絡，從而滿足不同行業客戶對網絡能力的不同需求

21、，如帶寬、時延和連接數等。切片技術是 5G 區別于 4G 網絡的一個關鍵能力。通過 5G 切片，可以共享已有網絡資源，降低網絡使用成本，快速推出定制化的網絡服務，從而端到端地保障特定業務的網絡性能，助力 5G 技術服務于行業數字化轉型。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書0701|數字技術概述1.3.3 5G 技術應用場景5G具有的“高帶寬、低時延、大連接”的特性，為其開啟物聯時代賦能各行業數字化轉型奠定了基礎。在智慧醫療方面，5G 的高帶寬、低時延特性，可以將手術現場視頻清晰、實時、全景的送達遠端專家，輔助專家在遠程進行手術操作。此外，在遠程超聲診斷、遠程會診、遠程急救、智慧導診、移動醫護等場景，

22、5G 也大有用武之地。遠程超聲：與計算機斷層掃描(CT)、磁共振(MRI)等技術相比，超聲的檢查方式很大程度上依賴于醫生的掃描手法，而基層醫院普遍缺乏有經驗的超聲診斷醫生。5G 通信技術具有的高速率、低時延的特點，可以在基層醫院和中心醫院之間實現超聲影像的實時傳輸和共享，中心醫院醫生可通過 5G 網絡與基層醫院醫生互動，指導基層醫院醫生對患者進行超聲的診斷，從而提升診斷的準確性。遠程會診：5G 網絡高速率的特性，能夠支持 4K/8K 的遠程高清會診和醫學影像數據的高速傳輸與共享，讓專家能隨時隨地開展會診，提升診斷準確率和指導效率，促進優質醫療資源下沉。遠程急救：借助 5G 音視頻雙向傳輸系統，

23、可方便實現院內醫師對一線急救醫師/護士的遠程實時指導，提升危急重癥的現場處置能力，提升患者救治的效率和成功率。智慧導診：醫院通過部署 5G 智慧導診機器人，利用 5G 邊緣計算能力，提供基于自然語義分析的人工智能導診服務，可以提高醫院的服務效率，改善服務環境，減輕大廳導診臺護士的工作量，減少醫患矛盾，提高導診效率。移動醫護：移動醫護將醫生和護士的診療護理服務延伸至患者床邊。在日常查房護理的基礎上，醫護人員通過5G 網絡可以實現影像數據和體征數據的移動化采集和高速傳輸，實現移動高清會診，提高查房和護理服務的質量和效率。云計算1.41.4.1 云計算技術的產生云計算技術的發展歷程可以追溯到 198

24、3 年，當時太陽電腦（Sun Microsystems）提出了“網絡即電腦”（The Network is the Computer）的概念；2006 年亞馬遜（Amazon）推出了彈性計算云（EC2）服務，這是第一個真正意義上的云計算服務。同年，Google 首席執行官埃里克 施密特在搜索引擎大會上首次提出了“云計算”的概念，在此之后，云計算技術得到了快速發展和廣泛應用，成為當今社會的關鍵技術之一。云計算技術能夠將計算和存儲資源集中起來，通過網絡提供給用戶，滿足了用戶的需求。簡單來說，云計算就是以租用 IT 服務代替購買，使用云計算，企業無需耗費巨額資金購買數據庫和軟硬件，就可以通過互聯網或

25、云獲得計算能力，并按實際使用情況付費。1.4.2 云計算關鍵技術云計算是多種技術的綜合運用，其關鍵技術有如下幾類：虛擬化技術：虛擬化技術是云計算技術的核心之一，它能夠將物理硬件資源虛擬化為多個虛擬資源，從而實現資源的共享和靈活分配。虛擬化技術的應用降低了云計算技術的成本，提高了其可靠性和靈活性。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書08數字技術概述|01 分布式計算：分布式計算是云計算技術的重要基礎，它能夠將計算任務分配到多個計算機上并行處理，從而大幅提高計算效率。云端計算：云端計算能夠將應用程序和數據存儲在遠程服務器上，從而使得用戶可以通過任何設備隨時隨地訪問這些服務。多租戶：多租戶技術使大量用戶能

26、夠共享同一堆棧的軟硬件資源。1.4.3 云計算應用場景云計算是物聯網、大數據、人工智能等新技術的關鍵底座，為各行各業的模式及業務創新奠定基礎。云計算已經在企業和生活的方方面面得到應用，目前常見的云計算的應用有存儲云、醫療云、金融云、教育云等。其中云計算在醫療行業中的主要應用如下。電子病歷：云計算技術的應用，使得醫療機構能夠將病歷電子化并存儲在云平臺上?；颊呔驮\的各個環節，包括掛號、診斷、治療等，都可以在云平臺上實時記錄和更新。醫生、護士以及其他醫療人員都可以通過云平臺隨時查閱患者的病歷信息。醫學影像存儲與共享：通過云計算技術可以將醫學影像數據存儲在云平臺上，實現大規模的數據存儲和管理。同時，通

27、過云平臺，醫生可以方便地在不同的醫療機構之間共享影像數據。遠程醫療平臺：基于云計算技術的遠程醫療平臺通過視頻會診、在線問診、遠程手術等形式提供醫療服務，為不同地區的患者提供同等質量的醫療服務。電子健康記錄（EHR）：醫療機構可以利用云計算技術將患者的電子健康記錄進行存儲和管理。除此之外，云計算技術還被應用于醫囑錄入、患者賬單管理等應用。大數據1.51.5.1 大數據技術的產生“大數據”概念最早在維克托 邁爾 舍恩伯格和肯尼斯 庫克耶編寫的大數據時代中提出，隨著數據采集、處理技術的大幅提高，人類可以處理的數據量已大大增加，不再需要使用隨機采樣、樣本分析的路徑，而是使用所有或盡可能多的數據進行分析

28、?！按髷祿蹦壳皼]有統一的定義。麥肯錫全球研究所給出的定義是：一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低四大特征。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書0901|數字技術概述1.5.2 大數據關鍵技術1.分布式存儲技術傳統存儲采用集中式的架構，橫向擴展能力較差，面對大數據、人工智能(AI)等高工作負載時容易出現性能瓶頸。分布式存儲基于分布式架構，通過網絡連接多個存儲節點，將分散在多臺獨立設備上的磁盤空間組成一個統一的存儲池，對外提供存儲服務。分布式存儲能夠通過增加節點橫向擴展容量，實現分批次按需

29、投入，并能達到 EB 級以上的存儲空間。同時，橫向擴展能力可以提升分布式存儲的性能，提供千萬級以上的 IOPS(Input/Output Operations Per Second,每秒輸入/輸出操作數)及百 GB/s 以上數據帶寬。通過節點間的數據冗余，分布式存儲還能有效保障數據的可靠性。2.分布式計算框架分布式計算框架是一種用于分布式計算的軟件架構，它可以將計算任務分解成多個子任務，并將這些子任務分配給多個計算節點進行并行計算，從而提高計算效率和處理能力。常見的分布式計算框架包括 MapReduce、Spark、Tez 等。3.分布式數據庫分布式數據庫是指將數據分散存儲在多個物理節點上，通

30、過網絡連接進行協同工作，實現數據的共享和管理。與傳統的集中式數據庫不同，分布式數據庫具有更高的可擴展性、更好的容錯性和更高的性能。4.數據挖掘技術數據挖掘技術包括數據預處理、數據挖掘算法、模型評估和應用等方面。其中，數據預處理是指對原始數據進行清洗、集成、轉換和規約等處理，以便于后續的挖掘分析。數據挖掘算法包括分類、聚類、關聯規則挖掘、異常檢測等多種方法，可以根據不同的需求選擇合適的算法進行分析。模型評估是指對挖掘結果進行評估和驗證，以保證結果的可靠性和有效性。1.5.3 大數據技術應用場景大數據發展至今已有非常廣泛的應用場景和價值，能夠為各行各業的企業和組織提供決策支持、風險管理、效率提升和

31、業務創新等方面的幫助。大數據技術在醫療行業中的應用場景如下：電子病歷：大數據技術可以用于電子病歷的記錄、存儲、查詢和管理，提高醫療效率和準確性。健康管理：大數據技術可以對個人健康數據進行挖掘和分析，預測疾病風險，提供個性化的健康管理方案。醫療影像分析：大數據技術可以輔助醫生對醫學影像進行分析和診斷，提高診斷準確性和效率。醫療資源管理：大數據技術可以用于醫療資源的管理和優化，提高醫療資源的利用效率。健康實時監測：大數據技術可以實時監測患者的健康狀況，及時發現病情變化，為醫生提供更加準確的診斷依據。醫院數字化運營管理：通過大數據技術，以可視化方式展示醫院整體收入、病人數、用藥情況、醫療質量、收益等

32、指標，醫院管理層可以隨時隨地查看相應信息，查看醫院經營狀況，以數據輔助決策。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書10數字技術概述|011.6.1 人工智能技術的產生1956 年，美國達特茅斯學院的計算機科學家約翰 麥卡錫（John McCarthy）、數學家克勞德 香農（Claude Shannon）、神經生理學家沃倫 麥卡洛克（Warren McCulloch）和心理學家沃爾特 皮茨（Walter Pitts）等一批科學家，共同提出了“人工智能”的概念，并舉行了為期兩個月的研討會，這是人工智能這門新學科正式誕生的標志。最早的人工智能研究主要集中在推理、學習和語言理解等方面。隨著計算機技術的不斷發展

33、，人工智能的研究也逐漸深入，涉及到了機器視覺、自然語言處理、機器學習等多個領域。如今，人工智能已經成為一門涉及多個學科的新興邊緣學科，并在各個領域得到廣泛應用和發展。1.6.2 人工智能關鍵技術1.機器學習機器學習是人工智能技術的一個分支，它通過讓計算機自動學習數據模式和規律，從而實現對未知數據的預測和決策。機器學習的核心是算法，通過不斷地優化算法，讓計算機能夠更好地理解和處理數據，從而實現更準確的預測和決策。機器學習在很多領域都有廣泛的應用，比如自然語言處理、圖像識別、智能推薦等。2.知識圖譜知識圖譜是一種用于描述實體、概念和它們之間關系的圖形化知識表示方式。它是一種結構化的知識庫，可以用于

34、存儲和管理大量的知識和信息。知識圖譜通常由三個部分組成：實體、屬性和關系。實體是指現實世界中的事物，如人、地點、組織等；屬性是指實體的特征或屬性，如人的年齡、地點的經緯度等；關系是指實體之間的聯系，如人與人之間的親屬關系、地點與地點之間的距離等。知識圖譜可以用于各種應用領域，如搜索引擎、智能客服、自然語言處理等。3.自然語言處理自然語言處理（Natural Language Processing，簡稱 NLP）是一種人工智能技術，旨在使計算機能夠理解、處理、生成自然語言。NLP 技術包括文本分析、語音識別、語義理解、機器翻譯、情感分析等。這些技術可以應用于自然語言對話系統、智能客服、智能翻譯、

35、智能寫作、信息提取、文本分類等領域。NLP 技術的發展，使得計算機能夠更好地理解和應用人類語言，為人機交互提供了更加便捷和高效的方式。4.計算機視覺機器視覺是一種人工智能技術，它使用計算機視覺算法和模型來模擬人類視覺系統，從而實現對圖像和視頻的理解和分析。機器視覺可以用于許多應用領域，如自動駕駛、安防監控、醫療影像分析、工業質檢等。它可以識別和分類圖像中的對象、檢測和跟蹤運動物體、測量物體的尺寸和形狀、分析圖像中的紋理和顏色等。人工智能1.6數字技術賦能智慧醫院建設白皮書1101|數字技術概述1.6.3 人工智能應用場景人工智能可以自動化處理大量重復性任務，提高工作效率。在一些需要高精度的領域

36、，人工智能可以輔助人類進行決策，從而提高效率和準確性。人工智能技術在醫療行業中主要應用于如下幾個方面：輔助診斷：通過人工智能對醫學影像、病歷等醫學數據進行自動分析、處理和解釋，輔助醫生進行疾病診斷和制定治療方案，可以提高醫生的診斷準確率，同時也可以加快醫生的工作效率。精準醫療：人工智能通過分析患者的基因數據和醫療數據，可以實現對不同患者的精準醫療，這種個性化的醫療方式，不僅可以提高治療的效果，還可以降低治療的副作用。圖像識別：人工智能通過圖像識別技術來對超聲、CT、MRI 等醫學影像進行深度分析，實現病灶識別與標注、靶區自動勾畫、影像三維重建、生理信息定量計算等功能，為醫生診斷和治療規劃提供輔

37、助和參考的診斷方法，從而輔助醫生實現對患者病情的判斷和診斷。醫學知識庫：人工智能通過對這些醫學知識的學習和分析，來提供醫療領域的知識服務，幫助醫生更好地理解疾病的特征、病因和治療方案等信息。醫療決策支持系統：通過人工智能來提供醫療決策的支持，醫生可以通過輸入患者的數據和病情信息，來獲取人工智能提供的治療方案和建議，這種決策支持系統可以提高醫生的決策質量和效率，減少因人為因素帶來的誤診率和漏診率。區塊鏈1.71.7.1 區塊鏈技術的產生區塊鏈起源于比特幣，2008 年 11 月 1 日，一位署名為中本聰的人發表了比特幣：一種點對點的電子現金系統，闡述了基于 P2P 網絡技術、加密技術、時間戳技術

38、、區塊鏈技術等的電子現金系統的構架理念。2009 年，序號為 0 的區塊 創世區塊誕生，時隔不久，序號為 1 的第二個區塊誕生，并與創世區塊相連，世界首條區塊鏈面世。1.7.2 區塊鏈關鍵技術區塊鏈并不是一種全新的技術，而是一系列技術的綜合，是在現有加密技術上，利用分布式賬本和共識機制保障數據在流轉中不被篡改。區塊鏈主要包含如下技術：1.分布式存儲分布式存儲是一種數據存儲技術，它可以跨多個物理服務器傳播文件、塊存儲或者對象存儲，以實現高可用性、數據備份和災難恢復目的。分布式存儲不再依賴于少數的服務器，可以保證數據存儲的效率、可靠性以及安全性，有效防止系統單點崩潰。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書

39、12數字技術概述|012.加密算法安全性是實現區塊鏈系統功能的基礎，而加密算法是信息安全的基石。在區塊鏈技術中主要應用的加密算法包括哈希運算（Hash Algorithm）和數字簽名。1）哈希運算（Hash Algorithm）哈希算法也稱為散列算法、雜湊算法或數字指紋，其能夠把任意類型的數據通過一定的計算，生成一個固定長度的字符串，輸出的字符串由數字和字母組成，即該數字區塊鏈的哈希值，類似于人的“指紋”。哈希運算具有正向運算快速，而逆向運算困難、抗碰撞性強（即不同數據無法產生相同的哈希值）的特征。哈希算法是區塊鏈技術體系的重要組成部分，區塊鏈的不可更改性即來自區塊的哈希值。2）數字簽名數字簽

40、名是通過一定的算法來達到傳統物理簽名的效果，類似日常生活中的手寫簽名，具有唯一性。區塊鏈中的數字簽名采用非對稱加密算法，即每個節點需要一對公鑰和私鑰對，公鑰是向所有人公開的，用以校驗身份的合法性；而私鑰則是保密的，只有本人可以使用，且無法通過公鑰推算獲得。當節點發送交易信息時，交易方先用公鑰對交易內容簽名，并附在交易中。網絡中其他節點收到交易信息后，先驗證交易簽名，確認交易發送方的合法性，通過驗證后才出發后續流程。區塊鏈利用數字簽名來控制權限，判別交易雙方身份的合法性，放置身份冒充、欺詐等行為。3.共識機制共識機制（Consensus Mechanism）是通過特殊節點的投票，在很短的時間內完

41、成對交易的驗證和確認。對一筆交易，如果利益不相干的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。共識機制可以解決分布式系統中的信任問題，確保各節點之間的數據一致性和安全性。4.智能合約智能合約的概念最開始是在 1994 年，由知名密碼學家尼克 薩博(Nick Szabo)提出的，他描繪智能合約是“以數字形式指定的一系列承諾，包括各方履行這些承諾的協議”。但是由于技術的原因以及陌生人之間的信任難以建立的問題，智能合約的想法一直未取得進展。隨著區塊鏈的出現，人們發現區塊鏈的很多特點，比如去中心化、數據的不可篡改等，可以從技術的角度決陌生人之間的信任問題，這才使智能合約大規模的應用成

42、為可能。1.7.3 區塊鏈應用場景區塊鏈從 2008 年發展至今，已成為圍繞數據可信流轉的關鍵技術之一。區塊鏈已經在政務、醫療、金融、工業、數字資產這 5 個領域開始得到應用，其中在醫療場景的應用如下：病歷管理：利用區塊鏈技術，可以實現電子病歷的共享和匿名訪問，使得患者可以自由地獲取和共享自己的醫療記錄，通過醫療數據的分布式存儲，使得電子病歷數據可以被多個醫療機構共享，同時也可以避免醫療數據的篡改或刪除。隱私保護：區塊鏈的加密和去中心化是用戶隱私保護的一道屏障。區塊鏈技術可以加密醫療記錄，只有授權者才能訪問，從而保護患者的隱私。藥品溯源：區塊鏈技術可以確保藥品從生產開始，在供應鏈的各個環節，逐

43、步建立符合區塊鏈追溯的標準。區塊鏈技術可以為藥品溯源系統提供數據支持，記錄每盒藥品的流通過程，將藥品生產和藥品流通過程的數據錄入區塊鏈系統，與上下游企業建立節點，保證醫療數據的安全和透明。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書1302|智慧醫院建設發展現狀智慧醫院發展概述2.1智慧醫院是利用物聯網、5G、云計算、大數據和人工智能等新一代數字技術，建設醫療信息完整共享、跨部門服務、以患者為中心的醫療信息管理和服務體系，實現醫療信息互聯、共享協作、臨床創新、科學診斷等功能的醫院。智慧醫院的目標是提高醫院運營水平，優化診前、診中、診后醫療服務環節的體驗，實現醫療資源的合理配置。智慧醫院的范圍主要包括三大領域

44、：面向醫務人員的智慧醫療，以電子病歷為核心的信息化建設，實現各類數據的集成和互通，支持臨床決策和科研創新。面向患者的智慧服務，通過移動應用、自助終端、遠程醫療等方式，為患者提供便捷、高效、個性化的就醫體驗。面向管理者的智慧管理，通過大數據分析、智能決策、自動化流程等手段，實現醫院內部各項資源和業務的精細化管理。02智慧醫院建設發展現狀數字技術賦能智慧醫院建設白皮書14智慧醫院建設發展現狀|02智慧醫院建設的驅動力2.2政策驅動國家和地方政府出臺了一系列政策文件，鼓勵和指導智慧醫院的發展，如關于推動公立醫院高質量發展的意見、國家衛生健康委辦公廳關于印發醫院智慧服務分級評估標準體系（試行）的通知、

45、國務院辦公廳關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見等。這些政策為智慧醫院建設提供了明確的目標、方向和支持，也為智慧醫院的評價和考核提供了標準和依據。業務需求驅動人民群眾對美好生活的向往，對醫療服務的需求不斷增長，而醫療資源的供給卻存在不均衡不充分的問題。智慧醫院通過利用信息技術，實現數據采集、整合、分析和應用，能夠提高醫療服務的效率、質量和便捷性，滿足患者和醫務人員的多樣化需求。同時，智慧醫院也能夠優化醫療資源的配置，降低醫療成本，提升醫院管理水平，促進公立醫院改革和高質量發展。智慧醫院的建設不是一蹴而就的，而是一個漸進的過程。目前，我國智慧醫院建設可分為兩個階段。第一階段基于信息化、互聯網化

46、、物聯網化的建設，主要實現數據采集和流程優化。第二階段是基于云計算、大數據、人工智能等技術的應用，主要實現數據挖掘和智能化服務。未來，隨著技術的發展和需求的變化，智慧醫院還將不斷創新和升級。國內外智慧醫院建設現狀及優秀實踐2.32.3.1 國內智慧醫院建設現狀國內智慧醫院建設已經取得了一定的進展，許多醫院已經引入了信息化技術，包括電子病歷、遠程醫療、智能診斷、醫療物聯網等，一些大型綜合性醫院建立了數字化的醫療服務平臺，提供在線掛號、預約檢查等，提高了醫療服務的效率和質量，一些醫院還建立了智慧醫院管理平臺，實現了信息共享和數據分析。同時我們也看到，智慧醫院建設的進程不均衡，一線城市和發達地區的醫

47、院普遍較為先進，而一些偏遠地區的醫院仍然面臨技術和資金的限制，這些醫療機構在智慧化轉型中存在一定的困難，需要更多的支持和幫助。其次，數據安全和隱私保護是智慧醫院建設中的重要問題，醫院需要加強信息安全措施，保護患者的個人信息不被泄露，這些問題得到有效的解決，才能確保智慧醫院建設的可持續性和安全性。同時，智慧醫院的建設也需要不斷推進醫療信息化技術的創新，如人工智能、大數據、物聯網等技術在臨床和科研上的應用，可以更進一步提升醫療服務的精準度和效率，推動智慧醫院建設發展。在數據共享上，不同系統之間的數據互通存在困難，導致信息共享不暢。此外，智慧醫院的推廣和應用還需要解決一些法律、政策和標準化等問題?？?/p>

48、的來說，我國智慧醫院的建設正在逐步推進，并在一些地區取得了明顯的成果，但仍存在一些問題和挑戰需要解決和面對，未來仍需要加強智慧醫院的建設，提升醫療服務水平，為廣大患者提供更好的醫療保障。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書1502|智慧醫院建設發展現狀2.3.2 國內智慧醫院建設優秀實踐1.北京協和醫院智慧醫院建設實踐自 2014 年開始，北京協和醫院逐步引入智慧醫療系統，從 2015 年開始建設，逐步完善各項智能化設備和系統，并進行了多項科研項目。協和醫院通過引入信息技術，建立了電子病歷系統、醫療影像平臺、遠程會診平臺、智能導診系統等，并搭建了智能化的醫療設備和遠程監護系統，實現了醫療信息的共享和

49、管理，減少了病歷紙質化的使用，提高了醫療服務的效率和質量，減少了醫療差錯，加強了醫患溝通，提升了患者滿意度。2.上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院智慧醫院建設實踐瑞金醫院智慧醫院建設是一個漸進的過程，從 2017 年信息化基礎設施建設開始，逐步引入各種智能化設備和系統，在建設過程中，醫院注重與科研機構、高校和企業的合作，充分利用外部資源和技術支持，開展相關研究項目，不斷完善和優化。瑞金醫院一方面通過建設高速網絡、數據中心和云計算平臺，實現了醫療信息的集中管理和共享、智能診療輔助等功能。另一方面引入了人工智能和大數據技術，建立了智慧診室、智慧手術室等，實現了患者健康監測、智能導診等功能。同時引入電子

50、病歷系統，實現了病歷的電子化記錄、存儲和查詢，提高了醫療數據的準確性和可靠性。醫院還引進了智能手術機器人、遠程醫療設備等，提升了醫療技術水平和手術效果。瑞金醫院智慧醫院的建設提高了醫療服務的質量和效率，降低了醫療事故的發生率，提升了醫生的診療水平。3.中山大學附屬第一醫院智慧醫院建設實踐中山大學附屬第一醫院的智慧醫院建設從 2016 年開始，逐步完善智能化設備和系統，并與其他醫院進行經驗交流和合作。醫院借助云計算和物聯網技術，構建了智慧醫院信息平臺，實現了病歷電子化、遠程會診等功能，提高了醫院的醫療質量和安全性，加強了醫患溝通和協作，減少了患者等待時間。這些智慧醫院的建設不僅僅是一個技術革新，

51、更是醫療服務模式的改變。它們通過引入信息技術、人工智能等先進技術，優化了醫療資源的分配和利用，提高了醫療服務的質量和效率。這些智慧醫院的成功經驗對其他醫院的影響主要體現在以下幾個方面：技術引領：智慧醫院的建設使得其他醫院意識到信息技術在醫療領域的重要性，激發了其他醫院引入智慧醫院建設的積極性。服務改善：智慧醫院的建設優化了醫患溝通和醫療流程，提高了患者就診體驗，促進了其他醫院對患者需求和醫療服務品質的關注。數據驅動：智慧醫院的建設通過數據的收集和分析，為醫院決策提供了科學依據，推動了其他醫院加強數據管理和應用。合作共享：智慧醫院的建設鼓勵了醫院之間的合作與交流，促進了醫療資源的共享與互通，推動

52、了整個醫療行業的協同發展。2.3.3 國外智慧醫院建設現狀國外智慧醫院建設相對較早，并且在某些領域取得了顯著成果。一些國家已經建立了全面的電子健康檔案系統，實現了醫療數據的互通共享，同時，智能醫療設備和遠程診斷技術也得到廣泛應用。國外許多國家已經形成了相對完善的信息化醫療體系。例如，美國、英國、德國等發達國家在智慧醫院建設方面處于領先地位，這些國家的智慧醫院已經建數字技術賦能智慧醫院建設白皮書16智慧醫院建設發展現狀|02立了智慧醫院網絡，實現了醫療資源的共享和協同工作，也實現了電子病歷、遠程診療、智能醫療設備等多個方面的應用。美國在智慧醫院技術應用方面全球領先，超過 30的美國醫院已通過 H

