6- 錢琨 未來醫院智慧孿生和空間創新_20240427173738.pdf

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1、創新 關愛嚴謹 求實團結 奉獻 創新 關愛嚴謹 求實團結 奉獻 錢 琨2024.4 登封臨床服務投資管理理想使命學術訓練生命科學與工程科學驅動的醫療創新醫療服務機構風險投資、醫療大數據15 Surgical Teams(580+cases)3 NIH RO1 Teams(4.5M USD)40+Engineers/Scientists(10M USD)200+Engineers/Scientists（4.6M patients/year）錢琨復旦中山醫院信智部主任助理，兼規劃與管理中心主任，協助院長在數智化轉型的規劃、管理和運營。深耕計算與臨床融合創新十余年，榮獲全國醫院信息化杰出領導力人物等

2、行業獎項。計算神經科學博士上海海外高層次人才講者智能化、數字化破局互聯網醫療AI 賦能數字孿生/元醫院BioTech+Quantum/AI1234技術賦能醫療在世界194個國家中，排名108WHO 2022世界衛生統計報告2015202020302.22.53.0每千常住人口執業（助理）醫師數（人）“健康中國2030”規劃綱要2021年：3.04人現有的醫療資源已不能滿足人民群眾對優質醫療服務的需求醫院連接模式變為虛實融合、醫院連接模式變為虛實融合、由實向虛，同時也將徹底改變由實向虛，同時也將徹底改變目前就醫邏輯以及醫患關系。目前就醫邏輯以及醫患關系。生成式生成式AIAI技術展現了從感知理解技

3、術展現了從感知理解到生成創造的巨大躍遷，為個性到生成創造的巨大躍遷，為個性化健康醫療服務的應用開啟了新化健康醫療服務的應用開啟了新的征程。的征程。醫療或將是元宇宙應用最先爆發的行業以ChatGPT為代表的生成式人工智能正在主導行業變革數字化醫療能力輸出政企服務科教服務用戶服務基于醫療診療核心能力將優質醫療資源通過數字化、標準化、產品化的形式進行輸出，可復制式下沉輻射至基層醫療數據中臺健康管理醫療管理 康養結合 物聯網設備 居家設備 居家照護 醫保監控 質量監控 服務監管 商業保險拓展在線問診電子處方個性化隨訪數字診療技術化手段數字化平臺診療能力產品化醫療知識數字化報告解讀精準診療專家服務創新服

4、務輔助診療p 知識圖譜p 醫患畫像p CDSS知識庫p 全息視圖檢驗檢查l 標本冷鏈l 配送監控l 基因檢測l AI輔助篩查0101MissionMission以史奠基“健康中國”建設使命中山緣起曾在中山醫院工作的11位一級教授綜合領先 全面輻射 中山醫院總部 閔行梅隴院區 （上海市老年醫學中心）中山醫院青浦分院 中山醫院南院 （上海市公共衛生臨床中心）中山醫院閔行分院 中山醫院徐匯醫院中山醫院金山分院青浦新城院區（籌）中山醫院吳淞醫院長三角合作醫院（蘇州市相城人民醫院）江蘇省蘇州市佘山院區福建省廈門市廈門院區多院區協同優勢l共有總部+9 分支機構，超過100家簽約醫療技術協作醫院，以 5G+

5、醫院數字孿生系統為支撐l參與建設國內首家輻射長三角地區的智慧互聯網醫院l立足長三角，輻射全中國，面向全世界，打造智慧醫院“新范式”首個掛牌的國家區域醫療中心首個獲批立項的綜合類國家醫學中心連續5年國考績效A+2010-2020年共榮獲七項國家級科研獎四十余項上海醫學獎人才類別人數 兩院院士3 國自然“杰出青年”基金6 國自然“優秀青年”基金5教育部新世紀優秀人才4 岐黃學者1 東方學者特聘教授2上海市領軍人才22上海市優秀學術帶頭人27雙聘教授（包括3名院士）59圍繞我國人群疾病譜相關的重大疾病防治問題開展“卡脖子”“臨門一腳”核心技術攻關，推動醫學產業發展培養一批領軍和高水平醫學人才推動一批