53、IMSS EMRAM 六級及以上評審，表明它們已能熟練使用 EHR（電子健康記錄）系統，而在多數其它國家，只有不到 5醫院通過此評審。在智慧醫院技術投資方面，亞太地區正迅速趕上，如新加坡投入大量資金用于數字化整合醫療系統，新加坡衛生部還推出一系列數字化目標、平臺和應用程序，以擴大醫療服務范圍、提升質量和價值。日本最近宣布將在未來五年建立 10 所人工智能醫院，旨在解決醫生資源短缺問題。然而，不同國家智慧醫院建設的進程和狀態存在差異。一些國家已經完全實現了智慧醫院的網絡化和數字化，而另一些國家仍處于初級階段。其次，智慧醫院建設需要面對的問題包括技術標準的統一、數據隱私保護、醫療資源的分配等。另外

54、不同國家的法律、政策和文化背景也會對智慧醫院建設產生影響。2.3.4 國外智慧醫院建設優秀實踐1.Mayo Clinic（美國梅奧診所）智慧醫院建設實踐梅奧醫院的智慧化建設從 2014 年開始，逐步引入各項智能設備和系統，并與其他醫院、科研機構合作，積極探索新的醫療技術和應用。通過引入大數據分析、人工智能和物聯網技術，建立了智慧診斷系統、智能手術室等，實現了患者個性化診療和智能化護理。梅奧醫院積極擁抱新技術，根據華爾街日報報道，從 2023 年 4 月起，谷歌的醫療大模型 Med-PaLM 2 已在美國梅奧醫院醫療機構進行實測。梅奧智慧醫院的建設提高了醫療服務的質量和效率，減少了醫療差錯和病患

55、并發癥，提升了患者滿意度。2.Karolinska University Hospital（瑞典卡羅琳斯卡大學醫院）智慧醫院建設實踐該醫院從 2016 年開始醫療智慧化建設，逐步完善智能化設備和系統，并與瑞典其他醫院、學術機構合作，共同研究和推廣智慧醫院建設。通過引入物聯網和云計算技術，建立了智慧住院部、智能藥物配送系統等，實現了醫療資源的智能調度和醫患信息的實時共享。提高了醫院的工作效率，減少了醫療資源的浪費，改善了患者的就醫體驗，降低了醫療成本。3.Herlev Hospital（丹麥赫勒夫醫院）智慧醫院建設實踐丹麥赫勒夫醫院從2016年開始探索智慧醫院建設。該醫院逐步引入人工智能和遠程醫

56、療技術，建立了智能導診系統、遠程會診平臺等，實現了醫療信息的共享和遠程醫療服務，提高了醫院的響應速度和醫療質量，減少了患者等待時間，改善了醫生和患者的溝通與協作。這些國外具有代表性的智慧醫院在建設過程中注重引入先進的技術和管理模式，通過提高醫療服務的質量和效率，改善患者就醫體驗，減少醫療事故和醫療資源的浪費，產生了積極的效果。對其他醫院的影響主要體現在以下幾個方面：技術引領：這些智慧醫院在技術上的領先地位鼓勵了其他醫院引入智慧醫院建設，提高了醫院的技術水平和服務質量?？鐕献鳎簢庵腔坩t院的建設經驗和成果促進了國際間的醫療合作與交流，推動了醫療資源的共享和互通。數據驅動：這些智慧醫院充分利用大

57、數據分析技術，為醫院決策和醫療研究提供了重要依據，推動了醫院加強數據管理和應用。政策推動：一些國外智慧醫院建設得到了政府的積極支持和推動，為其他醫院提供了政策倡導和經驗分享。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書1702|智慧醫院建設發展現狀智慧醫院建設面臨的挑戰2.4 1.缺乏統一的建設規范和標準智慧醫院建設是一個涉及醫院全局、不斷迭代、持續更新的系統性工程，需要做好系統性的頂層策劃。但目前智慧醫院建設沒有統一的標準，各醫院管理者對智慧醫院建設的關注點存在差異，且大多只從局部規劃，未能按照智慧醫院需求進行全局的標準設計，這就導致頂層設計缺失，難以真正形成完整的智慧醫院建設標準。再加上各醫院信息系統大

58、都源于不同廠商，數據標準和格式、數據描述和后臺架構等均不一致，各個信息系統之間整合困難，給智慧醫院的統一規劃布局帶來困難。2.系統間數據不互通，形成數據孤島，數據價值難以發揮考慮到醫療的個人隱私及信息安全問題，大多數醫院的醫療信息系統都是互相隔離的。以電子病歷為例，當前我國的電子病歷系統基本上是以醫院為單位獨立規劃和建設，水平差別很大，院間病歷系統普遍存在“信息孤島”問題，給患者跨院救治帶來諸多不便。另外，智慧醫院系統建設需要整合各個科室的數據信息，然后做標準化處理，這樣才能互聯互通。但是在實際操作的過程中，各科室或各部門的業務分割、數據采集標準不統一、數字質量參差不齊，同時由于醫療信息安全的

59、問題，導致數據難以匯總統計，數據管理和開發利用難度大，使得大量寶貴的健康數據資源所蘊含的巨大科研價值未能有效挖掘，極大制約了醫療技術的發展。一份調查顯示，當前已有 70%以上的醫院實現了醫療信息化，但僅有不到 3%的醫院實現了數據互通。當前各醫院采用不同的信息系統，不利于衛生行政部門對各醫院診療行為的監管和醫療質量的控制評價，也不利于醫療規范化和標準化的提升。3.數據安全和隱私泄露問題日益突出智慧醫院的建設理念引入后，給醫院原本薄弱的信息數據安全帶來了更大的挑戰。醫療服務中存儲的多是患者和診療保密數據，一旦出現數據的泄露或者濫用，醫院將會面臨巨大的損失。另外網絡病毒的攻擊、軟件及系統漏洞、黑客

60、和木馬的潛入等，這些均會使智慧醫療服務出現業務中斷和數據丟失等，給醫院帶來巨大的社會負面影響和經濟損失。近年來醫療機構數據安全及隱私泄露問題頻發。根據相關報告的不完全統計，2018 年全國三甲醫院中有 247 家醫院檢測出勒索病毒；2019 年超過 1029 家醫療行業相關單位存在僵尸、木馬、蠕蟲等惡意程序；2021 年，東莞某三甲醫院遭到勒索病毒攻擊，全院系統癱瘓。醫院已成為數據安全和隱私泄露重災區，這給智慧醫院建設中要求的打破數據孤島，實現數據互通共享帶來了更大的挑戰。4.醫院運營管理模式落后，運營效率難以提升一是當前醫院運營管理的數字化程度較低，醫院缺乏統一運營管理信息系統，人、財、物等

61、信息整合共享不足，數字技術的應用水平較低，醫院管理信息化程度不高；同時醫院的數據治理能力缺乏，導致醫院管理數字化程度較低。當前醫院大多還是采用人拉肩扛的方式進行管理，導致管理模式粗放、管理效率低下，患者、醫生及護士的滿意度均難以提升。二是醫院缺乏精細化管理的理念。大部分醫院的設備管理、物業管理、能源管理等后勤管理系統相對獨立，后勤管理與臨床業務系統間未能實現智慧連接，導致內部管理沒有落到實處，影響了患者就醫流程的改革與創新、醫務人員工作效率與服務水平的提升、以及醫院的管理水平的提高，不能滿足現代化醫院管理的需要，制約了智慧醫院的實施落地進程。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書18智慧醫院建設與評估

62、|03智慧醫院建設總體框架3.1智慧醫院信息化建設應以患者為中心，利用物聯網、5G、云計算、大數據和人工智能等新技術，構建人、財、物及醫、研、管一體化的數據平臺，打造智慧服務、智慧醫療和智慧管理“三位一體”的智慧醫院。智慧醫院信息化建設的總體框架如圖 3-1 所示?；谧钚碌臄底旨夹g構建醫院信息化、數字化基礎設施及數據平臺，在此基礎上構建醫院信息系統和管理決策系統，面向智慧服務、智慧醫療以及智慧管理提供應用服務，同時建立相關的安全體系及評估標準體系，作為智慧醫院數字化建設的關鍵支撐和重要保障。03智慧醫院建設與評估數字技術賦能智慧醫院建設白皮書1903|智慧醫院建設與評估3.1.1 基礎設施智

63、慧醫院數字化基礎設施是指提供醫院信息化、數字化能力的硬件、軟件及其他相關的資源，從實現功能上來看，可分為數據中心基礎設施和網絡基礎設施兩大部分。1.數據中心基礎設施醫療相關應用創新速度加快，應用種類和數量不斷增加，從而帶來了相應的技術趨勢變化，如端-邊-云協同、海量多樣化數據的智能處理、實時分析等，在信息技術創新的趨勢下，IT 基礎設施對計算體系架構、芯片架構、業務部署架構等方面也提出了新的技術挑戰。因此在新一代智慧醫院數據中心的設計中需要融合創新的技術架構，在數據中心建設整體規劃思路上，關于基礎設施能力（服務器、存儲、網絡、容災、安全、運維等）首先應充分考慮業務系統對有效性、可用性、可擴展性

64、、安全性等方面的要求，其次以軟件定義的理念將基礎設施由基礎資源發展為資源池，進而成為資源服務，最終形成基礎設施服務層?；A設施架構規劃如下圖所示：圖 3-1 智慧醫院數字化建設框架圖 3-2 智慧醫院數據中心基礎設施架構標準體系智慧服務智慧管理智慧醫療智慧醫院信息系統管理決策體系數據平臺基礎設施安全體系智慧醫院數字技術賦能智慧醫院建設白皮書20智慧醫院建設與評估|03基礎設備主要為服務器設備、網絡設備、存儲設備、安全設備等物理設施?；鶎淤Y源池主要由各類基礎設施通過軟件定義技術對應融合形成計算、存儲、網絡、安全的邏輯資源池。通過云操作系統，對這些物理設施進行統一資源管理和任務調度，為用戶提供基礎

65、設施的服務能力。資源服務是以軟件定義計算、軟件定義存儲、軟件定義網絡和軟件定義安全為特征的分布式基礎設施與資源服務，為應用系統建設提供通用的資源服務、軟件工具和通用的應用功能，用于構建應用系統的開發、測試及生產運行時環境，為應用系統開發提供通用中間件、數據庫和通用功能的 API。1）計算資源池醫院數據中心需要支撐各種各樣不同類型的負載，這些負載在計算力、內存和 I/O 方面有不同的需求，它們對硬件基礎設施的需求也不同，可按照軟件定義的理念將數據中心內 CPU、GPU、內存、I/O 適配器等各類計算硬件以資源池的形式提供給用戶，并根據應用的需要靈活地進行計算資源調配，對相應的基礎設施進行優化以滿

66、足這些負載的需求。對于性能、穩定性要求高的核心業務系統，可以使用裸金屬主機計算資源保障業務系統的穩定運行；對于性能要求稍低的業務系統，可從計算資源池中為各類應用分配合適的計算資源，實現應用的快速交付和資源的彈性伸縮，并結合高可用的技術保障業務系統的可靠性。大數據、人工智能類平臺以及影像判讀、輔助診斷等應用，可結合 GPU、FPGA等異構加速設備提高運算的性能。大數據應用系統相對比較輕量化，同時需要具有高度靈活性以適應業務的開發及動態調整，可從資源池中劃分虛擬機或者容器承載業務的方式來運行。2）存儲資源池存儲資源池為醫院業務系統提供高性能、高可靠、彈性的存儲資源，基于云平臺提供存儲資源統一管理與

67、服務。存儲資源池包含雙活存儲局域網絡（storage area network，SAN）、分布式、容災、備份以及交換機等存儲設備；對于核心數據庫及業務系統，建議使用雙活、復制、備份等技術保障業務及數據的可靠性，并充分利用固態硬盤(SSD)的特性來提高業務系統的性能。影像歸檔和通信系統（PACS）影像、病理影像、病歷文書等系統以及大數據平臺中海量的非結構化/半結構化數據，建議使用分布式存儲，基于分布式存儲架構提供文件、塊、對象等協議的支持，以滿足醫院內復雜多樣的業務場景。相對于傳統的醫療業務，需要更高的性能和靈活性。同時對于數據存儲，建議采用多樣化的數據形式保存，實現對于在線數據、近線數據、離線

68、數據等數據存儲，最大限度保證院內數據資源池的高可靠性。3）網絡資源池數據中心網絡資源池在設計時需要考慮到配合云計算技術的使用，建議將傳統的三層架構網絡，改變為兩層架構網絡，同時利用設備“多合一”的虛擬化技術支持設備間的冗余，利用“一分多”的虛擬化技術簡化網絡運維。在數據中心網絡內，可使用虛擬可擴展局域網（VxLAN）技術和軟件定義網絡(SDN)技術將網絡的控制層和數據轉發層進行分離，實現網絡快速部署，流量可視化，快速定位故障點，配合使用虛擬化端口組技術可以解決網絡內冗余鏈路利用率低的問題。在多數據中心的場景下，智慧醫院數據中心利用疊加網絡虛擬化技術，實現“一院多區”的多數據中心互聯的兩層網絡架

69、構，在跨越數據中心的傳輸中，利用“MAC in IP”技術，通過兩個數據中心之間的網絡傳遞媒體訪問控制地址（MAC）可達性信息，并使用疊加（overlay）網絡，能夠在分散的二層域之間實現二層連接，同時保持每個站點的獨立性以及容錯域，降低網絡傳輸延遲，提高數據傳輸效率。4）安全資源池安全資源池基于軟件定義技術將醫院業務系統所需要的各項安全能力統一集成到通用的硬件基礎設施上，目前來看是以傳統專業的安全設備構建數據中心的統一安全資源池，最終可進化到以虛擬安全產品形式為業務系統提供安全服務，包括訪問控制、入侵防御、Web 應用防護、網頁防篡改、安全審計、漏洞掃描與基線核查、負載均衡、加密傳輸 VPN

70、和 SSL 卸載等。安全資源池可以根據醫院各個業務系統的特征，生成不同的安全組合，實現個性化安全防護。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書2103|智慧醫院建設與評估5）基礎軟件層新型計算平臺的出現，將改變長期以來重硬件輕軟件的局面，重塑軟件價值體系，讓軟件回歸到應有的重要地位。數據中心的基礎軟件層包含操作系統、虛擬化軟件、各類中間件以及大數據平臺軟件。6）基礎設施平臺管理基礎設施平臺的管理是支撐醫院業務穩定運行的保障，是實現平臺用得好的基礎。通過實現云數據中心底層計算、存儲、網絡、安全等資源的統一調度管理，實現業務的動態變更，資源的智能管理和服務的自動化交付，通過對大規模硬件資源的有效監控、靈活的

71、調度策略，確保用戶數據的安全、可靠，實現資源的動態流轉與伸縮，在提高整個數據中心資源利用率的同時，極大地提升 IT 資產價值和提高 IT 運營維護效率，降低數據中心的維護成本。2.網絡基礎設施智慧醫院的網絡基礎設施從功能上來說，可以分為以收集和處理物聯設備信息的醫療物聯網絡，對數據進行傳送的醫療通信網絡，以及對醫院各數據進行交換協同的醫療協作網絡。1）醫療物聯網絡醫療物聯網（Internet of Medical Things，IoMT）是通過感知和通信技術，將各類傳感器、執行器、基礎設施、醫療設備、各類智能化裝備與醫院信息系統聯接在一起，支持醫療服務、醫院運營過程中的數據采集、傳輸、處理、存

72、儲和分析應用，從而實現醫療場景中人與物通信、物與物通信的網絡。在醫療物聯網的建設上，應基于智慧醫院框架的理念設計固定移動融合的醫療物聯網絡。在醫院現有局域網的基礎上，構建 5G+Wi-Fi+IoT 融合的物聯網感知和連接網絡，為系統應用前端配置無線智能終端設備實現應用實時化和信息移動化，采用中間件技術建立面向服務的通用數據交換平臺，部署分級統一的物聯網管理平臺整合醫院的各個信息子系統，為醫院的應用系統提供統一、標準的接口，便于現有應用系統的維護和未來系統的擴展。通過智能識別技術應用來構建醫院患者、藥品、資產等信息的主索引，通過條碼掃描和 RFID 及時為醫院的信息化建設提供準確的信息確認和識別

73、系統，從而杜絕傳統人工判斷和識別所產生的差錯事故。圖 3-3 固定移動融合的醫療物聯網設備層 監護儀 有線轉Wi-Fi Wi-Fi CT MRI 超聲 定位手環 體征手環 RFID/藍牙 輸液泵 呼吸機 激光雷達 醫療推車 5G 5G機器人 5G救護車 設備能效&定位標簽 網絡層 應用層 平臺層 全無線接入 總院 分院/科室 分院/科室 統一數據格式 智慧護理 能效管理 嬰兒防盜 生命體征監控 資產定位 人員管理 激光雷達監護 邊緣數采網關 一體化物聯AP 統一物聯網平臺 數字技術賦能智慧醫院建設白皮書22智慧醫院建設與評估|03通過部署滿足醫院各種應用需求的固移融合醫療物聯網，實現了多網合一

74、，一網多用，有利于醫療物聯網與醫院HIS 系統及其他子系統互聯互通，數據共享，同時與大數據、AI 等技術結合，助力醫院實現“早預警”、“診得準”和“管的精”的智慧醫療目標。2）醫療通信網絡通信網絡基礎設施包括公共網絡和專用網絡。公共網絡指面向公眾用戶提供服務的各類網絡，包含互聯網、4G/5G通信網、廣播電視網等；專用網絡指根據醫院業務要求單獨組建的有線、無線網絡。在利用公共網絡實現醫療通信業務的場景下，為保障醫療業務的服務質量，需要通過網絡專線、切片技術、服務質量(QoS)保障等技術，在網絡資源不足，網絡業務出現擁塞的情況下，仍能保障或優先滿足醫療業務所需的網絡資源分配，滿足醫療業務所需的網絡

75、服務質量要求。醫療通信有線專網是由醫療機構相關單位建設和管理，為醫療行業提供專門的有線網絡通信服務的網絡。醫療通信有線專網可以提供包括語音、數據、視頻等多媒體通信服務。醫療通信有線專網具有穩定性、可靠性、安全性和高效性等特點，能夠滿足醫療行業對通信網絡的特殊需求。在醫療通信有線專網中，可以通過多種傳輸技術實現數據的傳輸，例如光纖、以太網等，以滿足醫療行業不同場景的需求。醫療通信無線專網是一種專門為醫院設計的無線通信網絡，旨在為醫院內的醫護人員和醫療設備提供高效、穩定和安全的無線通信服務。在當前 5G 大發展的背景下，醫療通信無線專網一般是指 5G 醫療專網，是基于 5G 移動通信技術構建的，以

76、專網網關為核心，融合 5G 切片及邊緣計算技術，滿足醫療業務連接、計算、安全等需求的專用網絡。3）醫療協作網絡遠程醫療協作系統為醫院之間、科室之間、或者醫生與患者之間提供音視頻及數據交互功能，是實時遠程醫療服務的硬件載體，需具備良好的標準符合性/兼容性，滿足不同網絡、不同廠家設備之間的互聯互通，并提供第三方接口，實現與遠程醫療服務層的對接，從而實現遠程醫療各項業務開展。遠程醫療協作系統由核心平臺、醫院會診室終端設備、軟件終端等組成，在地理上分布于不同醫院院區及科室。其中遠程醫療協作平臺，包括業務管理系統、媒體交換系統、視頻錄制點播系統等各個子模塊，提供會診預約管理、設備管理、音視頻及數據處理分

77、發、會診過程錄制點播等功能。圖 3-4 醫療協作網絡數字技術賦能智慧醫院建設白皮書2303|智慧醫院建設與評估醫療協作系統可實現的相關業務場景包括：遠程會診、多學科MDT會診、遠程影像/心電/病理診斷、遠程醫學教育、遠程重癥監護、遠程手術示教、遠程病理診斷等。3.1.2 數據平臺智慧醫院大數據應用場景主要分成臨床、科研及運營三大類，分別對應臨床數據中心（CDR），科研數據中心（RDR）和運營數據中心（ODR）。1.臨床數據中心臨床數據中心 CDR(Clinical Data Repository)是以患者為中心，以電子病歷為核心，以患者 EMPI（Enterprise Master Patie

78、nt Index，患者主索引）為主線，集成、抽取、清洗、存儲各類患者臨床數據，把醫院 HIS、LIS、PACS、RIS 等患者信息數據通過 ETL 工具抽取到臨床數據中心，利用大數據技術進行數據倉庫的組織，為集成可視化視圖、數據分析與挖掘、臨床決策支持提供數據支撐。2.科研數據中心醫院科研數據中心 RDR(Research Data Repository),以數據倉庫進行建設，基于電子病歷共享文檔數據標準，以及基于語義的病歷分詞技術，實現預定主題的臨床數據分析、病歷的結構化檢索以及病歷的全文檢索功能，讓研究人員能安全快速的搜索歷年積累的臨床數據。并建立科研病種庫，同時可支撐大樣本和多中心的臨床

79、研究，為醫院各臨床科室臨床輔助決策以及科研統計分析項目提供基礎支撐。3.運營數據中心醫院運營數據中心 ODR(Operation Data Repository)是以醫院診療服務為主線，收集醫院管理、醫院服務、醫院運營所產生的各類數據，設計滿足醫院精細化管理，績效評估和管理決策支持的運營數據資源庫模型，并支持異構形態的數據抽取和轉換（ETL）。運營數據中心建設參照醫院會計制度、醫院財務制度，建立運營數據中心的行業規范性?；谶\營數據中心數據存儲標準集，結合醫院信息化及數據特點，提供定制化存儲標準制定，建立規范化、標準化的運營數據中心。3.1.3 智慧醫院信息系統1.醫院信息系統（HIS）醫院信

80、息系統（Hospital Information System，HIS）是一個綜合性的系統，其目標是提高醫院的工作效率、提供高質量的醫療服務并優化資源利用。1）系統概述醫院信息系統（HIS）是一個集成的軟件系統，旨在支持醫院的各項業務流程和信息管理需求。它覆蓋整個醫院職能部門，服務各級各類區域醫學中心及醫院，提供基于云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等技術的新一代醫院核心業務信息化建設產品和服務。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書24智慧醫院建設與評估|032）功能特點物價管理子系統作為醫院經營管理的重要組成部分，是醫院費用收取的基礎。使用物價管理子系統可以加強醫院對物價的管理，

81、完善價格監督機制，嚴格執行國家價格法規，合理的運用物價政策，為醫生和患者提供優質的服務。門急診掛號系統實現了多種情況和類型病人的檔案建立與辦卡、預約掛號、窗口掛號、處理號表、統計和門診病歷處理等基本功能，可以直接面向門急診病人進行服務，建立病人標識碼，減少病人排隊時間，提高掛號工作效率和服務質量。住院登記子系統包含基本患者信息的錄入（支持信息自動帶入和手動錄入）與修改，患者住院預約審批、欠費患者查詢、無費退院等功能，能夠實現對所有患者住院費用、警戒線等信息的維護與管理，實現出院登記與召回等多項功能。財務結算子系統包含醫院門診、住院處以及各科室詳細收入整理統計，擁有發票開具、票號管理、發票回收和

82、日結審核等功能，能夠幫助醫院完成日常財務管理，有效整合財務費用數據，提升了醫院財務結算的效率和準確度，減少了人員成本和壓力。藥庫管理子系統主要服務于醫院藥庫人員，該系統具備藥品管理，藥品入出庫管理，采購管理，庫存管理，基本信息維護等功能，是藥品從廠商購入，藥品入庫，出給各個科室的首要關鍵節點模塊。3）系統架構圖 3-5 醫院信息系統架構HIS 的系統架構通常由前端、后端和數據庫組成。前端是醫務人員和患者與系統進行交互的界面。通過前端界面，醫生可以輸入和查看患者的信息，進行診斷和治療?；颊呖梢酝ㄟ^前端界面進行預約、掛號和查詢個人信息。后端是系統的核心處理部分，負責數據的處理和業務邏輯的實現。它包

83、括各個子系統的功能模塊，如門診管理、住院管理、藥物管理等。后端通過接收和處理前端的請求，與數據庫交互，并生成相應的結果返回給前端。數據庫是存儲和管理數據的核心組件。它存儲患者的個人信息、病歷數據以及其他醫院運營所需的各種數據。數據庫在 HIS 中起到承載和管理數據的作用，保證數據的安全性和可靠性。通過與其他系統的集成，HIS 系統可以實現數據的無縫流動和共享，避免數據孤島和重復錄入的問題。集成還可以優化醫院的工作流程，減少人工操作和紙質文檔的使用，提高工作效率和患者體驗，從而為醫院提供更高質量的醫療服務。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書2503|智慧醫院建設與評估2.電子病歷系統（EMR）電子病

84、歷系統（Electronic Medical Record System，EMR）是一種電子化的醫療記錄系統，用于管理和存儲患者的健康信息和醫療記錄。1）系統概述EMR系統是一個綜合的電子化醫療記錄平臺，旨在替代傳統的紙質病歷，提供集中、準確、安全的患者健康信息管理。它使醫務人員能夠快速訪問和更新患者的醫療數據，提高臨床決策的質量和效率。2）功能特點門診醫生工作站是醫師在門診醫事業務中最主要的應用界面，承載了與看診患者相關的醫療信息（如醫囑信息、診斷信息、病歷信息、報告信息如 LIS、PACS 等）。作為整個門診醫師的看診終端，門診醫生站承擔了從叫號業務到預約住院的整個看診業務。從界面整體布局

85、到業務整合兼容，打造了集成患者看診資源和醫師醫事業務為一體的“門診醫生終端”。而 Web 病歷是科室間查看患者病歷信息的便捷手段，它跨越了病歷本身編輯器的束縛和病歷書寫權限的障礙，可通過網頁形式直接調閱，可完成醫技科室(如檢查、檢驗、病理、手術、麻醉、輸血）等無病歷書寫權限但需要結合患者病歷信息輔助治療的科室了解患者病情發展和治療方案。3）系統架構圖 3-6 電子病歷系統架構EMR 系統通常采用分布式架構，包括前端用戶界面、應用服務器、數據庫和集成接口等組件。前端用戶界面提供給醫務人員訪問和操作系統的界面，應用服務器負責處理業務邏輯和數據交互，數據庫存儲和管理患者的健康信息，集成接口用于與其他

86、醫療系統進行數據交換和集成。EMR 系統的集成對于智慧醫院的整體運作至關重要。通過與其他系統的集成，EMR 系統可以獲得更全面和準確的患者信息，加快臨床決策的速度，減少重復操作和數據錄入的工作量，提高醫務人員的工作效率。此外，系統集成還可以實現醫院內不同部門之間的協同工作，優化患者的就診流程，提升醫療服務的質量和安全性。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書26智慧醫院建設與評估|033.影像歸檔和通信系統(PACS)1）系統概述影像歸檔和通信系統（Picture Archiving and Communication System，PACS）是一種用于管理、存儲和傳輸醫學影像數據的計算機系統。由于傳

87、統的膠片影像存儲和管理方式已經無法滿足醫院的高效診斷和醫療信息共享的要求，因此在智慧醫院體系中存在醫學影像學的數字化轉型和信息化等多種需求。PACS 系統滿足了數字化影像管理的需求。它主要用于數字化影像的獲取、存儲、檢索和共享，以及與其他醫療信息系統（如醫院信息系統、電子病歷系統）的集成。2）功能特點影像歸檔和通信系統在智慧醫院中具有重要性和多重作用，能夠有效推動智慧醫院的發展和創新，提升患者的診療體驗和醫療質量。其具體作用主要包含以下幾個方面：數據整合和共享：PACS 與其他醫療信息系統的集成，實現了醫學影像數據與患者的其他健康數據的整合和共享。這有助于醫療團隊全面了解患者的狀況，支持綜合性

88、的醫療決策和健康管理。遠程診斷和遠程會診：PACS 支持醫生遠程訪問和遠程會診，使得醫生可以通過互聯網遠程查看和解讀患者的影像數據，進行遠程診斷和會診。這對于偏遠地區的患者和專家資源有限的醫院來說，具有重要的意義，可以提供及時的醫療服務和專業的意見。智能分析和輔助診斷：結合人工智能和機器學習技術，PACS 可以對影像數據進行智能分析，輔助醫生進行診斷和篩查。例如，自動檢測和標記病變區域、提供輔助診斷意見等，可以提高診斷的準確性和效率。數據安全和隱私保護：PACS 具備安全的數據存儲和傳輸機制，保護患者的影像數據安全和隱私。在智慧醫院中，數據安全和隱私保護是非常重要的，PACS 可以提供可靠的安

89、全措施，防止未經授權的訪問和數據泄露。3）系統架構PACS 是用于管理和存儲醫學影像數據的關鍵系統。以下是智慧醫院中 PACS 系統的典型系統架構描述：影像獲取設備：影像獲取設備包括X射線機、CT掃描儀、MRI儀器等醫學影像設備。這些設備負責生成醫學影像數據，并將其傳輸到 PACS 系統進行存檔和處理。影像傳輸網絡：影像傳輸網絡是連接影像獲取設備和PACS系統的網絡基礎設施。它提供高速、安全的數據傳輸通道，確保影像數據能夠及時、可靠地傳輸到 PACS 系統中。PACS 服務器：PACS 服務器是 PACS 系統的核心組件，負責接收、存儲和管理醫學影像數據。它具有大容量的存儲能力，可以存儲來自各

90、種影像設備的大量影像數據。PACS 服務器還提供影像檢索、查詢和分發功能，使醫院內的各個部門和醫生能夠方便地訪問和共享影像數據。影像工作站：影像工作站是醫生和醫學技術人員用于查看和分析影像數據的工具。它們連接到 PACS 服務器，通過網絡檢索和顯示存儲在 PACS 系統中的影像數據。影像工作站通常具有強大的圖像處理和瀏覽功能，以支持醫生的診斷和治療決策。影像存檔系統：影像存檔系統負責長期存儲和備份醫學影像數據。它可以是磁盤陣列、磁帶庫或云存儲等形式。影像存檔系統確保醫學影像數據的安全性和可靠性，并提供數據冗余和災備功能，以應對數據丟失或系統故障的情況。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書2703|智

91、慧醫院建設與評估影像通信協議：影像通信協議是 PACS 系統中用于影像數據傳輸和共享的標準化協議。常用的影像通信協議包括DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）和 HL7（Health Level Seven）。這些協議定義了影像數據格式、傳輸方式和元數據，確保不同廠商的影像設備和系統之間可以互相通信和共享數據。安全和權限管理：PACS 系統中的安全和權限管理模塊負責保護醫學影像數據的隱私和完整性。它包括用戶身份驗證、訪問控制、數據加密和審計日志等功能，以確保只有授權人員可以訪問和操作影像數據。4.實驗室信息管理系統(LIS)1

92、）系統概述實驗室信息管理系統（Laboratory Information Management System，LIS）是一種用于管理實驗室數據和流程的計算機系統。LIS 作為智慧醫院信息系統的核心，與醫院信息系統、電子病歷系統、影像歸檔和通信系統、急診臨床決策支持系統、智能運營管理系統以及其他管理系統之間進行數據交互和信息傳遞。LIS 的主要流程如下圖所示，它涵蓋了實驗室中的數據管理、實驗室資源管理、樣本追蹤、質量控制、報告生成等，旨在提高實驗室的管理效率、數據質量和工作流程。圖 3-7 實驗室信息管理系統流程2）功能特點智慧醫院信息系統中，LIS 在數據共享和整合、臨床決策支持以及患者管理

93、和安全等多方面均具有關鍵作用，具體如下：數據共享和整合：LIS 可以與醫院信息系統（HIS）、電子病歷系統（EMR）等其他系統進行集成，實現數據的共享和整合。這促進了醫院內部各部門之間的協作和信息交流，提高了醫療服務的質量和效率。臨床決策支持：LIS 提供了豐富的實驗室數據和報告，支持醫生進行臨床決策。醫生可以根據實驗室結果進行診斷、制定治療方案，并監測患者的病情和治療效果?；颊吖芾砗桶踩篖IS 可以跟蹤和管理患者的樣本和測試結果，確?；颊邤祿陌踩院碗[私保護。它提供了安全的數據存儲和傳輸機制，確?；颊咝畔⒌谋Ｃ苄院屯暾?。資源管理和優化：LIS 可以幫助實現實驗室資源的有效管理和利用，包

94、括儀器設備、人員和耗材等。通過優化資源分配和排程，提高實驗室的工作效率和成本效益。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書28智慧醫院建設與評估|03實驗室信息管理系統在智慧醫院中具有重要的地位和作用，它提供了數據管理、流程優化、質量控制和數據追蹤等功能，預期解決臨床實驗室中的數據管理、工作流程、質量控制和數據追蹤等實際問題。3）系統架構智慧醫院中的實驗室信息管理系統通常采用分布式系統架構，以實現高效的信息管理和數據交互。以下是一個典型的實驗室信息管理系統的系統架構描述：前端用戶界面：系統的前端用戶界面是醫院實驗室工作人員與系統交互的界面。它提供了用戶登錄、樣本信息錄入、查詢和修改等功能。用戶可以通過該

95、界面與系統進行交互并管理實驗室相關的信息。后端服務器：后端服務器是系統的核心組件，負責處理用戶請求、管理數據庫和執行業務邏輯。它接收前端用戶界面發送的請求，并根據請求的類型進行相應的處理。后端服務器還與其他系統組件進行通信，如實驗設備、醫院信息系統等。數據庫管理系統：實驗室信息管理系統需要一個可靠的數據庫來存儲和管理實驗室相關的數據。數據庫管理系統負責提供數據存儲、查詢和管理功能。它可以是關系型數據庫（如 MySQL、Oracle）或非關系型數據庫（如MongoDB）。實驗設備接口：實驗室信息管理系統需要與實驗設備進行交互，以獲取實時數據或發送指令。為此，系統需要與實驗設備接口進行集成。接口可

96、以通過標準化的通信協議（如 HL7）或設備制造商提供的 API 來實現。5.臨床決策支持系統(CDSS)1）系統概述臨床決策支持系統（Clinical Decision Support System，CDSS）是一種利用人工智能技術，為臨床醫療決策提供輔助支持的計算機系統。它可以根據臨床數據的實時采集和分析，在恰當的臨床決策節點為臨床人員提供所需的決策建議，減少醫療差錯的發生。CDSS 系統的功能主要包括：提供診斷建議、藥物選擇、劑量計算、用藥監測、預后評估、預防指導等，CDSS 系統是智慧醫院建設的重要組成部分，也是醫療信息化的發展方向。2）系統架構CDSS 的通用功能架構可以分為三個部分：

97、知識庫、推理模型和交互界面。知識庫：知識庫是 CDSS 的基礎，它儲存了大量的醫學知識，如臨床指南、專家經驗、文獻資料等，以及臨床案例和患者信息等數據。知識庫需要不斷更新和擴充，以保證 CDSS 的準確性和有效性。推理模型：推理模型是 CDSS 的核心，它是根據知識庫中的信息，對患者病情進行分析和推理，給出臨床決策建議的算法或邏輯。推理模型可以采用不同的技術方法，如規則推理、機器學習、深度學習等。推理模型需要不斷優化和改進，以提高 CDSS 的智能性和靈活性。交互界面：交互界面是 CDSS 的外在表現，它是與用戶（如醫生、患者、管理者等）進行信息交換和溝通的平臺或接口。交互界面需要設計得簡潔易

98、用，以提高 CDSS 的可用性和用戶體驗。3）在智慧醫院中的應用CDSS 是一種利用人工智能、深度學習等技術，結合醫學知識、臨床案例和患者病情，輔助醫生分析病歷，制定準確有效治療方案的工具。在智慧醫院中 CDSS 可以發揮以下重要作用：數字技術賦能智慧醫院建設白皮書2903|智慧醫院建設與評估 提升醫療質量和安全：CDSS 可以通過提供臨床決策建議，幫助醫生根據醫院電子病歷中的患者信息，做出更加合理、科學、有效的臨床決策，如診斷、治療、預防、監測等，以提高患者的健康狀況和滿意度，降低醫療錯誤和風險。促進醫學知識的更新和創新：CDSS 可以通過分析醫院電子病歷中的患者信息，幫助醫生發現和總結有價

99、值的臨床數據，如流行病學、藥物反應、治療效果等，以提供新的醫學知識和見解，促進醫學理論和實踐的發展和創新。支持醫院管理和優化：CDSS 可以通過提供數據分析和報告，幫助醫院管理者了解和評估醫院的運行狀況，如資源利用率、質量指標、成本效益等，以支持醫院的決策制定和執行，優化醫院的服務流程和質量管理。6.智能運營管理系統(HIOMMS)1）系統概述醫院智能運維管理系統（Hospital Intelligent Operation and Maintenance Management System，HIOMMS）是一種利用云計算、物聯網、大數據、機器學習等信息技術和人工智能技術的解決方案。它可以對醫

100、院的基礎設施、設備、網絡、應用系統等進行全面監控、自動化運維、智慧化管理，幫助醫院提高運維效率、降低運維成本、保障運維質量和安全，支撐醫院的智慧化建設和高質量發展。2）系統架構HIOMMS 目標是整合分散在醫院多個院區、各種異構信息系統中的數據，建立以患者為中心，管理為主線，后勤保障為支撐的運營管理功能，分層級不同指標多維度對醫院數據匯總和統計，滿足醫院人、財、物的管理需求，為醫院管理提供決策依據，實行精細化管理。資源監控管理：資源監控管理是整個系統的基礎，它實現對醫院的網絡、主機、存儲、數據庫、中間件、應用系統等資源的實時監控，收集和分析資源的運行狀態、性能指標、配置信息、日志信息等，及時發

101、現和預警故障，提供故障定位和診斷的輔助工具。自動化運維管理：自動化運維管理是HIOMMS的核心，它基于日常運維場景，提供自動化的部署、配置、更新、備份、恢復等操作，同時支持面向復雜運維場景、跨平臺、跨系統的自動化作業的調度和編排，大幅提升運維交付效率，降低人為錯誤。智慧化運維管理：智慧化運維管理利用人工智能技術，對運維數據進行深度挖掘和分析，提供資源優化、故障預測、異常檢測、智能診斷等功能，實現運維過程的智能化決策和優化?？梢暬\維管理：可視化運維管理提供多種形式的可視化界面，如儀表盤、報表、圖、拓撲圖等，展示醫院資源的全景視圖和運維情況，支持多維度的數據查詢和分析，提高運維管理的透明度和便捷

102、性。3）在智慧醫院中的應用HIOMMS 是一種以業務服務為導向，融合云-網-端 ICT 基礎架構資源的全面管理，以業務場景為導向提供靈活的自動化編排，同時滿足對IT服務管理、資源管理的綜合智慧化運維管理方案。在智慧醫院中，HIOMMS可以發揮以下重要作用：保障醫療業務的連續性和安全性：通過實時監控和自動化運維，確保醫院信息系統的穩定運行，并能即時處理系統故障和異常，防止影響醫療業務的正常進行。通過智能診斷和預防指導，HIOMMS 能降低信息系統的風險和漏洞，保障醫院和病人的數據安全和隱私。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書30智慧醫院建設與評估|03 滿足醫療業務的發展需求和變化：通過資源優化和智

103、能化運維，提升醫院信息系統的性能和效率，以滿足醫療業務的快速增長和多樣化需求。通過自動化編排和可視化管理，HIOMMS 提高醫院信息系統的靈活性和可擴展性，以支持醫療業務的創新和協同。優化醫院服務流程和質量管理：HIOMMS 通過數據分析和報告，輔助醫院管理者了解和評估醫院的運行狀況，如資源使用率、質量標準、成本效益等，以協助醫院決策制定和執行。同時，HIOMMS 通過故障預測和異常檢測，幫助醫院管理者優化服務流程和質量管理，提升醫院的競爭優勢和聲譽。7.互聯網醫院系統互聯網醫院是運用互聯網技術，為患者提供在線咨詢、診斷、處方、藥品配送和健康管理等遠程醫療服務。通過該系統患者無需到線下醫療機構

104、即可完成就診，讓患者足不出戶也能享受到醫療服務。1）系統功能互聯網醫院系統的主要功能如下：在線問診：患者可以通過視頻、語音或文字與醫生進行實時交流。遠程處方：醫生可以為患者開出電子處方，患者可以在線購買藥品或到指定藥店取藥。健康咨詢：提供健康資訊、健康教育和疾病預防的建議。慢性病管理：為慢性病患者提供長期的健康管理和隨訪服務。健康數據管理：患者可以上傳和查看自己的醫療數據，如體檢報告、檢查結果等。2）系統架構互聯網醫院系統作為一個復雜而完整的平臺，可分為以下功能模塊：圖 3-8 互聯網醫院架構數字技術賦能智慧醫院建設白皮書3103|智慧醫院建設與評估 用戶界面患者端：允許患者注冊、登錄、瀏覽醫

105、生信息、預約咨詢、在線問診、查看診斷和處方、支付費用以及查看健康資訊。醫生端：允許醫生登錄、管理預約、進行在線問診、開具電子處方、查看患者的健康記錄以及管理醫生信息和工作時間。在線問診模塊支持視頻、語音和文字三種方式的實時交流；配備電子醫療記錄功能，允許醫生查看和更新患者的健康信息；提供臨床決策支持工具，幫助醫生進行診斷和治療。電子處方模塊醫生可以為患者開具電子處方；患者可以在線支付藥品費用，并選擇藥店自取或藥品配送服務。健康資訊模塊提供各種健康和醫療相關的文章、視頻和教育材料，包括健康咨詢、疾病預防、健康生活方式建議等內容。后臺管理系統管理員可以管理醫生和患者的賬戶、審核和發布健康資訊、處理

106、患者的投訴和反饋、查看系統的運營數據以及進行系統設置和維護。數據處理和分析模塊收集、存儲和處理患者的健康數據；并使用大數據和人工智能技術進行數據分析，提供個性化的健康建議和治療方案。8.智慧藥房系統(PIS)智慧藥房系統，也稱為藥物管理信息系統（Pharmacy Information System，PIS），是醫院和藥房為了提高藥物管理效率和安全性而采用的一種信息系統。該系統可以集成在醫院的全局信息系統（如 HIS）中，也可以獨立存在。其核心目標是通過數字化、自動化和智能化技術提高藥房的運營效率、安全性和服務質量。1）系統功能智慧藥房系統的主要功能有：藥品庫存管理：跟蹤和管理藥品的采購、入庫

107、、庫存量、過期日期以及藥品的出庫。處方管理：驗證醫生開出的處方，檢查藥物間的相互作用、過敏反應和劑量建議。藥品分發：確?；颊攉@得正確的藥物和劑量。報告與分析：生成各種藥品使用報告，分析藥品消耗趨勢，輔助決策。藥品信息查詢：為醫生和護士提供詳細的藥品資料，如副作用、相互作用、劑量建議等。電子藥單：電子化的藥品訂單，可以直接從醫生處發送到藥房。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書32智慧醫院建設與評估|032）系統架構智慧藥房系統主要由以下模塊構成：藥品存儲與管理模塊自動化存儲系統：如智能貨架和機器人，自動化地進行藥品的存儲、取藥和補貨。藥品追蹤系統：利用條形碼或 RFID 技術追蹤藥品的來源、庫存位置

108、和有效期。藥品配送模塊自動化配藥系統：機器人按照處方自動為患者配藥。智能分揀系統：自動將藥品分揀到相應的取藥口或配送車上。電子處方模塊電子處方管理：接收、存儲和處理來自醫生的電子處方。處方審核系統：自動審核處方的合理性和合規性。顧客服務模塊自助服務終端：患者可以自助查詢藥品信息、打印處方、支付費用和取藥。藥品咨詢系統：提供藥品的使用方法、注意事項和副作用等信息。數據處理與分析模塊大數據分析：對藥房的銷售數據、顧客數據和藥品數據進行分析，為決策提供支持。預測分析：預測藥品的銷售趨勢、庫存需求和顧客行為。圖 3-9 智慧藥房系統架構數字技術賦能智慧醫院建設白皮書3303|智慧醫院建設與評估 后臺管

109、理系統庫存管理：實時監控藥品的庫存量，自動進行補貨和報廢。財務管理：自動計算銷售收入、成本和利潤。員工管理：管理藥房員工的工作時間、績效和培訓。集成與互通模塊醫療信息交換：與醫院和其他醫療機構的信息系統進行數據交換。電子健康記錄：與患者的電子健康記錄進行集成，提供更個性化的服務。3.1.4 管理決策體系1.智慧決策支持醫院智慧決策支持系統是利用數據中心的大數據資源，對醫療服務、科研管理、醫院治理等業務做輔助決策支撐的應用?？蓪崿F實時統計分析的管理輔助決策、病案首頁智能化處理、相似病案信息推薦、基于大數據的疾病分析、統計模型的大數據科研平臺和臨床輔助決策診斷支持等應用。智慧決策支持系統包括臨床輔

110、助決策支持、醫院運營決策支持、患者服務決策支持以及醫療管理決策支持等。2.智能運行管理智能運行管理是支撐醫院各類智能應用的管理平臺，應包括但不限于以下功能：支持智能應用與醫院信息系統的數據交互；支撐智能應用所需的數據存取和計算能力；具有智能應用監管、數據分析和效果展現等功能；支持與大數據中心的數據交互。3.1.5 安全體系智慧醫院安全保護對象包括但不限于硬件設備安全、信息系統安全、數據安全及應用和服務安全等。1.硬件安全硬件設備安全是智慧醫院中具有獨立工作能力的信息采集或處理設備的安全，包括為智慧醫院提供感知數據的終端設備、控制設備、通信設備、信息展示設備、服務終端等的安全。2.信息系統安全信

111、息系統安全涉及關鍵信息基礎設施、系統以及網絡的安全，包括服務器、終端設備、網絡、數據、應用等，以保障智慧醫院中的信息系統能共享資源，通過信息系統的持續、有效運行，為各類用戶提供應用與服務。信息系統安全建設的目標，是保證智慧醫院信息系統安全運行，尤其是保證關鍵信息基礎設施的可用性和可靠性。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書34智慧醫院建設與評估|033.數據安全數據安全是智慧醫院收集、存儲、傳輸、處理和產生的各種電子數據的安全。數據安全的建設的目標是保證智慧醫院數據資產的真實性、保密性、完整性、可用性和可靠性。4.應用和服務安全應用和服務安全，是智慧醫院各服務單元提供的應用程序和技術服務的安全，包括

112、智慧醫院信息系統的數據服務和計算服務等。應用和服務安全建設的目標是保證智慧醫院應用和服務的可用性、可靠性、連續性和可追溯。智慧醫院建設評估體系 3.23.2.1 智慧醫療的評估體系智慧醫療評估體系以國家電子病歷系統應用水平分級評價標準（試行）為主要依據，以電子病歷為核心的醫院信息化建設是醫療改革的重要內容之一，本白皮書從電子病歷系統評估對象、評估目的、評估分級、評估標準、評估方法等方面進行介紹。1、評估對象和評估目的電子病歷評估對象為已實施以電子病歷為核心醫院信息化建設的各級各類醫療機構，主要目的有：（一）全面評估各醫療機構現階段電子病歷系統應用所達到的水平，建立適合我國國情的電子病歷系統應用

113、水平評估和持續改進體系；（二）使醫療機構明確電子病歷系統各發展階段應當實現的功能。為各醫療機構提供電子病歷系統建設的發展指南，指導醫療機構科學、合理、有序地發展電子病歷系統；（三）引導電子病歷系統開發廠商的系統開發朝著功能實用、信息共享、更趨智能化方向發展，使之成為醫院提升醫療質量與安全的有力工具。2、評估分級電子病歷系統應用水平劃分為 9 個等級，每一等級的標準包括電子病歷各個局部系統的要求和對醫療機構整體電子病歷系統的要求，具體如下：0 級：未形成電子病歷系統。1 級：獨立醫療信息系統建立。2 級：醫療信息部門內部交換。3 級：部門間數據交換。4 級：全院信息共享，初級醫療決策支持。5 級

114、：統一數據管理，中級醫療決策支持。6 級：全流程醫療數據閉環管理，高級醫療決策支持。7 級：醫療安全質量管控，區域醫療信息共享。8 級：健康信息整合，醫療安全質量持續提升。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書3503|智慧醫院建設與評估3、評估標準評估標準具體內容可參考 電子病歷系統應用水平分級評價標準（試行），主要包括病房醫師、病房護士、門診醫師、檢查科室、檢驗處理等 10 個工作角色,病房醫囑處理、病房檢驗申請、病房檢驗報告、病房檢查申請、病房檢查報告、病房病歷記錄、病人管理與評估、醫囑執行、護理記錄、處方書寫、門診檢驗申請等 39 個評價項目。4、評估方法電子病歷系統評估采用定量評分、整體分級

115、的方法，綜合評價醫療機構電子病歷系統局部功能情況與整體應用水平。對電子病歷系統應用水平分級主要評價以下四個方面：電子病歷系統所具備的功能；系統有效應用的范圍；電子病歷應用的技術基礎環境；電子病歷系統的數據質量。表 1 電子病歷系統整體應用水平分級評價基本要求等級內容基本項目數（項）選擇項目數（項）最低總評分（分）0 級未形成電子病歷系統-1 級獨立醫療信息系統建立520/32282 級醫療信息部門內部交換1015/27553 級部門間數據交換1412/25854 級全院信息共享，初級醫療決策支持1610/231105 級統一數據管理，中級醫療決策支持206/191406 級全流程醫療數據閉環管

116、理，高級醫療決策支持215/181707 級醫療安全質量管控，區域醫療信息共享224/171908 級健康信息整合，醫療安全質量持續提升224/17220數字技術賦能智慧醫院建設白皮書36智慧醫院建設與評估|033.2.2 智慧服務的評估體系智慧服務評估體系以醫院智慧服務分級評估標準體系（試行）為主要依據，醫院智慧服務是智慧醫院建設的重要內容，指醫院針對患者的醫療服務需要，應用信息技術改善患者就醫體驗，加強患者信息互聯共享，提升醫療服務智慧化水平的新時代服務模式。建立醫院智慧服務分級評估標準體系（Smart Service Scoring System，4S），旨在指導醫院以問題和需求為導向持

117、續加強信息化建設、提供智慧服務，為進一步建立智慧醫院奠定基礎。本白皮書從醫院智慧服務評估目標、評估對象、評估分級、評估方法、評估標準等方面進行介紹。1、評估對象和評估目標智慧服務評估對象為應用信息系統提供智慧服務的二級及以上醫院。評估目標主要有：（一）建立完善醫院智慧服務現狀評估和持續改進體系，評估醫院開展的智慧服務水平；（二）明確醫院各級別智慧服務應當實現的功能，為醫院建設智慧服務信息系統提供指南，指導醫院科學、合理、有序地開發、應用智慧服務信息系統；（三）引導醫院沿著功能實用、信息共享、服務智能的方向，建設完善智慧服務信息系統，使之成為改善患者就醫體驗、開展全生命周期健康管理的有效工具。2

118、、評估分級對醫院應用信息化為患者提供智慧服務的功能和患者感受到的效果兩個方面進行評估，分為 0 級至 5 級，具體如下：0 級：醫院沒有或極少應用信息化手段為患者提供服務。1 級：醫院應用信息化手段為門急診或住院患者提供部分服務。2 級：醫院內部的智慧服務初步建立。3 級：聯通醫院內外的智慧服務初步建立。4 級：醫院智慧服務基本建立。5 級：基于醫院的智慧醫療健康服務基本建立。表 2 醫院智慧服務分級評估基本要求等級內容基本項目數（項）選擇項目數（項）最低總評分（分）0 級醫院沒有或極少應用信息化手段為患者提供服務1 級醫院應用信息化手段為門急診或住院患者提供部分服務48/13102 級醫院內