6、臨床研究成果轉化促進一批創新藥品醫療器械臨床試驗和市場應用形成一批符合我國人群疾病譜特點的重大疾病防治解決方案規劃與管理中心大數據與人工智能中心計算機網絡中心 挖掘新鮮需求 發展開拓性業務 建設醫療AI應用產業鏈 支撐大規模AI應用創新 5G網絡建設 IT基礎設施搭建“統籌”“創新”“基礎”主任 樊嘉 中山醫院院長顧建英 中山醫院黨委書記主任助理錢琨 上海海外高層次人才組建信智部作為數字化轉型組織支撐5G智慧醫療示范網院區全覆蓋 帶動新基建建設，形成投資溢出效應 促進相關產業發展，形成產業溢出效應社會效益 提升醫療服務水平，助力健康中國建設 促進醫療技術創新，確保技術自主可控經濟效益立足長三角

7、，輻射全中國，面向全世界以數字技術為支撐，打造智慧醫院“新范式”，構建數字孿生智慧醫療生態圈截至2023年末，醫療服務覆蓋人群超過2千萬人次/年患者就醫體驗大幅提升，醫療資源配置大幅優化未來愿景預期目標全周期智慧醫療服務 智慧醫療覆蓋診前/診中/診后全周期 醫院智慧服務分級評估5級智慧醫院運營管理 院區空間三維可視化、數字化管理 多院區協同發展智慧醫教研 加速醫學科研成果轉化落地 形成相關醫療標準、專利、論文以打造數字孿生智慧醫療生態圈為愿景0202VisionVision未來醫院“數字中山”未來醫院14站服務個理念個定位重數字孿生中山智慧醫療生態圈以患者為中心，以疾病為中心人性化、功能化、智

8、能化患者孿生，醫生孿生，院區孿生，管理孿生134構筑數字化醫療健康世界，打造醫療服務新生態，邁向元醫院中山模式：“1+2+3+4”戰略，建設“十全十美”美好未來醫院2中山未來醫院整體規劃基礎設施支撐：打造“5G+”中山云腦完成同城5大節點改造、擁有海量計算存儲資源，賦能醫療、科研等業務實現，強化醫院信息安全8+集群海量資源，業務賦能5大同城節點同城容災，協同發展全市覆蓋，跨省聯通高速網絡互聯以真如節點為核心帶動其他節點協同發展集群式、統一平臺管理強化醫院數據安全5G融合專網實現與醫聯體單位間互聯互通總計500+臺服務器，萬兆光纖鏈路基礎設施支撐：打造多層次“云腦”運維體系資源管理中心安全運維中

9、心本院國家醫學中心(青浦新城）真如IDC周浦IDC國家醫學中心(科創中心）老年醫學中心廈門分院健康管理中心運營商行業云多云統一管理平臺存算網協同資源管理中心構建資源管理中心和安全運維中心，在高效支撐業務發展的同時，有效保障信息安全。安全運維中心l以高效支撐各類智慧化業務開展為目標；l以合理規劃和配置存，算，網基礎設施資源為主要任務。l以保障醫院網絡，終端，數據資產等各項信息安全為目標；l以打造健全的醫院信息安全技術和管理體系為主要任務?；A設施支撐：建設高效綠色節能數據機房綠色節能采用微模塊+鋰電池+氟泵空調設計，PUE值低至1.3高性能算力單柜10kw功率，滿足AI，大模型新業務需求。模塊化

10、擴展積木式簡易擴展，減少首次投入場景群1：智慧門診三類目標用戶患者和醫護人員醫院管理層和職能部門醫院信息化部門場景群2：智慧住院場景群3：數字化手術室場景群6：柔性物流場景群7：多院區協同場景群8：智慧運營管理場景群4：云診療場景群5：智慧教研5G融合專網5G驅動的物聯平臺應用層基礎層基于5G云腦設施的八大智慧醫療場景群重塑“全場景體驗”賦能“多院區運營”部署”全融合基建”應用場景規劃：面向3類用戶，設計8大場景群數據服務建設：沉淀海量數據資產中山醫院從2011年開始逐步完善建設醫院信息系統，模塊建設已達到208個，醫療數據的類型和規模也在迅猛增長，特別是近3年不僅數據存儲量飆升，海量數據庫已