119、部的智慧服務初步建立66/11203 級聯通醫院內外的智慧服務初步建立84/9304 級醫院智慧服務基本建立93/8415 級基于醫院的智慧醫療健康服務基本建立93/851數字技術賦能智慧醫院建設白皮書3703|智慧醫院建設與評估3、評估方法智慧服務評估采用定量評分、整體分級的方法，綜合評估醫院智慧服務信息系統具備的功能、有效應用范圍、技術基礎環境與信息安全狀況。4、評估標準醫院智慧服務評估標準以醫院智慧服務分級評估項目、醫院智慧服務分級評估基本要求、醫院智慧服務分級評估具體要求等表格附件為依據，評估項目類別主要包括診前服務、診中服務、診后服務、全程服務、基礎與安全等 5 個類別，業務項目包括

120、診療預約、急救銜接、轉診服務等 17 個業務項目。3.2.3 智慧管理的評估體系智慧管理評估體系以醫院智慧管理分級評估標準體系（試行）為主要依據，醫院智慧管理是“三位一體”智慧醫院建設的重要組成部分，本白皮書從醫院智慧管理評估對象、評估目的、評估分級、評估標準等方面進行介紹。1、評估對象和評價目標智慧管理評估對象為應用信息化、智能化手段開展管理的醫院。評估目標主要有：（一）明確醫院智慧管理各層級實現的功能，為醫院加強智慧管理相關工作提供參照；（二）指導各地、各醫院評估醫院智慧管理建設發展現狀，建立醫院智慧管理持續改進體系；（三）完善“三位一體”智慧醫院建設的頂層設計，使之成為提升醫院現代化管理

121、水平的有效工具。2、評估分級由于醫院管理涉及面廣、內容較多，本標準僅針對醫院管理的核心內容，從智慧管理的功能和效果兩個方面進行評估，評估結果分為 0 級至 5 級。分級原則如下：0 級：無醫院管理信息系統。1 級：開始運用信息化手段開展醫院管理。2 級：初步建立具備數據共享功能的醫院管理信息系統。3 級：依托醫院管理信息系統實現初級業務聯動。4 級：依托醫院管理信息系統實現中級業務聯動 5 級：初步建立醫院智慧管理信息系統，實現高級業務聯動與管理決策支持功能。3、評估標準 智慧醫院管理評估項目主要包括醫療護理管理、人力資源管理、財務資產管理、設備設施管理、藥品耗材管理、運營管理、運行保障管理、

122、教學科研管理、辦公管理、基礎與安全等 10 方面，醫療護理質控管理、醫療準入管理、醫院感染管理與控制、不良事件管理、和諧醫患關系、人力資源規劃、人事管理、人員考核與薪酬管理、醫療收入管理、財務會計、預算管理、資產賬務管理、購置管理、使用運維管理、質量管理、效益分析、藥品耗材遴選與購置、庫存管理、消毒與循環物品管理、監測與使用評價、成本控制、績效核算管理、醫療服務分析評價、后勤服務管理、安全保衛管理、醫療廢棄物管理、樓宇管控、信息系統保障管理、教學管理、科研管理、協同辦公管理、檔案管理、基礎設施與網絡安全管理等 33 個業務項目。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書38智慧醫院應用場景|0404智慧醫

123、院應用場景智慧醫療的主要應用4.14.1.1 移動醫護移動醫護作為智慧醫院中的關鍵組成部分，通過將移動設備和通訊技術應用于醫療領域，提升醫療服務的效率和質量。移動醫護的典型應用場景包括移動問診和智慧護理。移動問診的核心理念是利用移動應用和互聯網技術，將醫療咨詢和診斷過程帶入了數字化時代?；颊呖梢暂p松地通過智能手機、平板電腦或筆記本電腦與醫生進行遠程溝通。此外，醫生通過移動應用為患者開具電子處方，患者可以將處方直接發送到藥店，省去排隊取藥的麻煩。對于慢性疾病患者，移動問診還提供醫療隨訪服務，醫生可定期監測患者的病情，隨時調整治療計劃，為患者提供持續的醫療關懷。特別是在疫情期間，移動問診能提供線上

124、就醫路徑，有助于減少傳染風險。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書3904|智慧醫院應用場景 智慧護理是當今智慧醫院中的一項革命性服務，能夠通過智能傳感器和監測設備，醫護人員能夠實時監測患者的生理參數，將這些數據傳輸到醫療系統中。這樣，醫生和護士可以隨時查看患者的狀況，立即采取必要的干預措施。慢性病患者可使用移動應用來記錄癥狀、藥物使用情況以及其他健康數據。這些數據能夠被醫護人員遠程訪問，及時提供個性化的治療建議和監測。這種方式不僅提高了患者的生活質量，還減少了醫院入院率，降低了醫療系統的負擔。圖 4-1 移動護理4.1.2 AI 輔助診療AI 輔助診療在智慧醫院發展過程中具有重要地位。AI 輔助診

125、療在智慧醫院中的應用涵蓋了醫學影像分析、病歷數據挖掘以及基因組學分析等。AI 輔助診療的典型應用場景包括智能輔助決策和智能診斷。圖 4-2 甲狀腺超聲 AI 輔助診斷系統 智能輔助決策通過深度分析臨床數據、患者病歷、醫學文獻等信息，為醫生和醫護人員提供有效的參考和建議，幫助做出更明智的診斷和治療決策；AI 智能輔助決策廣泛應用于多個領域，能夠通過深度學習和神經網絡技術快速識別醫學影像中的異常，如腫瘤、病變等，為放射科醫生提供關鍵信息，縮短診斷時間。智能診斷系統能夠迅速而準確地分析醫學影像、臨床數據和患者病歷，為醫生提供可靠的診斷支持，提高醫療服務的質量和效率。在智慧醫院中，智能診斷系統能夠快速

126、識別和標記醫學影像中的異常區域，協助醫生及時發現疾病跡象；通過處理大規模病歷數據，為醫生提供更精準的診斷參考，同時減輕了醫護人員的工作負擔。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書40智慧醫院應用場景|044.1.3 遠程監護遠程監護在智慧醫院中扮演著重要的應用角色，使醫療專業人員能夠實時監測患者的生理參數和健康狀況。遠程監護的典型應用場景包括遠程居家監護和院內遠程監護。圖 4-3 遠程居家監護圖 4-4 院內遠程監護 遠程居家監護通過先進的信息技術和通信工具，將醫療護理延伸到患者的家庭，實現醫護人員對患者的實時監測和護理，提供更個性化、高效和便捷的醫療服務。遠程居家監護涵蓋多個方面，包括慢性病管理、老

127、年護理、術后康復、遠程診斷和虛擬醫療咨詢等，能夠提高患者的生活質量，減輕醫療系統的負擔，特別在全球范圍內爆發的健康危機背景下，顯示出巨大的潛力。院內遠程監護通過整合醫療設備終端及相關軟硬件，支持實時監測和管理患者體征狀態，能夠提高護理工作的質量、效率和安全性，有助于制定更好的診療決策和護理計劃。院內遠程監護廣泛應用于重癥監護室（ICU）、術后康復監護、心血管病房、新生兒監護室等場景。在 ICU 中，需要及時監測患者身體狀態，確保生命體征穩定。傳感器和監測設備被連接到患者身上，實時收集并傳輸心率、血壓、氧飽和度等關鍵生理數據。醫生和護士可以通過專用的監測站或移動設備隨時查看數據，如果出現異常系統

128、將立即發出警報，醫護人員可以立刻采取行動，確?；颊叩玫郊皶r的干預。這種實時監測和響應系統對于重癥患者的護理至關重要，有助于減少并發癥風險，提高生存率。遠程監護的發展將推動醫療服務向更個性化的方向發展。根據患者的健康數據和歷史記錄，醫生可以為患者提供定制化的治療方案和建議。遠程監護在智慧醫院中的應用前景廣闊，通過運用先進的軟硬件技術，能有效提高監護服務的質量和可靠性，為患者提供更全面的醫療關懷。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書4104|智慧醫院應用場景4.1.4 遠程醫療遠程醫療是指利用信息和通信技術，通過遠程連接醫療專業人員和患者，提供醫學服務和健康管理的一種模式，主要包括遠程會診、遠程急救、遠

129、程心電、遠程影像、遠程病理、遠程教育、遠程醫療信息服務等。遠程醫療是伴隨信息高速公路發展起來的新型醫療方式，有助于推動醫療機構間優質資源共享，緩解不同地區的醫療資源匱乏與不均衡發展問題，推動提高居民健康水平。據統計，截至 2022 年 10 月，全國設置超過 2700 家互聯網醫院，開展互聯網診療服務超過 2590 萬人次。據中國遠程醫療研究報告，遠程綜合會診、遠程教育和遠程影像診斷系統是醫院建設比例最高的前三類信息系統，遠程門診、遠程查房和遠程應急指揮系統建設比例較低。二級醫院遠程手術示教、遠程查房和遠程門診系統建設比例明顯低于三級醫院。2012-2016 年間全國互聯網醫療年復合增長率 3

130、8.7%，2016 年市場規模達到 109 億元，預計 2026 年將達 2000 億元。圖 4-5 三級醫院與二級醫院遠程醫療信息系統建設情況遠程會診是遠程醫療中的重要業務之一，它通過申請醫院和受邀醫院專業醫療團隊的遠程連接，進行診斷、治療建議和專業意見交流。遠程會診需要可靠的網絡連接和適當的技術設備支持，以確保會診業務的順利進行。遠程急救是在急救事件發生時，通過遠程連接和專業指導，向患者提供即時、準確的醫療救治和急救建議服務。遠程急救對于許多緊急救治情況，都可以提供及時的醫療援助，并在救治過程中發揮重要作用。遠程心電是將患者心電圖數據傳輸給醫療專家進行分析和診斷的一種服務。它由心電監測設備

131、、數據傳輸系統和遠程醫療平臺組成，適用于需要心電監測和診斷的情況，提供實時心電監測和遠程診斷，使醫療專家能及時評估患者的心臟狀況，提供科學治療方案。遠程影像是通過傳輸患者 X 射線、CT、MRI 等醫學影像數據，開展醫學影像分析和診斷的一種服務。它由醫學影像設備、圖像傳輸網絡、影像存儲與管理系統以及遠程調閱和診斷平臺組成。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書42智慧醫院應用場景|04遠程病理是通過遠程病理掃描儀實現病理標本圖像的數字化、傳輸和遠程診斷的一種服務系統，它由數字病理掃描儀、圖像傳輸網絡、遠程病理平臺和遠程診斷工具組成。遠程病理系統適用于病理標本數字掃描、圖像傳輸和遠程診斷，可用于腫瘤病理

132、學、組織學等領域。遠程教育是通過醫療教育專題課程，實現醫學教育和培訓內容的傳輸、學習和交互的一套服務系統。它由在線學習平臺、遠程教學工具、醫學教育課程和學習管理系統組成。遠程教育適用于醫學院校、醫療機構和醫護人員繼續教育培訓，涵蓋醫學知識、臨床技能、醫療管理等。遠程醫療信息服務是指遠程醫療業務數據采集、存儲、共享和安全服務系統。它由電子病歷系統、遠程業務系統、數據存儲、數據安全系統等組成。遠程醫療信息服務適用于醫療機構、醫生和患者之間的信息交流與協作，包括病歷記錄、遠程診斷、健康監測等。4.1.5 多學科會診（MDT）多學科會診（Multi-Disciplinary Treatment）主要是

133、指以多學科資深專家共同討論的方式，為患者制定個性化診療方案的過程，由本地醫院醫務人員結合患者病情向專家提出遠程會診申請，會診專家可通過視訊終端設備參與會診。該系統主要包括遠程會診申請、會診管理、病歷共享、語音視頻、專家管理、查詢統計等功能，整體架構如下所示：多學科會診主要特點是多學科協作為患者進行診治，具體流程包括：（1）申請醫生在遠程醫療系統上提交會診申請；（2）會診服務器接收到會診申請后，將會診申請記錄、該記錄對應的病人電子病歷存儲在數據中心；（3）業務調度人員查看需要進行調度的會診，根據申請要求確定參與會診的專家及時間、診室；（4）系統根據會診要求，自動調度視頻服務器；（5）相關專家和申

134、請醫生按時開始綜合會診，通過視頻輔助的方式進行互動討論?，F代醫學技術發展日新月異，學科分類越來越細。?？萍毞衷诮o患者帶來專業診療服務的同時，也引發了不同?？漆t生各自為戰的問題，不利于患者得到綜合診療。在多學科會診 MDT 模式中，患者可以得到內外科、影像科及相關學科專家等的綜合評估，通過多方協同制定科學、精準的治療方案，減少誤診誤治，增加治療方案的可選擇性，改善腫瘤患者預后，提高腫瘤疾病治愈率和患者滿意度。圖 4-6 多學科會診數字技術賦能智慧醫院建設白皮書4304|智慧醫院應用場景4.1.6 應急救援遠程應急救援是指在急救人員、救護車、應急指揮中心和醫院之間集成各類智能醫療終端、遠程醫療網絡

135、、信息系統，利用信息化手段整合醫療機構院內急救資源，實現急救資源、數據、服務的全方位協同，打造銜接院前院內的遠程急救系統，優化傳統的急救模式，解決急救業務中院前與院內脫節、即時通訊能力不足等問題，為患者提供醫療救治綠色通道和“一站式急救”服務，保障好人民群眾生命健康安全。遠程急救系統主要流程包括準備階段、轉運階段、院內救治三個階段：（1）準備階段：患者發出呼救，120 指揮中心發起調度任務，急救站點接收到調度指令后出車趕赴現場；（2）轉運階段：急救車抵達現場后根據患者情況確定轉運線路；跟車人員利用車載醫療設備對患者進行初步檢查并將體征數據傳回醫院，院內醫生音視頻連線急救車掌握患者最新病情變化，

136、遠程指導進行現場處理；針對病情復雜的患者提前做好搶救準備工作；（3）院內救治：急救車把患者轉運到醫院后，第一時間完成分診、入院流程，針對危急重癥患者可以直接創建綠色通道展開搶救。4.1.7 智能藥房智能藥房利用物聯網等信息技術，集成自動發藥機、藥品管理系統、自動化傳輸設備、庫存消耗智能分析平臺、智能核對系統等軟硬件，覆蓋了對藥品的存儲、補藥、物流傳輸、調劑以及前臺配發等全流程，支持智能調配、快速出藥,同時具有視覺監控、溫濕度監測、缺藥提示等功能，實現藥房藥品的自動化存儲、調配、傳送和發放。智能藥房工作流程如下圖，主要包括：（1）處方信息同步，門診患者在醫生開具處方并繳費以后，醫院 HIS 自動

137、將處方信息發送到發藥管理系統；發藥管理系統把處方信息分配到實時窗口（自動配藥機發藥）和預配藥窗口（自動配藥或人工配藥）；（2）預配藥，針對全為機內藥品的情況，由自動配藥機發藥，藥品自動傳輸至發藥窗口；針對分配藥品包括了機內藥品和機外藥品的情況，打印預配藥清單，機內藥品發藥機自動發藥，機外藥品由藥師人工配置；（3）取藥，患者按指引到窗口刷卡，貨架對應貨位上的指示燈亮，藥師拿藥核對藥品，同時打印用藥清單并發藥。遠程應急救援把醫院內急救指揮中心與醫院外的急救車形成一個緊密配合的整體，支撐院內專家與救護車上的急救醫生實時互動、緊密配合，實現院前院內無縫銜接，形成院前院內一體化救治服務模式。近年來，許多

138、大型醫院在遠程應急救援方面進行了積極探索，以鄭州大學第一附屬醫院為例，2019 年 10 月，聯合河南移動搭建 5G 遠程應急救援系統，整合院內急救中心、搶救室和 ICU 病房、急救車等資源，實現多路高清視頻實時傳輸、多方語音對講、信息全互通，能夠實時連線院內專家進行遠程指導，構建科學高效的急救生命通道，提高危急重癥患者搶救成功率。圖 4-7 應急救援數字技術賦能智慧醫院建設白皮書44智慧醫院應用場景|044.1.8 智能醫療機器人隨著人工智能技術的不斷進步，在各領域中的應用逐漸深化，醫療器械智能化逐漸成為各國的發展重點之一，智能醫用機器人以其廣泛的應用前景和技術優勢為臨床診斷和治療帶來了劃時

139、代的深層變革，在各個醫療業務環節發揮著重要的作用。醫療機器人主要指用于醫院、診所的醫療或輔助醫療機器人，能獨自編制操作計劃，依據實際情況確定動作程序，然后把動作變為操作機構的運動。醫療機器人種類很多，按照其用途不同，具體可以分為手術機器人、康復機器人、輔助機器人和醫療服務機器人四大類。相關數據顯示，截至在 2021 年年底，全球醫療機器人的市場規模達到了 210 億美元。目前我國智能醫療機器人市場正以高于 30%的增速穩步增長，預計到 2025 年，我國智能醫療機器人市場將達到 249.91 億元。而在智能醫療機器人市場中，占比最大的為康復機器人，高達 47%，其次為輔助機器人，占比達 23%

140、，手術機器人及醫療服務機器人占比分別達 17%、13%。圖 4-8 智能藥房系統智能藥房系統通過對藥房工作進行流程再造，給患者提供更安全、便捷、高效的服務，提升藥品調配效率，實現藥品庫存效期智能管理，進而提升藥事服務質量，縮短患者取藥等候時間。智慧藥房系統的應用，提高了藥品管理的效率和精度，避免了藥品管理中的一些疏漏和錯誤，有助于藥品管理的閉環化、精細化，確保藥品的質量。同時支持信息留痕，避免溯源環節丟失和失真現象，更好地保障患者用藥安全。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書4504|智慧醫院應用場景手術機器人是醫療機器人里最火熱的細分賽道。由于技術壁壘較高，布局該賽道的國內廠商有限，未來將成為市場

141、前景最廣闊的醫療機器人。2021 年以來，我國已有 40 多款醫用機器人上市，涵蓋骨科、神經外科、口腔等手術機器人臨床應用范圍也在持續擴大，不斷改變很多學科的手術方式，讓更多患者受益。圖 4-9 2019-2021 年全球醫療機器人行業市場規模情況4.1.9 遠程手術指導遠程手術指導是一套基于互聯網協議（Internet Protocol，IP）網絡，采用先進的音視頻采集編碼技術、通訊技術和計算機多媒體技術，在各種網絡環境條件下提供高清、實時、全動態圖像和聲音，并可進行錄像、存儲和后期整理的示教系統。遠程手術指導系統的物理設備主要包括 3 個部分：（1）視頻采集和音頻信號采集部分，應用的設備有

142、全景攝像機、口內攝像機、便攜手持口腔窺鏡等；（2）控制中心，包括示教服務器和錄播服務器等，實現采集信號的匯接和管理，如視音頻的錄制與轉播，并在網絡上提供視頻的點播和組播工作；（3）示教終端部分，是示教的具體展示部分，如投影儀、液晶顯示器等。近年來，有多家大型三甲醫院在遠程手術方面進行了探索。2019 年 9 月 17 日，河南省首次基于移動 5G 網絡開展遠程手術指導，鄭大一附院專家通過中國移動 5G 網絡遠程指導鄢陵縣中醫院手術室為一名患者進行介入手術。2023 年 3 月 29 日，銀川市第一人民醫院團隊依托遠程手術指導平臺，遠程指導中國（寧夏）第 26 批援助貝寧醫療隊成功完成一例頸部巨

143、大腫瘤切除手術。圖 4-10 鄭大一附院與鄢陵縣中醫院間遠程手術指導現場數字技術賦能智慧醫院建設白皮書46智慧醫院應用場景|044.1.10 智慧教學智慧教學可實現不同科室終端任意兩點間或多點之間同時進行遠程醫療教學，實現專家與專家之間、專家與學生之間的多點交互研討和示教，促進多學科之間的交叉整合，使醫療教學更為豐富、直觀和有效；學生能夠通過觀摩或參與討論學習如何利用各學科的專業知識綜合解決臨床問題。智慧醫療教學是一種安全、共享、交互式的教學模式，能夠提供多樣化的教學內容展示形式，包括音頻、視頻、圖像、3D 動畫等，能夠對整個操作過程進行完整地模擬，使教學過程變得更加豐富，有利于激發學生對臨床

144、技能的學習興趣；同時通過模擬和復制手術場景，可避免耗材的過度消耗，不受場地、時間、次數的限制，提高教學效率。圖 4-11 VR 醫療教學圖 4-12 智能預約掛號智慧服務的主要應用4.24.2.1 診前服務1.智能預約智能預約整合了醫院資源和人工智能技術，使患者可以通過簡潔的操作界面，自主選擇醫生和就診時間，減少了繁瑣的排隊等候環節。同時，該系統為醫院提供了一套高效管理和治療方案。醫院可以根據患者就診需求和醫生的職業特點，合理安排醫療資源，提高醫院工作效率。在傳統的醫療體系中，掛號排隊、醫院預約等流程比較繁瑣，等候時間也較長。隨著人工智能技術的不斷發展和創新，智慧醫療預約系統的未來發展前景十分

145、廣闊。在目前的基礎上，智慧醫療預約系統可以進一步與個人健康數據、遠程診斷系統等技術結合，形成更加完整的智慧醫療體系。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書4704|智慧醫院應用場景2.在線咨詢在線咨詢服務是指利用健康大數據與人工智能技術根據患者實際需求，通過健康社區、健康論壇、健康 APP 等方式實現醫生與患者的一對一交流，向患者提供疾病預防、治療、康復指導的一種新型服務形式。針對自身狀態不適或患有特殊疾病的來訪者，在線咨詢服務系統根據患者癥狀特征智能匹配并安排?？漆t生，通過語音、文字等交流方式，向遠端醫生描述病癥、商討病情以及尋求診治方案。3.院內導航 醫院內科室眾多，結構復雜，通道縱橫，即使有樓層

146、分布圖及引導標志，很多患者還是會花費大量時間找人、找診室、找服務、找車位、排隊等候等。院內導航系統可滿足人們的切身需求，通過醫院官方 APP，小程序和微信公眾號等，深入患者各個就診環節和流程，實現全流程導診，協助患者基于就診流程的掃碼導航，為患者提供移動的、一對一的、精準的智能導航服務，帶給患者全新的就診體驗，真正讓信息多跑路，讓患者少跑腿。4.2.2 診中服務1.智能導診大型綜合性醫院就診流程復雜、醫技檢查項目眾多、付費手續繁雜，排隊時間長現象較為突出，雖然部分醫院設置專門的導診服務，但數量有限且工作負荷較大，難以滿足患者就醫需求。智能導診是一種基于人工智能技術的醫療輔助工具，通過患者描述癥

147、狀信息，結合大數據和算法分析，為患者提供可能就診建議，能提升患者的就診體驗，如圖所示。智能導診系統的核心功能是通過自然語言處理技術，實現與患者的自然語言交流，從而獲取患者病史、癥狀等信息。在此基礎上，系統會結合大數據和人工智能算法，為患者提供初步診斷建議和治療方案。智能導診系統通常包括4部分：（1）語音識別,用戶通過語音輸入自己的癥狀，系統將語音信息轉換成文字信息，以便進一步處理;（2）癥狀分析,系統根據用戶輸入的癥狀，結合大量的醫學數據和知識庫，快速分析癥狀的原因和可能的疾病;（3）診斷建議,系統根據癥狀分析的結果，為用戶提供可能的診斷建議，給出相應治療方案;（4）在線掛號,用戶根據診斷建議

148、，直接在系統中完成掛號手續，節省了大量的時間和精力。2.自動分診及候診醫院受各種客觀條件的限制，不可能無限制地增加診療場所和衛生服務人員，這也就形成了候診病人擁擠排隊，門診護士在本職工作之外，還需承擔維持診區秩序、提醒病人排隊候診等重復性勞動。為緩解醫院門診護士工作負擔，急需智能分診及候診系統用于改善門診就診環境，提高門診就診質量。圖 4-13 智能導診系統數字技術賦能智慧醫院建設白皮書48智慧醫院應用場景|04自動分診及候診系統是專用于醫院就診看病的排隊系統，由自動分診排隊叫號機和候診大屏組成，如圖所示。自動分診及候診系統還可以與醫院的 HIS 系統相結合，為醫院對就診患者的統一管理提供了便

149、利。醫院分診排隊叫號系統是醫院提高服務質量、改善就診環境的一種現代化信息化管理系統。該系統可以實現病人自助取號、排隊候診、叫號提醒等功能，從而提高醫院的管理效率和服務質量，為病人提供更好的就診體驗。同時，系統的數據統計功能可以為醫院的管理提供數據支持，幫助醫院更好地進行資源規劃和決策。4.2.3 診后服務1.智慧護理智慧護理是利用現代信息技術，實現護理活動的智能化、護理資源的共享化、護理數據的可追溯化，以提高護理效率和護理質量的一種新型護理模式。智慧護理的實踐應用包括護理質量管理、患者安全管理、臨床護理、智能健康管理、智慧護理管理等方面，如圖所示。圖 4-14 自動分診排隊叫號機與候診大屏圖

150、4-15 智慧病房與智慧護理在護理質量管理方面，智慧護理可以利用智能化技術實現護理流程的自動化和標準化，提高護理質量和效率。例如，利用智能化設備進行患者生命體征監測、體溫測量、心電圖監測等，可以及時發現患者病情變化，提高護理質量。在患者安全管理方面，智慧護理可以通過智能化技術實現患者安全防護和管理。例如，利用智能化門禁系統、監控系統等設備，數字技術賦能智慧醫院建設白皮書4904|智慧醫院應用場景可以實時監控病房安全情況，防止患者意外受傷或走失。在臨床護理方面，智慧護理可以利用智能化技術實現患者治療和護理的智能化。例如，利用智能化設備進行輸液管理、呼吸機管理、給藥管理等，可以提高治療和護理效率。

151、在智能健康管理方面，智慧護理可以利用智能化技術實現患者健康管理的個性化、智能化。例如，利用智能化設備進行健康監測、運動指導、飲食建議等，可以針對患者的具體情況進行個性化健康管理。在智慧護理管理方面，智慧護理可以利用智能化技術實現護理資源的智能化管理。例如，利用智能化設備進行排班管理、床位管理、物資管理等，可以提高護理資源的利用效率和管理效率。2.智能藥事服務（用藥咨詢、用藥提醒）智能藥事服務是指利用人工智能技術，為患者提供更加精準、高效、安全的用藥服務。智能藥事服務主要包含智能藥品管理、個性化用藥咨詢和推薦、智能化用藥提醒、智能化臨床決策支持以及智能化藥品監管。智能藥品管理通過智能化技術打造智

152、慧藥房，實現藥品庫存管理、調度和分發，包括藥品采購、存儲、配送、分發等環節的自動化和信息化，避免藥品過期、損壞、誤用等情況發生，保證患者用藥安全，如圖所示。個性化用藥咨詢和推薦根據患者的病史、體征、化驗結果等信息，結合臨床指南和藥學知識，為患者推薦合適的用藥方案，提高藥物治療效果。智能化用藥提醒：通過智能化技術實現患者用藥提醒和用藥教育，包括藥物用法、用量、注意事項、不良反應等內容，提高患者用藥依從性和治療效果。智能化臨床決策支持包括藥物相互作用、藥物過敏反應等方面的信息，幫助醫生制定合理的用藥方案，提高藥物治療效果和安全性。3.遠程隨訪遠程隨訪是指醫生或醫療團隊利用互聯網技術從遠程位置對病人

153、進行隨訪的過程。這種隨訪可以包括視頻通話、電話咨詢、通過電子健康記錄的交流等方式。在遠程隨訪中，醫生通常會詢問患者的身體狀況、癥狀變化等情況，并根據患者的回答進行分析和診斷。如果需要進一步檢查或治療，醫生會向患者提供相應的建議和指導。此外，醫生還會提醒患者按時服藥、定期復診等重要事項。遠程隨訪的主要優點是方便快捷、省時省力?；颊卟恍枰ㄙM大量的時間和精力前往醫院，只需要在家里使用電腦或手機等設備即可與醫生進行視頻通話或文字交流，從而節省時間和交通成本，如下圖所示。遠程隨訪還可以幫助醫生更好地管理患者的病情，醫生可以及時了解病人的情況，提供指導和建議，有助于疾病的早期發現和處理，調整治療方案，提

154、高治療效果。此外，在疫情等特殊情況下，遠程隨訪可以減少病人與醫院設施的接觸，降低感染風險。圖 4-16 智慧藥房圖 4-17 遠程隨訪數字技術賦能智慧醫院建設白皮書50智慧醫院應用場景|044.自動就診報告自動就診報告是一種利用人工智能和機器學習等技術生成的就診報告，通過收集患者的基本信息、病史、癥狀等數據，結合醫學知識庫和算法模型，自動就診報告可以為醫生提供更加全面、準確和快速的診斷建議和治療方案。病人可以在醫院大廳的自動就診報告機上，通過刷身份證、就診卡、醫?？?，或者掃描二維碼的方式，查詢、打印就診報告，如圖所示。自動就診報告可以幫助醫生更快地了解患者的病情和病史，從而更加準確地制定治療方

155、案。同時，自動就診報告還可以減少醫生的工作量，提高工作效率。自動就診報告系統可以減少手動輸入信息的錯誤，提高報告的準確性和可靠性。此外，自動就診報告系統可以輔助醫生決策，收集分析更多的醫療信息，幫助醫生做出更準確和明智的決策,提供更全面和準確的就診報告。4.2.4 全程服務1.便捷支付便捷支付智慧服務通過打通線上線下的醫院各個業務流程和場景，優化現有醫療資源配置，完善醫療服務體系，提升醫院管理效率，實現對患者醫療服務的智慧升級。便捷支付主要應用在以下三個方面：一是在連接醫院與人方面。在門診，便捷支付智慧服務集合了包括分診、掛號支付、候診查詢、看診、接收檢查單、檢查室導航、報告查看、藥單接收、藥

156、單支付等在內的線上流程，在住院方面，也實現了包括入院登記、交押金、住院清單、住院點餐、出院結算、出院隨訪等流程的全覆蓋。二是在連接人與服務方面。便捷支付智慧醫院能為患者建立個人健康檔案，提供長期、高效的診療服務。三是在連接服務與硬件方面。通過在移動醫療硬件平臺服務號，患者能夠接收測量提醒、歷史數據和醫生定期開出的電子報告。對于不太熟悉操作的老年患者，提供支付迷你繳費機，患者就診后無需綁定就診卡，通過掃描二維碼就能完成費用繳納，降低患者的使用門檻。通過采用便捷支付智慧服務為患者提供了更加便捷的支付方式，減少了排隊等待和繁瑣的支付流程，提高了就醫的便利性和效率；降低支付成本，提高了醫療機構的效益；

157、促進信息化建設，便捷支付的應用需要與醫療機構的信息系統進行對接，促進了醫療機構信息化建設的進程，提高了醫療服務的質量和效率。圖 4-18 自動就診報告機圖 4-19 便捷支付數字技術賦能智慧醫院建設白皮書5104|智慧醫院應用場景2.智能醫保結算 建設智慧醫保是時代需要和醫保高質量發展必然要求。通過醫保信息化水平提升，實現醫保大數據和智能監控全面應用，醫保電子憑證普遍推廣，就醫結算更加便捷。智能醫保結算應用主要體現在以下幾個方面。一是醫療保障結算服務方面，實現醫保在線支付和異地就醫結算，實現醫療保障數據與相關部門（單位）數據聯通共享，拓展在線支付功能，實現個人賬戶在省級定點醫療機構、定點零售藥

158、店的線上直接結算。二是慢病管理平臺方面，加大“互聯網+醫?！惫ぷ髁Χ?，整合參保人可穿戴設備監測數據、醫保支付結算數據等，建設全人群健康大數據支撐平臺，通過自動化的管理過程輔助醫生對患者提供管理服務，同時提高患者自我管理意識和效果，達到慢病管理、醫?？刭M的目標。三是醫保智能監測預警方面，以醫保結算數據為基礎，圍繞基金實時監測和欺詐風險預警開展相關工作，建設了醫保智能監測預警平臺。四是醫保大數據平臺建設方面，開展醫保大數據平臺建設，統籌規劃醫保大數據平臺數據結構，覆蓋基本人口學信息、就診信息、結算信息、診斷信息，以及醫保以外的相關數據，開展多維度綜合分析。通過智能醫保結算，實現醫保信息統一、高效、

159、兼容、便捷、安全。也實現了“經辦服務統一”、“醫保數據規范統一”和“醫保業務編碼標準統一”。同時，智能醫保結算上線，打破了醫保經辦服務事項辦理的屬地限制，打通了醫保業務鏈條和數據共享的難點堵點，實現了醫保經辦政務服務高頻事項“跨省通辦、省內通辦”“網上辦、指尖辦”，讓醫保信息化改革發展紅利惠及更多參保群眾。3.健康宣教健康宣教是面對患者全流程的服務內容之一，健康宣教主要是用于醫院通過后臺服務器上傳和管理健康科普類知識庫，包括視頻和文章，主要涉及保健誤區、就診誤區、治療誤區、急救常識等知識庫，包括疾病概述、癥狀、病因、就醫、預后、隨訪、預防等。健康宣教主要體現以下幾個方面：一是門診科普。結合醫院

160、排隊叫號系統和信息發布系統，在患者等待就診區域，播放對應科室的宣教內容，以及在公共休息區域播放流行疾病預防知識等。二是住院宣教。除疾病科普外，醫院上傳入選須知，在患者辦理住院后，通過床旁設備，第一時間了解到住院注意事項。此外，醫護人員還可以根據患者的身體情況指定推送宣教內容，患者在床旁設備上可以反復觀看。三是院外學習。通過醫院公眾號，患者在手機上持續了解與自己相關和感興趣的宣教內容，使的健康宣教能夠貫穿診前、診中、診后三個環節，和院內、院外兩個場景。通過健康宣教智慧服務，使患者自覺地采納有益于健康的行為和生活方式，消除或減輕影響健康的危險因素，預防疾病，促進健康，提高生活質量。教育患者樹立健康

161、意識、促使患者改變不健康的行為生活方式，養成良好的行為生活方式，以減少或消除影響健康的危險因素。圖 4-20 健康宣教數字技術賦能智慧醫院建設白皮書52智慧醫院應用場景|04智慧管理的主要應用4.34.3.1 智慧后勤醫院后勤管理系統借助現代通信技術、物聯網技術與智能控制技術，對醫院支持保障系統相關設備和業務的動靜態數據進行定期采集、錄入和分析，并在此基礎上建立集醫院建筑設備與能源監控、后勤業務管理與決策支持功能于一體的運營管理平臺。4.3.2 設備管理醫療設備管理主要包含設備日常管理、設備移動盤點、設備能效管理等。1.設備日常管理移動醫療設備、貴重醫療儀器、固定資產都是醫院發展的物質基礎，是

162、醫院總資產的重要組成部分。采用物聯網技術對醫院的資產進行管理，如對資產的實時位置進行監測，回看移動軌跡、設置電子圍欄等功能，以完成資產日常管理與清查工作，對固定資產實物生命周期和使用狀態進行全程跟蹤，最大限度的保證資產的賬實相符，避免固定資產的流失，同時提高資產維護效率，合理配置和利用資產，降低投入成本，增加投入產出效率。2.設備移動盤點設備移動盤點包含了設備的采購、錄入、字典、臺賬、轉科、綜合查詢、盤點、報廢等設備全生命周期的管理。3.設備能效管理院內設備的使用率、閑置率、能效情況將影響醫療設備的采購、管理、配置等工作，從而進一步影響醫院的投入產出比，直接關系到醫院的經濟效益。醫療設備能效管

163、理系統運用物聯網技術對各類儀器設備進行能耗實時檢測，根據能耗數據分析日常開關機、運行狀態、其他相關數據及分析結果，通過應用系統以圖形化界面形式展示出來，以達到避免浪費、防止跑、冒、漏費、減少維保費、減少能耗浪費的效果。4.3.3 醫院人員管理醫院內人員類別復雜，包含醫護、患者、親屬、后勤及外部訪問人員等。醫院人員管理系統通過醫護工卡、患者腕表、腕帶的形式實現人員定位、電子圍欄、人員分布等功能，從而達到區分人員屬性、掌握人員區域分布以及快速響應緊急事件的管理目的。1.對患者的管理老人及特殊病患定位管理：通過患者佩戴的手環識別患者的身份，實時感知患者的位置，并通過醫院病房人員管理信息系統顯示患者的

164、基本信息，可通過系統查詢某個特定患者的實時位置。醫院對于特殊患者，如精神病患者配備高精度定位手環，一旦病患者離開設定的特定區域，則系統自動觸發告警。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書5304|智慧醫院應用場景嬰兒防盜管理：通過母、嬰定位手環配對，再結合門口告警機制，一旦發生嬰兒未經授權擅自抱離病區，則系統自動觸發出口報警?；颊呔o急報警求助：當患者感覺身體不適或者需要緊急求助時，可以按動床旁的一鍵報警按鈕，護士站系統將接收到告警信息，結合定位功能顯示患者所處的位置，護士可對患者進行及時處理。2.對醫護的管理自動交班排班管理：利用人工智能和大數據技術，根據醫務人員的特點和工作需求，智能地生成最優化的排

165、班計劃。通過自動化排班，可以減輕醫務人員的工作負擔，提高工作效率，同時也可以更好地滿足患者的需求。醫護手衛生管理：通過精準定位及手勢識別技術，對醫護人員手衛生（洗手和衛生手消毒）的規范性和依從性和進行量化管理，可以顯著提高院內感染控制執行力，降低醫護人員及患者感染風險。3.對訪客的管理安全出入管理：通過在醫院門禁、閘機、停車道閘等通行設施安裝具備視頻識別和視頻采集的能力的監控攝像頭，通過與人員識別系統聯網，就可以精確的識別出人員身份、車輛身份，尤其可對黑名單醫鬧、黃牛等的進行精準識別，幫助醫院實現安全環境保障。人員進入非法區域自動報警：醫院有些區域為訪客限制區域，未經授權人員一旦非法闖入，后臺

166、系統自動報警并彈出事發點視頻窗口；在重要關口，可事先設定通過權限及時間段權限，未經授權人員出入關口將自動引發報警。智慧醫院應用發展趨勢4.44.4.1 智慧醫療發展趨勢1.被動治療 主動預防現實生活中，人們往往是生病了才去看病，在醫療實踐中，醫院也往往是“重治療、輕預防”。這樣不僅導致慢病及其并發癥發生率居高不下，也加重了群眾的醫療負擔。隨著醫療科技的進步和人們健康意識的提高，人們正在更為主動地關注自身的健康風險和疾病預防，醫療健康服務的工作重心也正在從“以治療為中心”逐漸轉向“以預防為中心”，逐步實現從治療到預防的轉變。以乳腺癌為例，傳統的治療方法是手術和化療等被動治療方式，但是這種治療方式

167、不僅給患者帶來了很大的痛苦，而且治療周期長，效果并不一定理想。然而，通過定期的乳腺篩查，可以及時發現乳腺腫塊，提前進行干預和治療，有效預防乳腺癌的發生。在荷蘭的一項隨機對照試驗評估結果顯示，與未篩查的女性相比，接受乳腺篩查的女性患乳腺癌的概率降低了近三分之二。這一結果證明了主動預防的重要性。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書54智慧醫院應用場景|04因此，從被動治療到主動預防的變化是醫療實踐中的一種趨勢，通過早期發現和預防措施，可以有效地減少疾病的發生和減輕病情的嚴重程度，提高患者的生存質量。2.線下為主 線上線下協同我國醫療需求龐大且復雜，基層醫療機構難以滿足居民多層次的就醫需求，線下就診壓力極

168、大，門診就醫從線下轉到線上的趨勢也愈發明顯。為順應市場需求，醫療機構聯合醫療企業，依托 5G 網絡、醫療物聯網、云計算、人工智能等數字化技術，通過數字化和互聯網化，無縫集成患者、公眾和醫護人員的信息和業務，以患者為中心，圍繞用戶健康全生命周期，打造線下醫療機構和線上診療平臺一體化，線上線下醫療服務高度融合的智慧服務場景。線上線下協同的一體化醫療體系，連接線上線下醫療資源，可以實現醫療服務在線化，提高優質醫療資源的利用率，根據區域需要對醫療資源進行有效分配，線上醫療服務可以覆蓋包括預約掛號、會診、購藥、查驗檢查等診前、中、后全流程。便捷高效的線上線下一體化診療服務模式，豐富了患者就診的渠道，提高

169、了醫生的診療效率和患者的就診滿意度。3.經驗判斷 大數據+AI 分析傳統醫療模式下，豐富的臨床經驗是醫生的重要能力，也是醫院的重要資產，但是醫生培養周期長、成本高，且有經驗醫生多集中在大型三甲醫院，造成醫生資源分配的嚴重不均，基層及偏遠地區難以獲得；另一方面，單純依靠醫生經驗，容易導致診斷效率低下，診斷效果存在不確定性，誤診率高，且難以解釋等問題。隨著人工智能的發展，基于數據分析和模擬來提供決策建議，減少人為的不確定性，可以提高診斷治療的準確率和效率。通過深度學習模型，人工智能可以分析大量的醫學數據，包括病歷記錄、醫學影像、生理參數等，以輔助醫生進行疾病的早期診斷和預測。例如在腫瘤診斷領域，人

170、工智能可以根據腫瘤影像數據，準確地檢測和識別潛在的惡性病變，提供更早期的治療干預機會，從而提高治療效果和生存率。4.4.2 智慧服務發展趨勢診療服務為主 全生命周期服務不斷提升的健康理念及對生活品質的追求，使得消費者需求從“醫療”向“健康”延伸，包括健康管理、健康生活、疾病預防和康復護理等全周期服務。醫療服務模式由疾病治療向全生命周期健康管理轉變延伸。全生命周期是指一個人從出生到死亡的整個過程，不同生命階段，健康管理的側重點不同，應根據每個生命階段的健康特點采取針對性的健康管理方式。2022 年 2 月 25 日，復旦大學附屬中山醫院佘山院區“智慧全生命周期”健康管理項目正式啟動，該項目推出“

171、高質量健康管理服務”，打造出一個以健康為中心，面向全人群、提供覆蓋全生命周期的預防、篩查、疾病預測、診斷、治療、康復等智慧化的健康管理服務體系，真正實踐“以疾病為中心向以人民健康為中心轉變，關口前移，健康服務預防為主，防治結合”的理念，為貫徹落實健康中國戰略持續助力?；谌芷诘闹腔鄯辗?，是要把人看做一個整體，提倡以人為中心的全生命周期健康管理和健康看護，這是未來新醫療的一個趨勢。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書5504|智慧醫院應用場景4.4.3 智慧管理發展趨勢勞動密集型管理 全數字化高效運營傳統的醫院管理模式下，管理效率低，服務質量難以得到保證，醫院的信息化發展受到限制。隨著醫療技

172、術的不斷發展和進步，傳統的勞動密集型管理方式已經難以滿足現代醫療的需求，數字化和信息化已經成為醫院管理的重要發展方向。2020 年 12 月 25 日，國家衛生健康委發布關于加強公立醫院運營管理的指導意見，明確公立醫院運營管理的重點任務，并表示公立醫院亟需加快補齊內部運營管理短板和弱項，向精細化管理要效益。2020 年，國家衛健委、國家中醫藥管理局聯合發布的關于開展“公立醫療機構經濟管理年”活動的通知中提出：“推進信息化建設，推進實現醫院內部運營管理平臺系統與業務系統互聯互通，數據共享共用。加強數據管理、分析應用，強化數據資源整合，定期開展數據綜合分析研究，為決策提供科學參考?！倍囗椪呶募?/p>

173、出臺，推動了醫院運營管理模式向數字化方向發展?；谶\營數據中心建立起來的醫院數字化運營平臺，能夠實現業務數據與財務數據整合，業務管理和運營管理的融合，實現醫院人、財、物、技術等核心資源的科學配置和精益管理要求，幫助公立醫院在高質量發展時代實現價值和效率的雙提升。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書56數字技術在智慧醫院建設中的應用|0505數字技術在智慧醫院建設中的應用智慧醫院數字化建設總體設計5.1智慧醫院數字化建設的目標，是通過把感知、聯接、云、AI 和醫療行業應用等協同一體化發展，構建一個立體感知、多域協同、精確判斷和持續進化的智能系統，實現醫院人、財、物全要素協同，醫療、服務、管理全場景智慧

174、，全周期運營和持續創新。以開放、穩定的架構，應對新基建時代智慧醫院多樣化的創新需求與業務挑戰。醫院智能體是智慧醫院數字化建設的參考架構，用以實現醫院的全場景智能。即站在醫、護、患、管的視角，以用戶體驗為中心，將物聯網、5G、云計算、人工智能等新技術應用于醫、教、研、管等各個領域及流程節點，實現醫院人、財、物全要素協同，持續提高就醫體驗、診療效率、服務質量、運營管理水平及創新能力。醫院智能體架構包括四層：智能交互、智能聯接、智能中樞和智慧應用。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書5705|數字技術在智慧醫院建設中的應用邊緣生態云基礎設施應用使能AI使能數據使能計算|存儲|網絡|安全智能中樞智能聯接智能

175、交互智慧應用智慧管理智慧醫療智慧大腦遠程醫療智慧后勤 多院區管理院長駕駛艙電子病歷智慧病房AI輔助診斷智慧護理智慧教學科研智慧服務預約掛號智能隨訪智能導航導診床邊結算互聯網醫院自助服務云邊端網小屏大屏中屏通用智能設備醫療健康設備Wi-Fi 65GIPv6+F5GNBIoTPLC醫院數字底座醫院數據中心1.智能交互智能交互是醫院智能體的“五官”和“手腳”、讓智能體可感知，是聯通醫院物理世界和數字世界的基礎。醫院的終端種類繁多，協議、數據類型復雜，部署環境、生命周期千差萬別。醫院智能體把這些復雜且孤立的終端有機協同起來，并實現終端軟件和算法的持續升級迭代。具備邊云協同操作系統的智能邊緣是關鍵，它既

176、要適配不同終端的差異性，又要和位于中心的智能中樞進行訓練推理配合，讓資源、數據、云服務、生態和 AI 協同起來，就近提供豐富及時的應用。通過邊云協同架構，將包括分布在院內外的各種感知設備，以及連接這些設備的適配器、網關，實現萬物互聯。例如醫療器械設備以往都是獨立一體機的存在，放在診療室、病床旁，現在通過 5G+適配網關的技術把醫療設備連接起來，掌握醫療設備的運行狀態，了解醫療設備中的數據和數據含義；攝像機以往解決可視可回看的能力，現在要做到 SDC（Software-Defined Camera）智能化攝像頭，前端就具備判斷異常等智能化能力，并連接起來綜合鎖定異動；目前可穿戴智能終端能夠實時的

177、跟蹤患者的心率、心電等健康數據，把終端連接起來，就可以及時掌握患者健康狀態。圖 5-1 醫院智能化總體設計參考模型數字技術賦能智慧醫院建設白皮書58數字技術在智慧醫院建設中的應用|052.智能聯接智能聯接是醫院智能體的“軀干”，起到聯接智能中樞和智能交互的作用。智能聯接主要作用包括三個方面：1.支撐智能中樞到智能交互設備的聯接，即云邊端之間的聯接；2.支撐智能中樞內部聯接，如 AI 集群服務器互聯、云數據中心之間的互聯；3.支撐智能交互設備之間的聯接，如 AI 攝像頭、智能監護設備等等。利用 5G、物聯網、無線技術實現醫院各場景的無縫覆蓋，在任何位置，醫護、患者、業務都能接入網絡，實時在線。實

178、現從院內、院間、院外、居家的無縫覆蓋、萬物互聯，從而讓應用協同、數據協同、組織協同。3.智能中樞智能中樞是醫院智能體的“大腦”和決策系統，是醫院全量數據的匯聚點。智能中樞對各類數據（數字、文字、影像）進行篩選、梳理、分析并加入基于常識、知識經驗的判斷，形成智能分析、決策和輔助行動，回答和解釋復雜問題，助力醫院實現全場景智慧。智慧化轉型的主要困難是數據信息分散，新老應用無法有效銜接。智能中樞的核心是打造中央“蓄水池”，讓數據和 AI 能力持續積累，實現不斷的學習和改進。智能中樞包括云基礎設施、數據使能、AI 使能和應用使能等功能模塊。云基礎設施是智能中樞的底座，它對智能體所依賴的數據、算力、算法

179、和智慧應用都能提供足夠的能力支撐。數據使能讓物理上分布在不同部門、不同系統、不同設備的數據，在邏輯上可集中管理和分析，實現數據在院內的全域共享。AI 使能通過開發平臺對數據進行處理、開發、訓練、部署，讓行業知識與 AI 算法結合，將行業經驗通過數字化方式最大化地顯現。應用使能通過低代碼、零代碼開發能力，支持醫院系統全云化在線開發和云上云下一鍵部署，實現新老系統應用的生命周期管理，加速醫院數字化應用的升級迭代。通過建設智能中樞，讓數據能夠聚焦進湖形成規?；统掷m化效應，并通過實施數據標準化、歸一化治理，在基于數據安全的基礎上開展數據管理、共享和應用。依靠 AI 算法和模型研究，將醫院專家的經驗模

180、板化，沉淀在醫療套件和行業工作流中，提升醫療效率，降低醫療成本。4.智慧應用智慧應用是醫院智能體的價值呈現。通過與醫院、合作伙伴的協同創新，賦能智慧醫療、智慧服務和智慧管理，打造全場景智慧，讓就醫更便捷，診治更精準和安全、科研更高效、運營更智慧。智慧應用生態發展需要一個一體化的平臺，降低新技術使用門檻，沉淀行業知識，實現開發到需求的良性循環。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書5905|數字技術在智慧醫院建設中的應用智慧醫院數字化整體架構5.2 智慧醫院解決方案整體架構可歸納為 1+1+3+1，即 1 張融合網絡，1 個數字化平臺，3 個應用中心和 1 個大腦。1.一張融合網絡一張融合網絡是指醫院有

181、線網絡、無線網絡、物聯網和遠程協作網統一規劃和管理的融合網絡平臺。通過 5G+IP+光構建統一的固移融合醫療智聯專網。2.一個數字化平臺基于統一的云基礎設施底座，提供醫院數字化關鍵能力，包括業務中臺、數據中臺和技術平臺。業務中臺針對就診、臨床、管理、支撐等醫院業務，基于微服務框架進行開發、測試和部署；數據中臺通過數據采集、數據規范、數據分析、數據治理等多個能力組件，對醫院的數據進行有效地匯聚、治理和應用，構建 CDR、RDR、ODR 等專題庫，為應用前臺提供了標準化、結構化、可快速調用和集成的數據服務，并提供算法、模型的訓練和構建等能力；技術平臺主要提供融合集成平臺、微服務框架引擎、AI 平臺