11、然形成，面對密集的數據，經過多樣化的探索，數據質量、數據交互都有了一定的經驗。10T存儲量50億條記錄患者主索引1100萬+（EMPI ID去重后）就診記錄7500萬+人次電子病歷2240萬+份，可共享文檔檢驗數據7300萬+份檢查數據225萬+份數據類型涵蓋圖像、字符、數字等常見類型影像服務建設：打造5G+多院區統一影像平臺建設成效 打破信息孤島：打造設備與數據的數字孿生空間，醫聯體內數據互聯互通共享輻射帶醫聯體動影像協同創新平臺建設，實現多院區醫學影像診斷能力同質化提升中山醫院本部分院區、醫聯體單位5G新基建以佘山院區為例 打破應用孤島：實現云端共享AI影像診斷、質控、科研應用，支持跨科室

12、、機構使用 打破創新孤島：實現科研數據、課題、工具、人員的整合，首創醫聯體內心肝腦疑難病癥科研協同攻關21 打造統一的業務中臺，實現業務數據化及多院區業務管理一體化門診轉診子功能2簡述醫技預約住院轉診患者病歷查看迭代升級本部院區核心業務系統，打造統一的業務中臺，實現業務數據化及多院區一體化跨院區協同建設：建設統一業務平臺科研平臺建設：建設臨床試驗一體化平臺打造具有中山醫院特色的規范化、創新型、智慧化的臨床試驗一體化平臺申辦方/CRACRC研究人員受試者監管機構基于CRIMS構建大科學平臺院內HISEMRLISPACSFMSCDR設備對接診療系統對接項目管理業務數據管理業務結構化數據歸一文本數據

13、后結構化遠程智能臨床試驗業務機構辦倫理委員會研究護士院外臨床科研全生命周期數字化管理在線協同，無紙化辦公研究數據統一管理，安全可追溯數據中臺數字化+物聯網監查招募隨訪科研處信智部閔行青浦本院區測序儀病理科 檢驗科 精準醫學中心生信專網接入層匯聚層國家醫學中心-青浦新城院區(在建）國家醫學中心-科創中心(在建）老年醫學中心(梅隴院區）算力底座生信數據管理平臺生信加速分析平臺徐匯萬兆光網互聯波分復用(DWDM)組網打造生信專網，形成生信數據標準，支持分析多模態多組學分子診斷、治療與預后預測模型建設背景分子檢測業務量快速增長，和NGS測序儀通量大幅提升，凸顯出數據格式不統一，存儲困難，計算緩慢等痛點

14、建設方案打造萬兆光網技術為基礎的生信專網，滿足PB級數據傳輸；建設生信算力底座，64G*48大內存計算節點，3P分布式存儲建設全院統一的生信數據管理平臺和生信加速分析平臺建設成效通過數據治理，形成分子數據標準應用轉化：研究隊列數據庫；腫瘤位點數據庫生信業務支撐：打造統一生信服務平臺國家級省市級l 顧建英榮獲2022上海城市數字化轉型“領軍先鋒”l 第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽上海一等獎 健康上海行動十大案例l 2023年上海市“便捷就醫服務”數字化轉型3.0工作示范單位l 2023年”基于醫學人工智能的智慧服務先進單位“l 上海市衛生健康行業網絡安全工作先進單位l 2021年上海市5G+醫