182、、影像識別、大數據平臺等主要能力組件，為服務中臺提供通用技術能力支撐。3.三個應用中心應用中心用于支撐醫院智慧管理、智慧醫療和智慧服務的建設目標和需求。智慧管理中心主要提供對資產、人員、車輛的智能化管理，實現系統相互聯動，保障人、車、物的安全，實現平安醫院。同時對水電氣等能源進行智能化管理，基于醫院智能體的智慧醫院數字化解決方案整體架構建議如下：圖 5-2 智慧醫院數字化解決方案整體架構醫院數字化平臺 大數據平臺 IOT 數據中臺 CDR 數據湖（結構化/半結構化/非結構化）數據治理與運營 業務中臺 患者業務 就診業務 臨床業務 管理業務 支撐服務 容器 災備 計算 網絡 存儲 數據集成平臺

183、統一 安全 體系 運維運營 體系 有線網絡、無線網絡、物聯網、5G、遠程協作網 智 慧 應 用 一平臺 一網 三中心 智能運營中心IOC:實現智慧醫院數字化運營 一大腦 RDR ODR 影像識別 NLP AI平臺 微服務框架引擎 統一云基礎設施 視頻監控 門禁系統 周界防范 廣播系統 消防系統 醫療設備 總院 分院 醫聯體 醫療急救車 HIS LIS PACS 遠程診療 行政后勤 醫教研 融合網絡 服務網關 設備大數據 健康服務 醫療IOT 綜合安防 通行管理 資產 管理 能效管理 后勤管理 業務運營 科研大數據 遠程教學 5G+醫療 醫聯體 互聯網醫院 智慧管理 智慧服務 智慧醫療 遠程診療

184、 遠程協作 智慧導診 智慧病房 醫療大數據 AI創新平臺 安全 5G遠程醫療平臺 醫療大數據AI平臺 大健康服務平臺 院區管理平臺 醫療物聯網平臺 運行監測 決策支持 事件管理 聯動指揮 技術平臺 融合集成平臺 數字技術賦能智慧醫院建設白皮書60數字技術在智慧醫院建設中的應用|05物聯網技術在智慧醫院建設中的應用5.35.3.1 統一的醫療物聯網操作系統醫療物聯網的發展，需要解決好設備續航能力、設備互聯互通、設備數據安全等系統性問題，其整體解決方案落地實施離不開操作系統的支持，需要從操作系統維度，提供整體性解決方案。OpenHarmony 是由華為公司捐贈智能終端操作系統基礎能力代碼，由全球開

185、發者共建的開源分布式操作系統。OpenHarmony 開源項目是由開放原子開源基金會孵化及運營的開源項目，目標是面向全場景、全連接、全智能時代，基于開源的方式，搭建一個智能終端設備操作系統的框架和平臺，促進萬物互聯產業的繁榮發展。OpenHarmony 操作系統具備的以下特性可很好的滿足醫療物聯網的業務要求。1.可伸縮、低功耗OpenHarmony 操作系統可以覆蓋各類的終端設備，從輸液器到護士巡檢儀等設備都可以使用同一操作系統。OpenHarmony 還可以支持系統功能解耦，可隨產品能力和業務需求裁剪，為醫院終端設備提供統一的數據化底座。同時由于 OpenHarmony 由消費類產品孵化而來

186、，在設計時對于待機時長、功耗指標異常敏感，通過休眠模式、節能模式、降頻模式等邏輯判斷來支持足夠的電源續航能力。2.互聯互通OpenHarmony 操作系統可以通過分布式軟總線技術實現互聯，打破設備邊界，解決數據孤島問題，為醫療物聯網提供更廣泛的應用解決方案。分布式軟總線通過設備間的自發現、自連接、自組網能力，實現配置和數據的自動同步，達到生命體征數據快速收集、病情預警響應迅速的目的。3.安全可靠OpenHarmony 設備的分布式能力，對于設備間流動的數據隱私和網絡安全保護提出了更高的要求。圍繞“正確的人，通過正確的設備，正確的訪問數據”的原則，OpenHarmony 建立了一套完整的安全體系

187、，從硬件安全、系統安全、數據安全、分布式互聯安全、應用安全、安全更新多個維度提供安全保障。實現節能減排的綠色醫院；智慧醫療中心提供醫療大數據科研、智慧教室、教學資源平臺等，充分利用新技術，實現包含設備大數據、智慧醫院、健康服務等創新應用；智慧服務中心提供互聯網醫院、醫聯體、智慧導診等標準化的業務服務體驗。4.一個大腦醫院智慧大腦即醫院智能運營中心（Hospital Operation Center:HOC），主要提供管理駕駛艙，提供院情（人、財、物）等方面的可視化、實時展示，實現醫院精細化運營，輔助院領導決策及聯動指揮。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書6105|數字技術在智慧醫院建設中的應用4.

188、數據模型統一傳統醫療場景應用與設備的業務結合度很高，導致設備數據模型私有化，應用和設備耦合，數據模型呈碎片化發展。OpenHarmony 系統抽象化設備實體，定義統一的物模型協議，規范數據定義的方法，構建東西南北向數據互通的基礎。以物模型為底座，東西南北向通信實行統一協議，靈活部署，統一管理，統一授信，有效屏蔽不同廠商帶來的差異，提高了生命數據收集的效率，降低了數據流轉安全風險。5.3.2 物聯網技術實現體征數據實時采集醫院病房需要采集病人生命體征數據，包括心電、心率、血壓、血氧飽和度、尿樣等，以便準確、實時的掌握患者病情并采取及時、有效的救治措施。體征數據的采集涉及多種醫療設備，這些設備采用

189、了不同的通信與聯接方式。如生命體征類設備（如監護儀、呼吸機等）接口為 RS232、RJ45 等；穿戴式醫療設備（如動態心電監護、手環等）采用藍牙、Wi-Fi等傳輸技術。同時各設備廠家提供了各自的接入網關，以有線或無線的接入，導致醫院網絡復雜，管理、維護成本高?；谙冗M的 Wi-Fi6/Wi-Fi7 無線技術的醫療物聯網，融合多種設備協議，進行一張網的統一規劃建設，實現全場景的物聯融合接入。如圖所示，基于 Wi-Fi AP 與 IoT 多協議射頻融合，實現了 All-in-One 無線站點，對醫院只需一次建網，即可以實現院內全場景的醫療終端的無線化接入。醫院大多數設備不具備聯網能力，但往往具備

190、232 調試串口，可通過 Wi-Fi CPE(Customer Premise Equipment)，將 RS232 轉換為 Wi-Fi，實現有線設備“剪辮子”，方便醫療設備移動共享。圖 5-3 物聯網統一體征數據采集示意圖數字技術賦能智慧醫院建設白皮書62數字技術在智慧醫院建設中的應用|055.3.3 物聯網技術實現醫院智慧管理1.人員管理采用物聯網技術對醫院及病房各類人員進行定位，可使管理部門對醫護人員和患者進行有效監護和管理，提高服務效率。人員管理系統由終端標簽（Tag）、物聯網 AP、邊界管理器、計算機、數據庫和應用軟件等關鍵設備組成，系統拓撲圖如下所示：圖 5-4 物聯網定位方案架構

191、圖對人員的定位，根據精度、覆蓋范圍以及終端功耗需求的不同，可采用 Wi-Fi、藍牙、UWB 或者 RFID 等技術來實現。物聯網 AP 或邊界定位器作為電子標簽的定位設備，其激活標簽的距離在 3-5 米，不同的定位器都有自己唯一的地址碼，當醫護人員或患者帶著電子標簽進入定位器區域被激活后，標簽正常工作，向外界發送標簽的 ID 號，同時也發送出激活標簽的地址碼，這樣，通過定位器的地址碼，我們就能夠定位出標簽所在的位置。當標簽從一個區域被拿到另一個區域時，上傳上來的定位器地址碼也會隨之變化，從而形成了完整的定位體系。物聯網基站接收到標簽上傳的數據，將信息上傳至管理中心進行處理，從而完成了整個定位過

192、程。人員管理系統基于定位能力，可實現的功能包括：人員身份識別及實時位置定位：通過患者佩戴的手環識別患者的身份，實時感知患者的位置，并在系統中實時顯示患者的位置信息。人員進入非法區域自動報警：在重要關口，可事先設定通過權限及時間段權限，未經授權人員非法闖入限制區域，后臺系統自動報警并彈出事發點視頻窗口。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書6305|數字技術在智慧醫院建設中的應用 移動路線回放：管理人員根據權限范圍可以查詢某一區域人員或者某一指定人員在某段時間的移動路線。緊急報警求助：當患者感覺身體不適或者需要緊急求助時，可以按動手環上的一鍵報警按鈕，護士站系統接收告警信息并提示信息護士進行處理。查詢統

193、計和報表功能：管理系統能自動生成符合管理者日常管理所使需的各種圖，幫助管理者分析統計一段時期以來的患者的活動情況，以及各類報警事件的發生情況、發生頻率、發生地點、發生原因等管理所需的各類要素。2.資產管理醫院器材和設備等固定資產具有貴重、可移動等特點，很多科室設備和儀器的互借、調度、歸還等工作需要手工操作，煩瑣且容易出錯。利用條形碼、RFID、無線網絡、邊緣計算等技術和智能設備構建的資產管理系統，可對資產所在位置進行監控和追蹤，實時監控資產的位置信息及運動軌跡，并通過越界報警、信息不符報警、消失報警、低電量報警等多種報警形式，達到固定資產引進、查找、清點、安全監管等全生命周期管理，使用狀態的全

194、程跟蹤與安全保護，有效解決固定資產的管理難題。資產定位管理系統主要包括物聯網模塊、資產標簽、邊界定位器以及應用系統。物聯網模塊:提供 RFID/LoRa/藍牙/ZigBee 等協議接入能力，用于接收標簽信號。資產標簽:采用防拆卸設計，每個標簽具有唯一的 ID 標識，在系統內進行設備匹配綁定后粘貼于對應設備上。標簽周期性自動發送信號，以便系統實時對設備狀態進行監控、定位，提供全方位的設備定位與追蹤管理。邊界管理器:是資產管理系統中安裝于邊界區域的設備。一旦資產標簽進入該區域，即觸發系統報警，并將報警信息轉發至對接的視頻監控系統和門禁系統進行聯動，實現視頻監控、聲光報警及控制自動門關閉，確保資產安

195、全。應用系統：提供系統管理、資產出入庫、資產盤點、資產查詢、電子圍欄告警、資產統計等功能。3.智慧藥房管理藥房管理系統是醫院信息系統的重要組成部分。當前，智慧藥房管理系統、智能藥品管理系統等信息系統的智能終端設備大多基于 windows、安卓等操作系統等進行開發，“七國八治”的操作系統對醫療信息等關鍵資源的控制風險亦顯著放大，國產化、本土化操作系統的取而代之，成為我國保障醫療數據安全的重要技術手段。在此背景下，基于 OpenHarmony（開源鴻蒙）操作系統研發的新型智慧藥房管理系統和智能藥品管理系統應運而生。OpenHarmony 操作系統可與 HIS 等醫院現有 IT 系統、第三方系統對接

196、，交互鴻蒙化的智能終端設備，對毒麻精、高危、貴重、普通等藥品進行安全存儲、合理庫存周轉和精細化管理，將日常運營數據通過 AIoT 平臺進行采集、清洗，將具有業務指導價值的數據進行可視化展示，輔助醫院和藥品流通商在管理合規、數據安全的前提下，對所有藥品進行精益化地全流程閉環管控。相較于基于 Windows 和安卓開發的智能設備，基于國產 OpenHarmony 操作系統可以更好地保障藥品數據、收費信息、病人信息等敏感醫療數據的安全可控?，F行傳統的藥品供應鏈管理（Supply-Processing-Distribution,以下簡稱為 SPD）以軟件為主，難以實現院內最后100 米的精細化管理。新

197、型智慧藥房管理系統可以對 SPD 延伸賦能，以彌補床房應用環節的不足，打通藥品流通全流程監管的最后 100 米。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書64數字技術在智慧醫院建設中的應用|05新型智慧藥房管理系統通過與醫院 HIS、EMR、HRP、SPD、手術麻醉等各業務系統對接、打通醫院信息平臺與藥品管理平臺，實現對系統內所有智能設備的動態監控和可視化數據呈現。使得信息化平臺的輸出結果和具有業務價值的數據，能夠按醫院規劃和實際需求，在各科室、病區內實現應用與流轉。5.3.4 物聯網新型感知技術在智慧醫院中的應用1.毫米波雷達感知技術在醫療中的應用對于患者體征監測解決方案，現有的測量儀器大多是接觸式的，

198、它們需要附著在患者身上才能進行測量和監測，這對于需要長時間連續監測的患者來說是不方便的。另外在疫情下，非接觸式生命體征監測設備會變得更加重要，因為它將有助于最大程度地減少通過接觸點和接觸者造成的病毒傳播，更好地確保人員的安全?；诤撩撞ǜ兄夹g的無接觸式人員體征安全監測系統，支持對患者日常靜態中大部分姿態進行無感檢測，可對睡眠過程中的微小動作，離床、回床、翻身及墜床等動作進行識別并報警，并提供整夜的呼吸與心跳檢測結果。監測系統還支持其他外設拓展，如協同麥克風等外設進行打呼嚕聲音分析等操作，進一步提升無感檢測精度。該系統主要應用于特需病房、康復病房或臨床科室等需要持續監護患者的場景，其主要關鍵技

199、術如下：1)弱生命體征相位信號提取技術毫米波雷達測量得到的原始數據由（人體呼吸和心跳引起的）胸腔周期起伏所產生的生命體征相位信號和周邊環境反射體（如病床和地面等）所產生的靜態信號疊加而成。在測量呼吸和心跳頻率之前，首先需要從原始數據中消除靜態信號以得到生命體征相位信號。當患者處于不同體位以及位于病床的不同位置時，生命體征相位信號的強弱不同，靜態信號的大小也不一樣。為了適應任意的患者體位和位置，毫米波雷達采用基于期望傳播的消息傳遞算法，通過在最大下降梯度下快速搜索靜態信號，迭代最大化生命體征相位信號的信噪比，實現弱信號增強。2)高精度雷達設計通過對國產少通道雷達進行芯片級聯方案設計，擴展雷達收發

200、通道數，以增加雷達孔徑；同時對現有通道數進行稀疏陣列設計，增加角度分辨率與波束賦形能力，可進一步降低系統復雜度與成本，最后配合高增益天線與超分辨算法，極大地提升毫米波雷達的感知能力。2.激光雷達感知技術在醫療中的應用基于激光雷達感知技術在醫療健康領域的應用處于相對前沿的創新探索階段，以下是一些典型的應用場景及其技術特征。1)人體跌倒精準檢測易發生跌倒的人群主要為老年人，且大部分發生在臥室、浴室、衛生間等隱私保護要求較高的室內空間。激光雷達作為智能感知領域重要的高精度感知硬件之一，有體積小、精度高、探測遠的優點，通過采集點云數據而不暴露面容、體貌等信息，隱私侵犯程度小，且可生成三維圖像，因此有望

201、成為人體跌倒檢測的優選技術?；诩す饫走_+AI 融合感知算法，可以實現高精度、高準確性的人體跌倒監測，實時發現人體跌倒等意外事故，并在被監測者跌倒時及時向親屬及監護人員示警，以便第一時間采取醫療救護等干預措施。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書6505|數字技術在智慧醫院建設中的應用激光雷達感知技術能比較好地解決醫療康復應用最關注的檢測精度、隱私保護兩大核心難點：激光雷達可實現更好的可安裝性，同時具有更高分辨率的三維成像能力，檢測精度更高，檢測速度快，躺倒、跌坐等精細姿態均可檢測。三維點云數據結合 AI 人體識別，不易受其他非人移動物體影響，可支持更多復雜姿態檢測、演進性更強。激光雷達不僅可提供檢

202、測告警，還可提供點云成像視頻，在保護隱私的前提下，支持視頻回放復核，減少跌倒誤報率。2)患者人體姿態識別及醫護人員動作質控在目前的大部分醫院中，患者人體姿態及醫護人員質控監測普遍面臨著如下的痛點：（1）醫護人員對患者的護理動作完成率依靠自覺性，管理困難，實際執行率低，容易影響治療效果；（2）大部分醫院的衛生質量管理更多依靠醫護人員的自覺遵從，缺乏精準高效的智能檢測手段；（3）患者的墜床、跌倒等高風險事件，坐立、平躺、俯臥、站立等醫囑要求動作缺乏有效持續的檢測、監督及管理，單純依靠人力的傳統監測方案，無法滿足巨大的患者監測需求；（4）醫院病房場景中，涉及患者、家屬、醫護人員隱私，不適合使用相機進

203、行監測，否則將極易被投訴并引發醫患糾紛?；诩す饫走_+AI 融合感知算法，可在確保人員隱私不受侵犯的前提下，實現高精度、高準確率的患者人體姿態及醫護人員質控監測，降低患者風險，降低院內傳染，提高醫療護理水平。圖 5-5 華為基于激光雷達的人體跌倒檢測的創新探索數字技術賦能智慧醫院建設白皮書66數字技術在智慧醫院建設中的應用|05圖 5-6 華為基于激光雷達的醫療應用場景驗證階段性成果5種人體姿態檢測，整體識別率95%實驗室場景多人姿態識別 醫院場景單人姿態識別 4類醫護質控動作檢測，檢測精度90%洗手檢測，降低院內感染率 翻身檢測，降低患者褥瘡風險 擦身檢測，降低患者皮膚病風險 床頭抬高角度檢

204、測，降低患者死亡率 目前，激光雷達感知技術在醫療健康領域尚未形成商業化的應用，但在未來幾年有望迎來快速增長。5G 技術在智慧醫院建設中的應用5.45.4.1 5G 遠程會診遠程會診是指采用通信、計算機及互聯網等技術完成遠程醫療診斷，提供遠程醫療信息和服務。5G 網絡具備高帶寬，低時延的特性，能夠支持 4K 遠程高清視頻和醫學影像數據的高速傳輸與共享，可讓專家多方在線開展會診，提升診斷準確率和指導效率，促進優質醫療資源下沉基層。為解決廣大人民群眾“看病難”的問題，響應優質醫療下沉、醫療下鄉的國家政策要求，互聯網醫療系統與應用國家工程實驗室和鄭大一附院聯合中國移動和華為公司，率先建設了一張 5G

205、醫療專網，打通了基層醫院與鄭大一附院之間的 5G 遠程醫療專享通道。5G 遠程醫療專享通道是一種基于 5G 切片技術實現的專用管道，與提供公眾業務流量的普通管道相互隔離，能夠提供有保障的帶寬資源，滿足 5G 移動醫療中院內和院間業務應用場景。如下圖所示：數字技術賦能智慧醫院建設白皮書6705|數字技術在智慧醫院建設中的應用5G 遠程醫療專享通道的建立可以滿足多種遠程醫療業務需求。通過 5G 專網的切片技術，醫療專享通道可支撐醫療影像數據采集、傳輸和指令回傳，提供高達 100Mps 以上穩定數據傳輸，時延抖動控制在 2ms 以內，可以滿足多種醫療業務同時開展工作。鄭大一附院利用 5G 醫療專網開

206、展了諸如遠程會診、遠程 B 超、移動查房機器人等多項遠程醫療業務，有效地提高了醫護人員的工作效率和基層醫院的診療水平。2020 年疫情期間，借助中國移動的 5G 網絡，鄭大一附院完成了河南省 18 個地市、108 個縣的 147 家新冠肺炎醫療救治定點醫院隔離病區遠程會診系統的建設，全省所有的重癥病人都能通過該系統得到省級專家的及時會診，有效支撐了河南省在防疫期間的統一調度、遠程會診、方案共享、救治指導等工作的順利開展。通過優質醫療資源下沉。圖 5-8 5G 網絡的遠程會診場景（鄭大一附院）5.4.2 5G 遠程智慧超聲相比于其他醫療影像手段，超聲的應用場景更廣泛，但超聲檢查對醫生的經驗要求更

207、高。根據國家衛健委數據統計，我國超聲設備保有量約 22 萬臺，支撐每年高達 20 億人次的超聲檢查，然而全國目前注冊的超聲醫生 12 萬多人，缺口至少還有 15 萬，其中基層超聲醫生的缺口尤為嚴重，而培養一個合格的超聲醫生需要大量的病例和時間。因此有必要建立遠程智慧超聲系統，發揮優質醫院專家優質診斷能力，同時利用 AI 輔助診斷技術，實現跨區域、跨醫院之間的業務指導、質量管控、輔助診斷，保障下級醫院進行超聲工作時手法的規范性和合理性。圖 5-7 5G 遠程會診技術架構數字技術賦能智慧醫院建設白皮書68數字技術在智慧醫院建設中的應用|055.4.3 5G 遠程查房病人的病情千變萬化,醫生和護士通

208、過查房能隨時了解患者病情變化,做出及時而準確的治療方案。傳統的查房模式存在很多弊端，比如醫生和護士在多個病房奔走，工作強度高，查房效率低；普通病房內查房醫生和護士過多也會增加交叉感染的可能性等等。借助移動查房車、查房機器人等終端設備，醫師和護士可以靈活高效地進行遠程查房。通過對接醫院內 HIS 系統，醫護人員還可實時采集分析患者病情、生命體征等數據，同步錄入病人信息，同步下達醫囑，不需要在查房結束后再回辦公室處理，從而提高工作效率。隨著 5G 網絡的規模部署，多數醫院也實現了 5G 覆蓋，通過 5G 網絡實現遠程查房成為了多數醫院的選擇。5G 遠程查房的技術架構如下圖所示。圖 5-9 5G 智

209、慧超聲架構圖（華為方案）臺超 端（設備側）AI輔助診斷顯示界面 遠程會診顯示界面 HDMI 5G AI輔助/統一質控 遠程輔助/會診（遠程超聲專家）掌超 超聲數據采集設備 基礎終端硬件+OS 支撐軟件 0 buffer 視頻采集 低時延視頻編解碼 低時延 視頻傳輸 AI 輔助渲染 遠程AI輔助超聲客戶端 影像診斷 報告 遠程交互 AI輔助 實時超聲圖像（視頻流）1.實時AI輔助標注2.遠程會診3.實時報告4.中心（院數據中心）遠程AI輔助超聲服務 云基礎設施（計算、存儲、網絡）視頻處理中間件 超聲影像接入存儲平臺（影像接入、流式存儲/調閱）超聲遠程會診服務 超聲質控服務 超聲AI輔助診斷算法（

210、甲狀腺、乳腺、頸動脈、造影、）超聲報告服務 超聲影像管理服務 遠程智慧超聲基于 5G 網絡、云計算和 AI 技術，通過網絡連接本地超聲設備檢查端和遠程醫生（超聲專家）端。超聲專家可利用實時音視頻系統實現和下級醫院醫生和患者的實時溝通，指導下級醫院醫生實時超聲檢測，同時云平臺的AI 算法可實時針對特定部位的診斷提供輔助診斷建議，診斷結束后出具有效的超聲報告作為參考，從而提高基層醫院超聲診斷的準確率、降低漏診誤診率。遠程智慧超聲業務需要同時傳輸高清的音視頻數據以及 AI 輔助診斷結果的同步顯示，且同時需要與下級醫院進行交互，指導下級醫院醫生或者護士進行操作，因此對于通信網絡的傳輸帶寬、傳輸時延以及

211、傳輸穩定性都有很高的要求。通常情況下，每臺超聲要求通信網絡的上行傳輸帶寬（從下級醫院到上級醫院）不小于 30Mbps，傳輸時延小于30ms。借助運營商已部署的 5G 網絡，采用 5G 切片技術為遠程超聲醫療業務分配一條專享通道，可保障智慧超聲業務的帶寬及時延等網絡服務質量要求。根據實測結果，5G 專享通道可提供 100Mps 以上的穩定數據傳輸以及 20ms 以內的穩定傳輸時延，完全滿足遠程智慧超聲的業務需求。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書6905|數字技術在智慧醫院建設中的應用通過在移動查房車或者查房機器人中集成 5G 模組，或者通過外接 5G CPE(Customer Premise Eq

212、uipment)，將移動查房車或者查房機器人連接到醫院的 5G 網絡上，5G 網絡通過醫療互聯網與醫院的信息系統，如 HIS 系統和視頻系統相連接，組成 5G 遠程查房系統。醫生和護士可以通過移動查房終端，同時借助智能手機、PAD 等數字設備，便捷地采集病人的病情及體征等信息，并自動上傳錄入醫院信息系統。5.4.4 5G 院前急救院前急救中時間就是生命，嚴重創傷病人搶救黃金時間為 30 分鐘以內，猝死病人搶救的最佳時間 4 分鐘以內。急、危、重癥患者死于原發病的不到 10%，多由于搶救時機的延誤，并發癥加重而死亡。而現場救護人員由于經驗和治療能力限制，難以開展必要的急救措施。此時通過通信網絡及

213、相關的互聯網技術開展院前遠程急救，醫院的?？苹蛘呷漆t師就可以遠程指導現場急救人員開展必要的救治處理，同時通過采集患者的體征數據做一些院前病情診斷，也有助于院內醫生提前做好救治方案及相關準備，提高救治成功率。5G 技術以其隨時隨地的移動性，以及高帶寬，低時延的特征，結合互聯網相關技術，是實現院前急救的最佳方案。5G救護車在現有救護車上裝備CPE(Customer Premise Equipment)和音視頻系統，還可以配備便攜式超聲等診斷設備，隨時現場出診。救護人員通過音視頻系統將現場病人的情況實時回傳到中心醫院，由醫院專家遠程指導醫療救護。應急救援場景的業務流量只有在急救車執行救護作業的時候

214、才會出現，業務請求都是臨時性的，持續時間不長，且救援地點不固定。針對這類場景，需要一種可以基于業務訴求按需使用，且可以動態調整帶寬通道，動態保障醫療業務的網絡通信服務?；?5G 切片技術的 5G“優享”通道正是為這種臨時性服務保障需求“量身定制”的，它可以給業務提供專有切片管道，實現不同業務的傳輸資源隔離，且能夠動態調整，滿足有臨時業務訴求且移動連接場景的業務。如下圖所示：圖 5-10 5G 移動查房技術架構數字技術賦能智慧醫院建設白皮書70數字技術在智慧醫院建設中的應用|05圖 5-11 5G 院前急救技術架構圖 5-12 5G 遠程急救(鄭大一附院)互聯網醫療系統與應用國家工程實驗室和鄭

215、州大學第一附屬醫院從本省醫療實際現狀出發，在全國率先建設了一張5G 醫療專網，打通了院內院外醫療服務協同的“最后一公里”，達到了“上救護車即入院”的目的。在河南省的一個著名風景區舉辦的大型博覽會上，一名中年游客突然急性心梗發作，園區醫療組立即啟動醫療預案，通過 5G 應急救護系統初步診斷為急性下壁心肌梗死，病情危重，緊急調度最近的救護車進行危重轉診。在救護車上通過 5G 網絡將患者體征數據實時回傳縣級醫院并獲得上級醫院 5G 視頻手術指導，前后僅用時 1 小時 38 分鐘就完成救護、診斷和實施手術，上演了一場挽救生命的“生死接力”。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書7105|數字技術在智慧醫院建設

216、中的應用全光網絡在智慧醫院建設中的應用5.55.5.1 F5G 第五代固定網絡的定義F5G（The 5th Generation Fixed Networks）是第五代固定網絡，是由中國提出，歐洲電信標準協會 ETSI 接納，由業界廣泛參與的最新一代固定網絡。F5G 與 5G 是協同關系，有線網絡和無線網絡互相補充，為萬物感知和網絡應用賦能。ETSI 預測 F5G 與 5G 技術將一同開啟萬物互聯時代，助力千行百業數字化轉型。圖 5-13 固定網絡技術與移動通信技術代際演進F5G 具備大帶寬（eFBB，enhanced fixed broadband，增強型固定寬帶）、多連接（FFC，full

217、-fiber connection，全光聯接）和好體驗（GRE，guaranteed reliable experience，極致體驗）三個關鍵特征，其代表性技術是 10G GPON和 WI-FI6 等技術。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書72數字技術在智慧醫院建設中的應用|05醫療影像分類影像數據大小F5G 全光閱片傳輸時間DR 單片閱片圖片數量：1 張圖片包大?。?0M Bytes0.02 秒CT 組圖閱片圖片數量：500800 張圖片包大?。?00M Bytes0.3 秒MR 組圖閱片圖片數量：5002000 張圖片包大?。?G Bytes0.8 秒PET-CT 組圖閱片圖片數量：5002

218、000 張圖片包大?。?G Bytes2 秒客戶端三維閱片圖片數量：20005000 張圖片包大?。?.5G Bytes2 秒表 4 F5G 全光秒級閱片性能要求5.5.2 F5G 全光閱片 病人每次檢查產生大量的圖像，如一次 CT 檢查影像數量會達到 500-800 張，MR 檢查的數量達到 500-2000 張，在傳統的基于以太網絡架構的醫療影像系統下，醫療影像數據上傳時間長、醫生閱片速度慢（幾十秒到幾分鐘）、病人攜片不方便、影像設備三維信息不能直接應用于臨床診療等問題，極大影響醫生看病效率和病人等候時間。F5G全光閱片解決方案基于F5G全光網絡和高性能存儲等技術，采用萬兆/超萬兆專線網絡

219、技術，一跳直達數據中心，具備超高帶寬和極低時延，一套數百張組圖的醫療影像文件秒級加載，實現秒級閱片。依托人工智能算法和三維影像快速重建技術，可將 CT/MR 等數據進行實時的智能三維重建，可隨時發起音視頻會議，瞬間再現實時影像閱片及雙向標注同步進行，在醫生診斷閱片、醫患溝通、教學討論、遠程會診等方面有較為廣泛的應用。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書7305|數字技術在智慧醫院建設中的應用大數據技術在智慧醫院建設中的應用5.75.7.1 醫療大數據平臺建設醫療數據經過長時間積累后，能夠廣泛運用到臨床、科研等領域，但這些數據面臨分散、結構化程度低的問題。大數據醫療平臺旨在將醫療數據、醫療信息和醫學知

220、識整合在一起，為醫療機構、醫生、患者等提供全方位的醫療服務和支持。不少醫院雖然建立了集成平臺，同時在集成平臺基礎上了建立了臨床數據中心，從業務的角度規范了業務交換與傳輸。但是上述建設都以數據應用本身為出發點，而不是以醫院整體數據利用和管理為出發點，在數據挖掘、精細化運營方面，現有數據中心的數據質量、擴展性和應用性面臨較大困境。所以迫切需要對歷史數據進行采集、清洗后構建標準化數據庫，整合主要醫療系統數據，解決數據質量問題，并實現數據的結構化、標準化，使原本復雜、分散及多系統來源的數據整合起來進行深度分析和高效利用。一個大數據醫療平臺通常包括以下部分：云計算技術在智慧醫院建設中的應用5.65.6.

221、1 云醫院云醫院（Cloud Hospital），指傳統醫療機構基于互聯網提供的超越傳統模式的診療服務形態，包括面向患者的互聯網醫療服務和機構間的醫療協作。云醫院通過物聯網、互聯網、云計算等新一代信息技術來構造云平臺，使得基層能夠遵循大醫院的標準和流程，同時所有醫療行為在云端能夠被管理，能夠按照標準的醫療路徑約束基層醫生的行為。這個平臺可以包括醫療設備、公共影像中心、公共生化實驗室以及公共健康評估平臺，將大醫院的優勢醫療資源同基層醫療機構、?？漆t生、社區醫生有機地整合，同時，還可以引入藥店、保險公司等第三方機構接入平臺提供完善服務，為患者提供超越傳統社區醫院可以開展的服務，使得服務質量、服務內

222、容和服務規范化得到改變和提高。云醫院平臺架構是一個基于云計算技術的醫療服務平臺，主要由前端、后端、數據庫、云存儲、云計算等模塊組成。前端模塊負責用戶界面的展示和交互，后端模塊負責業務邏輯的處理和數據的存儲，數據庫模塊負責數據的管理和存儲，云存儲模塊負責大量數據的存儲和備份，云計算模塊負責平臺的彈性擴容和高可用性保障。整個架構采用分布式架構，具有高并發、高可用、高性能、高安全等特點，能夠滿足醫院醫療服務平臺的各種需求。云醫院的實質，是傳統醫療向線上的遷移。它可以是獨家醫院的架構，也可以是一個地區醫院的架構。云醫院為區衛/醫聯體/醫共體/醫療集團提供了多醫院管理端，支持雙向轉診、遠程診療、統一采購

223、、統一財務管控、統一查詢統計、一體化 BI 等管理功能。云醫院以建設“互聯網的醫聯體”為目標，通過在互聯網上打造“無邊界、無圍墻”的醫院，為患者提供無處不在、觸手可及的個性化健康服務，為醫生提供線上線下協同的業務平臺，充分釋放醫務人員的生產力，助力優質醫療資源普惠基層。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書74數字技術在智慧醫院建設中的應用|05 數據匯聚：支持將包括電子病歷、醫學影像、實驗室數據和其他等各類不同來源的數據資源匯聚并存儲到統一的大數據平臺中，為數據分析、數據挖掘和數據共享提供基礎資源。數據存儲：負責存儲采集到的數據，通常采用分布式存儲技術，如 Hadoop、HBase、Cassandr

224、a 等。數據處理：負責對存儲在數據存儲層中的數據進行處理和分析，包括數據清洗、數據挖掘、數據建模等。數據展示：負責將處理后的數據以可視化的方式呈現給醫療工作者和決策者，以便他們更好地理解和利用數據。數據安全：負責保障醫療數據的安全性和隱私性，包括數據加密、訪問控制、身份認證等。數據應用：負責將醫療大數據平臺的數據和分析結果應用于實際的醫療工作中，如疾病預測、臨床決策支持、醫療資源調配等。醫療大數據平臺能夠將分散的醫療數據整合在一起，使得醫生能夠快速、準確地獲取患者的醫療信息，從而能夠提高醫院的治療效率和管理水平。同時，大量醫療數據的分析和挖掘能夠促進臨床研究和決策，醫生可以更深入地了解疾病的發

225、病機制、治療方法和藥物療效等方面的信息，從而為患者提供更好的治療方案。5.7.2 基于大數據分析的醫院運營中心(HOC)醫院運營中心（Hospital Operation Center，HOC）是醫院信息平臺建設中的重要部分，從醫院的臨床服務、醫療管理、資源管理等系統中抽取業務及管理數據，經過清洗、轉換后，結合醫院管理決策需求進行加工和整理，形成面向不同業務的主題庫，通過可視化等手段為管理決策和業務運行提供數據支持。醫院日常運營數據分析系統整個技術架構分為三層，分別為：貼源數據層：來自醫院各業務流程的數據匯集在貼源數據層，這里包括了全量、原始的數據，數據經過清洗后能夠滿足部分業務系統的查詢需求

226、，實現互聯互通。應用數據層：貼源數據層的數據經過加工、整理后形成應用數據層。根據醫院的運營管理需求，圍繞各項業務流程，規劃資源管理、臨床運營、經濟運行等主題庫建設。水平方向上可以為業務系統提供數據服務，垂直方向上可以進一步支撐醫院運營管理各大主題的數據分析和展現。數據展現層：數據展現層是面向用戶的訪問入口。針對管理目標梳理歸納出各項業務指標和分析邏輯，關鍵環節實時監控數據經過分析后，以查詢報表、定期報告、專項分析預測等多種方式呈現在用戶面前，用戶可以通過 PC、手機、大屏等多種終端訪問，獲取數據分析的結果。HOC 能夠打破數據孤島，使分散在各個系統中的數據被匯聚起來有效利用，進而釋放數據價值，

227、充分融合業務流程和運營管理，使得業務中產生的數據能夠指導決策、優化流程，從而反哺業務，形成閉環，促進醫院“人財物”、“醫教研”、“護藥技”等領域的全流程精細化管理。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書7505|數字技術在智慧醫院建設中的應用AI 和大模型技術在智慧醫院建設中的應用5.85.8.1 AI 輔助臨床決策傳統的臨床決策支持系統（CDSS）核心為知識庫和推理機，知識庫存儲著大量的編譯信息，推理機根據知識庫里的規則對資料進行自動整合、分析，再將結果提供給用戶?；谥R庫和推理機的CDSS根據已有的規則和知識進行推理，無法處理未知的情況或新的知識，難以全面準確地應對臨床知識的復雜性和多樣性?；?/p>

228、人工智能的 CDSS 能夠對醫院海量的非標準化數據和非結構化數據進行結構化、標準化和歸一化，并分析和提煉各種人工智能模型，掌握語義搜索、輔助診療、風險預警等能力。AI輔助診療模型封裝了特定業務邏輯和機器學習模型，支持基于臨床數據的個性化預測；語義搜索引擎綜合了自然語義處理和知識圖譜技術，支持對電子病歷后結構化文本和結構化數據的語義級搜索，可用于臨床研究隊列發現、語義檢索等業務。依賴人工神經網絡具備的機器學習能力，可以在人機交互、不斷訓練的過程中總結和明確知識，并利用知識為用戶提供建議。AI 輔助臨床決策系統包含如下關鍵內容：1.多源異構醫療數據庫建設收集多中心多模態影像和檢驗數據、生命組學數據

229、、結構化電子病歷等數據集，研究疾病影像特征及臨床特征，構建標準疾病分類數據庫；組織專家組構建多病種標注標準及專家共識，構建人工標注及機器標注數據庫；建立多源異構數據庫整合分析的工作流與工具集，搭建訓練、測試、驗證及臨床評價平臺及系統，并支持動態更新與拓展。2.臨床輔助決策模型建設根據疾病診療知識拆解決策樹，并轉化成相關規則引擎，確定疾病所需的變量及數據源對應關系；基于自然語言處理、數據預處理等技術，將院內多模態、多源異構數據進行結構化、標準化處理，并基于深度學習、大數據分析等技術構建 AI 算法模型庫；基于 AI 大數據及疾病數據庫，實現 AI 智能輔助篩查預警、臨床治療方案推薦等臨床決策及預

230、后預測和療效評估。3.應用服務建設無縫集成醫院現有電子病歷系統和 AI 輔助臨床決策系統，實現在線即時的臨床輔助決策支持功能，通過插件式的部署方式，提供基于應用場景的智能組件設計模式。并對 HIS、EMR 等上下文環境提供自然語言在線解析，能對電子病歷信息自動識別與分析，實時提示與警示；針對半結構化或非結構化醫學問題，可通過人機交互方式改善和提高決策效率。AI 輔助臨床決策同樣有助于病案質量控制，例如瑞金醫院在病歷病案管理中采用了 CDSS 系統，將醫務人員和質控人員從高負荷的工作中解放出來。該系統利用 AI 實時檢驗門診醫生病歷書寫質量，對缺陷問題進行實時提醒與質控干預，為臨床醫生提供符合循

231、證證據的診療建議，預警患者禁忌、檢驗異常指標等。這種事中監控可以讓質控員根據 AI 提供的可視化數據進行日常監管和整改，讓醫生根據 AI 實時提示修正病歷，優化診療方案，提升臨床和管理效率。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書76數字技術在智慧醫院建設中的應用|055.8.2 AI 輔助超聲診斷超聲診斷不同于放射科影像診斷，放射科醫生可通過靜態圖像進行診斷，而超聲醫生則需要采集不同切面的實時動態圖像進行診斷，超聲影像的獲取和診斷都非常依賴醫生經驗。在實際臨床中，超聲醫生人數與實際需求量之間存在巨大差距，普遍存在超聲醫學數據信息量大，超聲醫師工作強度大的問題，同時不同年資的醫生診斷結果差異大、質量缺乏

232、統一標準。AI 輔助能力可以讓超聲診斷變得更加簡單、可及性更高。AI 輔助超聲診斷運用超大規模卷積神經網絡、深度學習、醫學圖像處理等人工智能技術，可實現在超聲檢查過程中，AI實時同步分析超聲影像，提供人工智能精準輔助診斷的能力。AI 輔助超聲診斷技術在包括甲狀腺、乳腺、心臟、血管、胎兒產前篩查、骨科、淋巴、皮膚等領域均具有廣泛的應用前景。通過 AI 輔助超聲診斷，一方面可以節約醫生對患者超聲影像圖的判讀時間和精力，提高判讀準確度，整體提高超聲醫務人員工作效率，降低漏診率和誤診率；另一方面可以快速診斷出具結果，減少穿刺給患者帶來的痛苦，降低患者經濟成本，大大提高患者就醫滿意度。5.8.3 語音智

233、能隨訪臨床隨訪是患者診療過程中的重要組成部分，既能有效了解患者病情發展，也能延伸患者院外管理范圍，滿足患者需求，提供及時有效的醫療幫助。目前我國醫療資源尚且不足，而傳統的診后管理模式需要投入大量的人力資源，特別是慢性疾病的隨訪，需要與患者建立長期聯系。復雜性與長周期性往往使得隨訪工作難以維系，鮮有成效。將人工智能技術應用于臨床隨訪，建立語音智能隨訪平臺，可以協助醫護人員低成本、高效率地完成臨床隨訪、病人就診隨訪、科研隨訪、慢病隨訪等工作，并為廣大患者提供健康宣教、康復指導、滿意度調查、預約提醒等智能語音外呼服務。5.8.4 健康咨詢大模型人工智能可以通過大數據分析和機器學習算法，對大量的健康數

234、據進行分析和挖掘，為用戶提供健康結論與建議。人工智能大模型可以模擬臨床醫生問診思維，以自然語言與用戶進行交互，智能采集用戶病情信息，評估用戶可能的患病情況，進而提供健康管理或分診掛號建議；或者通過智能穿戴設備收集的心率、血壓等用戶的生理數據，分析用戶睡眠質量、運動效果，為用戶提供更加個性化的健康管理建議。相比于傳統的智能健康咨詢，健康咨詢大模型在自然語言大模型的基礎上，輸入大量高質量醫患對話數據和大規模醫療知識圖譜，具備更出色的自然語言處理能力和理解能力，可以理解圖片圖像、處理各類醫療數據、文獻和病歷，為患者提供咨詢服務。健康咨詢大模型能夠自動生成文字、圖像等多種形式的治療方案和健康管理計劃，

235、為用戶提供更加個性化、全面的健康咨詢服務。健康咨詢大模型的訓練基于循證醫學，在最新版本臨床醫學指南、疾病診療模型、專家共識等數據的基礎上，結合大量的醫患問答數據，形成針對不同疾病的知識庫。同時，健康咨詢大模型具備強大的醫學語義理解能力，能夠根據用戶的非專業描述，進行多輪問詢，分析判斷出患者的真實健康狀況，并在輸出咨詢建議后對用戶提出的疑問進行進一步解答。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書7705|數字技術在智慧醫院建設中的應用5.8.5 用藥推薦大模型用藥推薦指的是根據病患的健康狀況推薦最佳治療藥物。早期的藥物推薦系統核心是診斷與藥物關系的知識庫，這種知識庫中的規則往往來自專家經驗，開發和更新維護

236、難度較大，覆蓋范圍有限。在深度學習被引入藥物推薦之后，人們得以挖掘出藥物與大量其他醫療實體之間的關系，把用藥推薦的基礎由簡單的診斷-藥物關聯拓展到藥物療效、藥物間相互作用關系、病情、病因、癥狀等多維度模型，更準確地為用戶推薦合適的藥物。運用深度學習技術，基于大規模數據集進行訓練，深入探索藥物和其他醫療實體之間的復雜關聯，構建藥物推薦大模型。相比于傳統的 AI 藥物推薦，藥物推薦大模型具有更高的精度和復雜度。結合語言大模型的文本理解、對話等能力，用戶可以通過對話的方式獲得用藥推薦，降低使用難度。用藥推薦大模型通過利用多模態數據、圖神經網絡和大規模無監督訓練，提取并整合藥物協同作用的重要特征，從而

237、準確地預測協同效應。通過輸入藥物的化學結構圖、細胞系的基因/蛋白質表達等，用藥推薦大模型可以構建藥物-藥物相似性關系、藥物-靶點基因/蛋白對應關系、以及蛋白和蛋白相互作用關系等信息豐富的圖，實現聯合用藥效果預測。大模型能夠更為充分地考慮到耐藥性、治療效果、相互作用等因素，給出更準確高效的用藥方案。在具體應用層面，鄭州大學第一附屬醫院國家遠程醫療中心與商湯科技合作，將醫院海量藥學知識和專家經驗與商湯科技的 AI 技術和醫療行業經驗結合，讓大模型賦能影像、病理、心電三大智能遠程診斷平臺，輔助地區特色病、疑難病的診療。雙方聯合研發出的用藥咨詢語言大模型，已經開始為患者提供線上用藥咨詢服務。區塊鏈技術

238、在智慧醫院建設中的應用5.95.9.1 基于區塊鏈的電子病歷信息共享隨著大數據技術的不斷發展，數據的共享流通需求越來越高。中國國家衛健委高度重視國家健康醫療大數據共享服務，正在研究建立全國統一的電子健康檔案、電子病歷、藥品器械、公共衛生、醫療服務、醫保等信息標準體系，并逐步實現互聯互通、信息共享和業務協同。當前主要醫院已經完成電子病歷系統的建設，但目前的電子病歷僅存儲在各個醫院的檔案庫或資料室，醫院為防止病歷信息泄露或者被篡改，不愿意將其共享，這導致用戶本身不能隨時隨地的進行查詢，且用戶一旦更換醫生或轉院治療，將無法提供之前的歷史病歷，這不僅對病人看病造成麻煩，更是對歷史病歷信息的資源浪費。因

239、此，有必要對電子病歷存儲查詢進行改進，實現異地電子病歷共享查詢，充分利用歷史病歷數據，為用戶提供行之有效的診斷方案。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書78數字技術在智慧醫院建設中的應用|05利用區塊鏈的全流程可追溯、防篡改、安全等特性，搭建可監管、可追溯、可信任的數據安全流轉管道，保證電子病歷等健康醫療數據可以安全可信地被多方共享和流轉，實現跨機構、跨系統的數據協同和業務協同。同時，提供基于區塊鏈的場景應用服務，為衛健委、疾控中心、醫保局等政府垂直管理單位，以及醫共體、總院分院的大型醫療機構等解決“行業監管+民生服務”方面的諸多問題和痛點。通過區塊鏈實現區域間電子病歷共享的方案架構如下圖所示：利用

240、區塊鏈打通這些醫院的電子病歷的上鏈、共享和追溯，從而保證鏈上的電子病歷真實性和隱私性。將醫院、公共醫療監管機構、銀行和醫保單位組成聯盟鏈，實現電子病歷的生成上鏈、上鏈后的共享和責任人的簽名、用戶跨院就診時病歷信息的同步以及醫保報銷的跟蹤，從而可有效的保障電子病歷上鏈的真實性以及在傳遞共享中的可信性，同時解決的醫保騙保的問題，實現醫療與醫保的有效協同。用戶可以通過手機查詢自己的全套的病歷以及相關醫院的共享情況和醫保的使用情況。通過區塊鏈技術，提升醫院信息化、數字化、互聯網化整體能力和應用，延伸醫院服務觸角。圖 5-14 區塊鏈技術實現病歷共享方案架構數字技術賦能智慧醫院建設白皮書7906|數字技

241、術引領下的未來智慧醫院展望數字技術應用于智慧醫院的發展趨勢6.1趨勢一：多學科技術交叉融合21 世紀以來，生命科學研究迅猛發展，并與機械、光學、材料、電子和計算機等領域的突破性創新結合在一起，以應對當今醫學、健康和生命領域的重大挑戰。以云計算、大數據、人工智能、數字孿生等為代表的前沿工程技術，正以前所未有的力量推動醫學技術的進步。世界各國政府越來越重視生物醫學和工程學的融合發展，紛紛出臺促進醫工交叉融合發展的相關戰略、政策和規劃。美國國家生物經濟藍圖和材料基因組計劃戰略規劃、英國合成生物學路線圖、印度2015-2020 年國家生物技術發展戰略等戰略規劃的出臺，體現了各國政府對促進生物醫學領域和

242、工程領域融合發展的高度重視。06數字技術引領下的未來智慧醫院展望數字技術賦能智慧醫院建設白皮書80數字技術引領下的未來智慧醫院展望|062021 年 12 月，在國家發展改革委印發的“十四五”生物經濟發展規劃中，提出支持前沿交叉學科體系建設，鼓勵生命科學與醫學、物理、工程、信息、化學等學科交叉融合，培養生命科學復合型人才?！笆奈濉鄙锝洕l展規劃提出要促進生物技術與信息技術深度融合，全面提升生物產業多樣化水平，推動生物經濟高質量發展。利用云計算、大數據、人工智能等信息技術，支撐新藥研制；支持基于人工智能的醫學影像輔助診斷、病理分型、生理信號分析等應用發展，開展腦、肺、眼、骨、心腦血管、皮膚等

243、常見傷病的圖像識別技術研發，加快醫學圖像輔助診斷系統產品化和臨床輔助應用；研發多模態臨床決策支持系統，綜合使用常見疾病的臨床指南和臨床標準術語集，覆蓋常見疾病種類，支持每年及時加入新的疾病類型診斷、治療、康復指南，借助自然語言處理、知識圖譜等技術手段，實現智能引導采集判別病歷信息，覆蓋體檢、分診、決策、術后復查等全流程；支持發展“互聯網+衛生健康”，建設區域性遠程醫療服務中心、基因技術服務中心、第三方影像信息中心等。世界一流科研機構將醫工交叉作為未來發展的新方向，并且已經取得了卓越研究成果。例如，麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所是美國乃至世界最先進的癌癥研究機構，研究人員不僅來自生物系（原麻省理

244、工學院癌癥研究中心）和工程學院，而且還來自造就了當今世界一流的生物醫學交叉研究中心的懷特黑德生物醫學研究所，以及布羅德基因組醫學研究所。生物學、化學、機械工程、材料科學、計算機科學和臨床醫學的多學科團隊成員，為推動抗擊癌癥提出創新觀點和跨學科方法。2019 年 5 月 6 日，科赫綜合癌癥研究所研究人員宣稱開發出一種能夠靶向腫瘤和轉移灶的新方法，該成果發表在美國國家科學院院刊上。趨勢二：技術驅動向精準醫療發展精準醫療(Precision Medicine)是以個體化醫療為基礎、隨著基因組測序技術快速進步以及生物信息與大數據科學的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療模式，其本質是通過基因組、蛋

245、白質組等組學技術和醫學前沿技術，對于大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證與應用，從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點，并對疾病不同狀態和過程進行精確分類，最終實現對疾病和特定患者進行個體化精準治療的目的，提高疾病診治與預防效率。精準醫療主要包括三個層次。第一層是基因測序，從血液或唾液中分析測定基因全序列，這是精準醫療的基礎；第二層主要涉及細胞免疫治療，通過激活人體免疫細胞，間接殺死腫瘤細胞，其優勢在于無毒副作用；第三層是基因編輯，如 CRISPR/Cas9 基因組編輯技術及其在精準醫療中的應用。全球精準醫療更多地集中在人類對惡性腫瘤的早期診斷和治療上，癌癥的診治有望成為下一

246、階段表現最為突出的領域。趨勢三：人工智能由單點應用邁向多能力融合人工智能技術發展至今，雖然取得了許多突破與進步，但仍存在三大主要局限：首先，人工智能模型的功能單一，一個模型只能解決一個任務；其次，人工智能模型的訓練依賴于大量的樣本，如果缺乏足夠的樣本支撐，訓練也就無從談起；第三，人工智能模型的泛化能力差，難以向更加廣泛的應用場景推廣。人工智能經歷了對單點技術的聚焦后，客戶逐漸發現自身的復雜需求難以得到快速響應，轉向尋求獲取人工智能綜合解決方案，在技術層面表現為由計算機視覺等單點感知向視覺+語音等多模態感知，從人工智能在單個環節的應用向感知+認識+決策等多個環節融合，以及通過一體化解決方案以實現

247、對全業務鏈條賦能等方向發展，以形成行業價值閉環。當前快速發展的多模態大模型就是一種多能力融合的人工智能。醫療多模態大模型是指將多種醫療數據類型（如醫學圖像、病歷信息、基因數據等）進行融合和分析的大型人工智能模型。這種模型可以充分利用不同數據類型之間的互補性，提高醫療診斷和治療的準確性和可靠性。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書8106|數字技術引領下的未來智慧醫院展望醫療多模態大模型的應用領域非常廣泛，包括醫學影像診斷、病理學分析、醫學遺傳學研究、個性化治療方案制定等。例如，在醫學影像診斷中，多模態大模型可以將 MRI、CT、X 光等不同的醫學圖像數據融合在一起，提高對病變的識別準確率；在個性化治

248、療方案制定中，多模態大模型可以綜合分析患者的病歷信息、基因數據、生活方式等多方面的信息，為患者提供更加精準、個性化的治療方案。趨勢四：AI+數字孿生，重塑醫院運營模式AI+數字孿生是將人工智能和數字孿生技術相結合，創建物理實體的虛擬模型，實現對物理實體的模擬、預測和控制。數字孿生技術通過收集物理實體的歷史數據、實時數據以及算法模型等，創建物理實體的虛擬模型，實現與物理實體之間的虛實交互。而人工智能技術則通過對虛擬模型的處理和分析，實現對物理實體的預測和控制。AI 和數字孿生技術的應用可以重塑醫院的運營模式，具體表現在以下幾個方面：優化醫療資源的配置：通過數字孿生技術，醫院可以對醫療資源的使用情

249、況進行實時管理和分析，實現資源的優化配置，提高資源的利用效率。提高醫療服務的效率和質量：通過 AI 和數字孿生技術，醫院可以對患者的醫療數據進行綜合分析，提高診斷和治療的準確性和效率。例如，通過智能醫療診斷系統，可以為患者提供更加精準的診斷結果，縮短等待時間，提高醫療服務的效率和質量。實現醫院的可視化、數字化管理：基于物聯網、云計算、大數據和數字孿生等技術，采集、處理并實時展示醫療設備狀態、患者及醫護人員情況、醫療診斷信息等各醫療環節數據，將復雜的、難以理解的數據以可視化的形式進行直觀呈現，構建以數據為中心的醫療信息管理服務體系，從而全面提升醫院人員管理、設備管理、安全管理、科研教學管理等效率

250、。個性化醫療服務和健康管理：通過 AI 和數字孿生技術，醫院可以為患者提供更加個性化、精準的醫療服務和健康管理方案。例如，通過個性化的健康管理方案，可以為患者提供針對性的健康指導和建議，提高患者的健康水平和生活質量。未來數字技術賦能智慧醫院暢想6.26.2.1 生物柔性傳感技術的應用 生物柔性傳感技術是一種基于人體生物信號的傳感技術，能夠實現對人體生理、生化信息的實時采集和分析，從而實現對人體健康狀況的監測和預測，以實現更精準的醫學診斷。生物柔性可穿戴設備可穿戴設備以其小型化、重量輕、靈活等特點，被廣泛用于生物醫學、信息獲取、人機交互和機器人等領域，從而引發新一輪技術生物醫療器械行業的創新。隨

251、著各學科技術交叉融合的發展，柔性可穿戴傳感技術已經出現，該技術將生物醫學、材料科學、控制科學和通信技術等多學科結合在一起，形成了包括電子皮膚貼片、軟機器人、生物電池和個性化醫療設備等多種形態的產品，近年來已經廣泛應用于人類生理信號檢測等領域。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書82數字技術引領下的未來智慧醫院展望|06柔性生物可穿戴設備按照不同的應用場景和實現方式，可以分為體外傳感和體內傳感兩種類型。相比于體外傳感，體內傳感對應用環境的要求更加苛刻。近年來，隨著無線通信和人機交互技術的迅速發展，信號傳輸呈現出高度一致性和實時性，體外傳感式的可穿戴設備成為主要焦點，其可被用于跟蹤人體各部位運動、協助診

252、斷各種疾病、并能夠建立更高水平的人機交互。一種典型的體外柔性可穿戴設備是基于可拉伸有機光電系統的體外實時健康監測貼片，該貼片通過與手腕的保形接觸檢測心率的變化。貼片的主體是由有機光電二極管（OPD）和兩個有機發光二極管（OLED）組成的柔性光體積跟蹤傳感器陣列。OLED 發出的紅燈在背壁反射后，OPD 檢測反射光強度的變化，反射光的強度因心率的變化而變化。它還攜帶具有可變微裂紋的二極管陣列組成的軟顯示器?；贏u（黃金）材料的互連與應力消除層結合，以便在折疊、扭曲和拉伸下穩定運行，信號經過微控制器處理、濾波、計數并實時顯示在二極管陣列上。該貼片可以大規模生產及應用，以監測日常生活中的生物信號，

253、有助于更全面地進行健康檢測。柔性可穿戴傳感器在輔助診斷和治療、健康監測、細胞捕獲、醫療假肢、人機交互、藥物輸送和靶向治療等領域具有巨大的發展潛力。圖 6-1 生物柔性健康貼片(圖片源自 Micromachines 期刊)體血管 薄膜封裝 陰極 像素定義層 陽極 連接器（微裂紋Au）可拉伸基座 減壓層 犧牲層 6.2.2 人機接口及類腦計算的應用在科學研究迅速發展以及社會需求的強烈推動下，腦科學正處于發展的關鍵時期。腦科學通過對大腦認知神經原理的研究，提升人類對自身的理解和大腦重大疾病的診治水平，也為發展類腦計算系統和器件、突破傳統計算機架構的束縛提供了重要的依據。腦科學領域中對困擾人們已久的若

254、干大腦及神經系統疾?。ㄈ绨柎暮ＤY、帕金森癥、精神分裂癥、抑郁癥、自閉癥、中風等）的病因和發病機制的研究，以及在此基礎上研發早期診斷指標和新的治療對策（如應用新的腦影像技術、光遺傳技術、腦電技術和細胞、分子生物學技術），已成為迫切的社會需求和重要研究方向。類腦計算正處于新興發展階段，隨著云計算、物聯網、傳感網絡、大數據和人工智能等新技術持續突破，在實現依靠海量數據建立以數據驅動的模型學習能力后，基于認知仿生驅動的類腦計算已逐步成為下一階段人工智能發展的新動力。腦機接口技術是一種通過軟硬件相結合的通信系統實現大腦和外部環境直接交互的技術，即不借助人類的神經肌肉控制系統，將大腦中樞系統產生的動作

255、意圖直接通過計算機進行信號提取和處理，再將此信號進行轉換后驅動外部設備產生實際的動作，進而完成大腦的動作指令。此項技術現已被廣泛應用于腦科學、生物醫學和康復醫學等諸多領域。腦機接口治療癱瘓中風是全球發病率較高的一種可致殘疾病。中風可引起神經功能失?；蛉睋p，嚴重者可能會導致半身不遂甚至全身癱瘓，如果再出現聲音癱瘓導致喪失說話能力，對患者的打擊是毀滅性的。隨著科學技術的發展，腦機接口技術可以幫助失語癱瘓患者直接從大腦中“讀取”他們的意圖，并利用這些信息控制外部設備移動癱瘓患者的肢體。目前在這一領域已經取得了突破性的進展。自然(Nature)期刊 2023 年 8 月 23 日發表了具里程碑意義的腦

256、神經科學研究結果，舊金山加州大學(UCSF)神經外科研究團隊通過在大腦表層植入芯片，再結合人工智能算法，讓近 20 年無法說話、也不能運用四肢的中風患者，得以使用數字虛擬化身“開口說話”。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書8306|數字技術引領下的未來智慧醫院展望這項研究采用了全新的腦機接口技術，通過患者面部表情為患者的數字虛擬化身制作動畫，以模仿人類交流的細節。為了實現這一目標，研究人員首先在患者的大腦表層下植入了一組由 253 個電極組成的薄片狀矩形電極。然后通過一根電纜插入患者頭部固定的端口，將電極連接到一組處理器上。這個系統能夠驅動電腦以每分鐘近 78 個單詞的速度說話，接近正常人的說話速

257、度。這項研究還采用了創新的腦機接口結合多模態人工智能技術來解碼面部動作，從而驅動數字虛擬化身進行交流。研究人員利用深度學習模型將檢測到的神經信號映射到語音單元、語音特征，以輸出文本、合成語音和驅動數字虛擬化身。這種多模態語音解碼系統使癱瘓者能夠通過控制數字虛擬化身的頭像來顯示發音動作表達強烈的情感，從而實現非語言交流。目前患者的大腦表層芯片仍采用有線的方式連接到電腦，未來采用無線連接技術，可以使該項技術的使用更加地輕便、靈活，可應用到更加廣泛的場景。6.2.3 人工智能及大模型的應用智能云超聲 隨著數字技術不斷發展，綜合大帶寬、低時延網絡和云端大算力的支持，利用全光、5G 等高帶寬、低延遲網絡

258、傳輸特性，將超聲圖像甚至原始信號數據傳輸至云端，由云端的大算力進行分析處理，超聲診斷的能力將得到進一步提升。圖 6-2 腦機接口技術治療癱瘓（圖片來自網絡）圖 6-3 智能云超聲架構圖智能云超聲將帶來超聲診斷模式的變革。相比傳統的超聲檢查模式，智能云超聲具備如下優勢：傳統的超聲圖像重建是基于本機 FPGA/GPU 進行，如果將信號實時傳輸到云端，可以利用云端的大算力進行超聲信號的高質量成像，可大幅度提高超聲設備成像質量，即使使用小型化、中低端超聲設備也可能得到高端臺式超聲的成像效果。本地醫生端超聲云端成像+AI 實時輔助診斷臺超超聲輔助終端云服務器算力+影像存儲服務超聲影像統一質控IP+5G

259、融合網絡掌超云數據中心超聲信號數據/圖像增強圖像/AI 輔助診斷結果數字技術賦能智慧醫院建設白皮書84數字技術引領下的未來智慧醫院展望|06 利用計算機視覺處理的能力，將超聲采集的圖像傳輸到云端，在云端進行組織器官的三維重建、切割著色，將有效地幫助醫生更好地理解超聲檢查的結果，提高診斷的準確性。超聲AI輔助診斷算法集中化部署在云端，超聲設備視頻實時傳輸到云端進行實時推理運算得到AI輔助診斷結果；隨著超聲 AI 輔助診斷技術的發展，超聲 AI 輔助診斷的能力將越來越強，可大幅度提高診斷準確率和效率。利用 AI 大模型的能力，可根據超聲診斷圖像自動生成超聲診斷報告，提高醫生診斷效率。超聲診斷影像統

260、一接入到云端并存儲，借助云端的大算力進行 AI 質控，及時發現問題，提高診斷質量。借助大帶寬網絡+人工智能的數字化技術，未來智慧云超聲可提供超越現有高端臺式超聲的診斷能力和體驗，在提高超聲診斷的水平和質量的同時也可以降低超聲診斷服務的門檻。云端提供的服務如同一個高齡資超聲醫生 7*24 不間斷服務，為各級醫院/醫療機構超聲醫生、臨床醫生服務，降低漏診和誤診率，提高超聲診斷的整體服務能力，同時也緩解高齡資超聲醫生緊缺的問題。6.2.4 3D 打印技術的應用3D 生物打印組織器官再生醫學是利用生物學及工程學的理論方法重新制造丟失或功能損害的組織和器官，使其具備正常組織和器官的結構和功能的一門學科。

261、再生醫學是 21 世紀人類新型健康保健的前沿科學，有助于攻克目前無法治療的疾病，例如由糖尿病、脊髓損傷、心肌梗死、肝衰、腎衰、骨關節炎、骨質疏松等導致的組織和器官的損壞都可能通過再生醫學技術獲得治愈。隨著 3D 打印技術的逐漸成熟和廣泛應用，3D 生物打印技術成為再生醫學的一種重要實現手段。3D 生物打印是以用戶自由設計或醫學影像三維重建的計算機三維模型為基礎，通過軟件分層離散和數控成型的方法，定位裝配生物材料或活細胞，制造生物支架、組織器官和個性化醫療器械等生物醫學產品的 3D 打印技術，其最終目標是實現打印出的生物體血管化，以構建出具備完整生物學功能的組織和器官，從而精確修復或替代人體病變

262、或衰老的組織和器官。根據其原理和方法，3D 生物打印可以被分為三步：首先，對打印前的數據進行收集及軟件建模，主要包括 3D 影像采集、數字化三維設計和打印材料的選擇等；其次，將選定的材料與細胞制成“生物墨水”，使用相對應的 3D 生物打印機，設定相關的打印參數，進行生物打印成型；最后，對生物打印體的仿生結構、機械性能和生物活性等方面進行加工改善等后續培養，最終制造出符合要求的生物體。2016 年，美國某大學再生醫學研究所的研究人員發表論文稱，他們已經創建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D 打印機，該論文表示，科學家們此次研發的 3D 打印機使用計算機控制的噴嘴以一種非常精確的模式逐層擠出主要

263、含人體細胞的水凝膠沉積材料。這些沉積層最終會硬化，從而生成預設的對象。他們利用這臺打印機打印出了耳形軟骨、肌肉和下頜骨，理論上，這些打印出來的器官、組織和骨骼能夠直接植入人體。3D 打印器官是目前生物 3D 打印界的終極目標，可以極大的緩解移植器官的數量不足的問題，從而最大限度的延續患者的生命或者提高患者的生命質量。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書8506|數字技術引領下的未來智慧醫院展望6.2.5 XR 及數字孿生技術的應用XR 技術是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)以及混合現實(MR)等多種技術的統稱，其在智慧醫院建設中具有廣闊的應用前景。XR 技術將帶來更具互動性和沉浸感的教學環境、提升

264、醫療診斷和手術規劃的準確性、改善病人體驗和康復效果、提高醫療設備維護和管理效率，以及促進運營分析和流程優化。這些應用和效果將促進智慧醫院建設，提高醫療服務的質量和效益。1.XR 輔助教學XR 輔助教學是指利用虛擬現實和增強現實技術來提供更具互動性和沉浸感的教學環境，可以幫助醫學生和醫務人員更直觀地學習與理解醫學知識和操作技術。XR 輔助教學是將 XR 技術應用于醫學教育和培訓中的重要領域，通過虛擬現實和增強現實技術，醫學生可以進行身臨其境的實踐訓練，模擬真實的手術操作或急救場景，提高醫學生的專業技能和應急反應能力。此外，增強現實技術可以將醫學教材、解剖圖像和生理數據實時投影到真實場景中，幫助學

265、生更好地理解和應用醫學知識。通過使用 XR 技術，醫學生可以模擬真實的手術操作，學習解剖知識以及疾病的診斷和治療方法。這種虛擬仿真訓練可以提高學生對醫療操作的熟練度和自信心，減少實習風險和錯誤。目前，已經有一些智慧醫院開始使用 XR 技術進行醫療教育，比如解剖教學、手術模擬、病例演示等領域，但還處于起步階段。XR 輔助教學已經在國內外多家醫學院校和醫療機構得到應用，例如，美國哈佛醫學院、約翰 霍普金斯醫院，以及國內的上海交通大學醫學院、浙江大學醫學院等都開展了相關的 XR 教學項目。未來，醫學院校和醫療機構可以結合虛擬現實和增強現實技術，構建更加真實且多樣化的教育環境，提高醫學教育的質量，培養

266、更多的優秀醫療人才，XR 輔助教學將在未來得到更加廣泛的應用，可以通過虛擬現實技術模擬手術、診斷等場景，幫助醫學生更好地掌握醫學知識和技能，將學習效果推向更高級別，為醫學教育提供更具有效性和可行性的教學手段。2.XR 輔助醫療XR 輔助醫療是指利用虛擬現實和增強現實技術，輔助醫生進行診斷和治療，提高醫療效率和準確度。XR 輔助醫療已經在多個領域得到應用，例如：在手術中使用增強現實技術輔助醫生進行手術操作，在術前術后使用虛擬現實來減輕焦慮，在提供療效的同時，減輕了患者的痛苦和負擔等。XR 輔助醫療將在未來得到更加廣泛的應用，可以通過虛擬現實技術模擬疾病、手術等場景，幫助醫生更加準確地進行診斷和治

267、療。XR 輔助醫療可以提供精準的手術導航、三維立體可視化的病情分析和遠程會診等功能。通過虛擬現實和增強現實技術，醫護人員可以在手術前通過仿真手術實踐，更加準確地進行手術規劃和操作，減少手術風險和并發癥發生的可能性。另外，XR 技術可以將醫學影像與實時生理數據相結合，顯示在醫生視野中，幫助醫生更準確地判斷病情，以更加全面和準確地判斷疾病的發展情況。在治療方面，虛擬現實和增強現實技術可以為醫生提供更全面、直觀的信息，幫助進行復雜手術操作和精確治療，并可以進行遠程會診和指導手術。目前，一些醫院已經開始應用 XR 技術進行手術導航和病情分析，未來可能還會有更廣泛的應用，進一步提升醫療質量和效率。目前，

268、一些智慧醫院已經開始應用這些技術進行個別病例的治療，但在大規模應用方面還有待進一步發展。未來，可預見的是，醫療機構將加大對 XR 技術的投入，通過虛擬現實和增強現實實現醫療診療過程的優化與精細化，提高醫療質量和效率。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書86數字技術引領下的未來智慧醫院展望|063.基于數字孿生的全數字化運營基于數字孿生的全數字化運營是指將醫院實體與虛擬現實場景相結合，實現醫院內部各項運營管理的數字化。通過將醫院的各個環節數字化，包括預約、接診、檢查、治療和藥品配送等，可以提高醫院的運作效率和服務質量。AR 技術可以被用于診斷影像的實時展示和分析，VR 技術可以為醫院管理人員提供虛擬實

269、境的模擬預測，以便更好地規劃醫院資源和人員。通過數字孿生技術，醫院可以實時監測和模擬醫療設備的狀態，提高設備的使用效率和維護效果。醫院管理者可以在虛擬環境中模擬醫院的運營情況并進行分析，包括人員配置、流程優化和資源管理等，以便更好地做出決策和規劃，提高醫療服務的質量和效益。XR 技術還可以將各類監控數據以增強現實方式展示，提醒工作人員進行合規操作，提高醫院的安全性和效率。一些醫院已經開始嘗試使用 AR 技術逐步進行數字化運營，以提升醫院服務質量。未來數字孿生技術將廣泛應用于醫院管理、流程改進、預測性維護等方面，推動醫院管理方式的變革，提高醫院運營效率，優化臨床決策，提升醫療服務質量、降低成本。

270、數字技術賦能智慧醫院建設白皮書8707|總結數次技術創新引領的工業革命，強力推動并促進了整個社會文化、經濟的發展和變革，同時也促進了醫學技術、診療服務和醫療機構的建立和發展。醫療健康技術和服務的發展提升了人類健康水平，但醫療保健和社會照護伴隨著人口老齡化、慢病人群的增加而面臨著巨大壓力。加速醫療創新和提高醫療效率、提升醫療服務的可及性，已成為新趨勢?，F代生活的重塑是數字技術從根本上的驅動，但數字技術驅動醫療健康變革的充分度遠遠不足。隨著“智慧醫院”成為建設目標和愿景，物聯網、5G、人工智能等新技術逐步導入，突破了醫療領域流程系統的限制，創新的醫療健康技術譬如人工智能輔助影像診斷、遠程會診和遠程

271、監測等在新冠大流行中被加速應用。07總結數字技術賦能智慧醫院建設白皮書87數字技術賦能智慧醫院建設白皮書88總結|07本白皮書所介紹的物聯網、5G、云計算、大數據和人工智能等創新的數字技術能夠助力實現實體與網絡的緊密聯接，構建出以患者為核心的全新的、個性化的醫療服務系統，患者與醫護人員都可以享有實時（Real-time）、按需（On-demand）、全在線（All-online）、服務自助（DIY）和社交化（Social）的創新體驗。在提升患者和醫護滿意度的同時，醫院綜合管理中工作流的優化改進、診療服務質量的提高、院感發生和傳播的減少、資產管理的效率提升都是“智慧醫院”所必須具備的。同時降低經

272、營成本、提升員工效率、減少延誤和差錯也是整個醫療行業面臨的巨大壓力和挑戰。為應對這些壓力和挑戰，越來越多的“他山之石”被借鑒和采用，譬如，基于低功率藍牙（BLE）、超寬帶（UWB）、Wi-Fi、紅外（IR）、射頻識別（RFID）等技術和產品所開發的實時定位系統（RTLS），這個助力實現資產受控和安全合規的技術，在醫療行業中已被用于實現資產和患者的跟蹤定位、數據錄入和設備維護的自動化，從而有益于醫院工作流的優化和改善、設備利用率的提升、醫療文書差錯的減少和患者監測的簡化。普遍采用的電子病歷、遠程醫療服務在世界各地的開展、日漸被接受的虛擬醫院以及 AI 技術與醫療健康應用相結合等，都展現了數字技術

273、驅動醫療健康服務變革和轉型的成功實踐?；卺t療健康數據實現的越來越精準的健康模型、更加個性化的醫療健康服務模式、廣泛采用數字醫療健康技術的醫院和診所，都充分體現了醫療健康行業的數字化能夠助力醫護專注于患者的目標和結果，數字技術融合醫療服務給予醫護綜合且全面的方法，在確保醫療的人文關懷的同時，助力醫療服務從數字化走向“智慧化”，推動醫療健康行業實現智慧化的變革。數字技術賦能智慧醫院建設白皮書88參考文獻1.2020 年政府工作報告，國務院，2020 年2.探秘 5G 新空口技術，華為技術有限公司，2016 年3.中國醫院醫療物聯感知網技術白皮書，2023 年4.淺談物聯網的技術特點及其廣泛應用，

274、劉陳，景興紅，董鋼，20115.2023 物聯網十大技術與產業創新發展趨勢，中國通信學會、中國電子學會6.2023-2028 年中國云計算行業市場分析及發展前景預測報告，思瀚產業研究院7.大數據標準化白皮書（2023 版）8.數據中心設計規范，中華人民共和國國家標準 GB 50174-20179.智慧醫院建設指南，安徽省衛健委 2021 年發布10.智慧醫院白皮書，麥肯錫，20190711.全生命周期健康服務概念、內涵及研究進展，四川大學華西醫院/四川大學華西護理學院，青海省人民醫院急診重癥加強護理病房12.全生命周期健康:健康中國建設的戰略思想.人口與發展，宋新明，2018 年13.腦機接口

275、總體愿景與關鍵技術研究報告，中國信通院，2022 年14.醫工交叉，全球尖端科技展望，北京理工大學，2022 年15.區塊鏈的共識機制研究，翟冉，陳學斌，2021 年16.醫院信息系統建設中的問題探析，傅沛蕾，2019 年17.醫藥產業創新驅動與高質量發展的思考，劉偉，2022 年18.質量追溯系統在醫院消毒供應中心的應用研究，王愛華，2020 年19.醫用冰箱無線溫度監測系統的設計與應用，張志芳，2019 年20.完善公立醫院資產管理對策研究，王紅磊，2021 年21.關于優化醫院門診收費服務流程的思考，侯國蓉，2016 年22.醫療領域人工智能的應用、風險及對策，郭一帆，2021 年23.

276、阿里健康的互聯網醫院，溫淑萍;白金蕾，2016 年24.基于醫院集成平臺的數據質量核查系統應用分析，徐艷萍，2021 年25.基于 AI 大數據的醫療衛生信息化建設研究，過駿愈，2021 年26.醫學影像 AI 技術創業探討，許建林;林準升;劉婷;李啟銘;劉志武;趙潔，2021 年27.PDX 模型與腫瘤個體化用藥指導，胡瑞娟;謝鵬;胡策;譚秦東;吳兆紅，2018 年28.精準醫療離我們還有多遠，王麗娜，2017 年29.重癥醫療數據的可視化，崔洪振;高靜;王世超;顏澤;李丹寧;杜杭麗，2021 年30.基于區塊鏈的電子病歷數據共享模型研究，劉芬;朱壯友;許勇，2021 年31.新興技術在智慧

277、醫院工程全生命周期中的應用，張建忠，陳梅，李永奎，2021 年32.智慧醫院：技術創新和產業生態構建，翟運開，陳保站，2022 年33.云計算的發展歷史及其應用.信息記錄材料，許子明，田楊鋒，2018 年34.淺談云計算的發展.電子世界，羅曉慧，2019 年35.計算機云計算及其實現技術分析.軍民兩用技術與產品李文軍，2018 年36.融合患者體征與用藥數據的圖神經網絡藥物推薦方法研究，成全;佘德昕，福州大學經濟與管理學院版權聲明本白皮書著作權屬于鄭州大學第一附屬醫院和華為技術有限公司共同所有。轉載、摘編或以其他任何方式使用本白皮書的全部或部分內容的，應注明來源，違反上述聲明者，著作權方將追究其相關法律責任。