15、療健康應用試點單位2022l 中歐國際工商學院案例庫入庫l 入選2022年智能社會治理研究優秀選題名單，人工智能醫院一級治理體系研究與驗證選題獲得醫療衛生行業全國唯一的一等獎2020l 工信部第三屆“綻放杯優秀項目”l 工信部上云典型案例（工信廳信發函2021150號）l ISG網絡安全技能競賽“觀安杯”管理運維賽二等獎l 中國智慧健康醫療大會智慧健康醫療創新應用實踐案例優選創新榜單屢獲各類數字化獎項2021 l 第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽全國二等獎l“便捷就醫服務”數字化轉型獲“醫聯工程優秀成果獎”2023l 第一屆全國數字健康創新應用大賽健康醫療大數據主題賽二等獎l 第二屆光華杯千兆

16、網應用創新大賽全國三等獎0303PassionPassion智慧孿生和空間創新“智慧中山”孿生實踐醫生人財物護士醫技工勤現金非現金設備耗材房屋設施水電煤氣數數據無形資產病房手術室門急診住院后勤安防信息醫技院區醫教研管患者患者孿生動力學模型基礎要素組成單元運行系統院區及管理孿生運動學模型結構力學模型熱力學模型流體力學模型電化學模型有限元分析離散事件動態系統非線性系統復雜系統理論醫生孿生模型&原理分析和建模技術智慧孿生實踐總覽27對門診、急診、住院、手術等關鍵指標進行綜合監測分析，實現對空間、環境、資源的全局掌控院區及管理孿生：打造智慧運營中心28通過對院區、樓宇、樓層可視化場景的遞進操作，實現對

17、就診業務數據的統計展示院區及管理孿生：打造智慧運營中心29通過可視化場景，可實時監控機器人運行情況，輔助提升柔性物流在院區中運行管理的能力院區及管理孿生：打造智慧運營中心智慧重癥及病房數字孿生病房病床設備ICU病房設備全息數據重癥知識庫病人全息數據疾病全息數據ICU病房孿生藥房藥品、PIVAS大輸液的分時段集中錯峰配送餐食、被服等生活用品定時、定點的進行發放消毒供應中心的潔凈物資配送與污染物資回收醫療廢棄物的自動轉運，閉環管理全院物流中央調度決策系統，實時監控，大數據智能分析通過機器人和移動端app，線上線下深度融合，覆蓋就診全流程 立體動態可視化檢測 實時全新管理模式三維可視化監控 虛擬真實

18、數據交互 多方位管理手段多系統協同聯動 精準定位效率瓶頸 醫療服務數字孿生化智能化發展預測 運營數據信息追溯 全生命周期運維管理全生命周期管理 構建數字孿生模型 精細化管理決策 助力DRGs智能決策分析優化院區及管理孿生：構建以機器人為基礎的物流管理系統可視化遠程運維運行狀態實時監控預防維修輔助決策設備效率效益分析孿生要點：從設備整體到核心部件狀態數據采集和3D可視化中山-聯影聯合科研發展計劃院區及管理孿生：大型影像設備精細化管理33貫通醫療科研樓3-5層實現手術器械包、敷料包等智能化管理“存取-配置-追溯”分布于醫療科研樓3、4層實現手術耗材智能化管理、物資到人以5G網絡為驅動，賦能醫院無人

19、倉儲系統數字化基礎應用建設，實現超前探索與智能無人庫對接實現手術室耗材、器械包等物資的自動化運輸智能無人垂直庫智能無人水平庫智能接駁機器人 RFID應用，實現物資精細化、高效管理 系統進一步拓展，實現樓內潔凈物資共享 倉儲系統與醫院系統對接，實現數據交互、智能化、信息化管理拓展方向院區及管理孿生：手術室耗材物資管理打造手術室行為管理系統，覆蓋智慧手術室管理、人員手術室行為管理等多應用環節主要成效醫療行為追溯自動身份識別精準人員進出控制智能衣鞋柜手衛生依從性管理手術室智能手衛生智能更衣更鞋 智能手衛生采用多種識別方式，智能分析評價醫護人員手衛生執行情況 支持異形鞋存放及自動消殺；整合存衣還衣流程

20、，解決污衣管理問題院區及管理孿生：手術室行為管理35特殊藥品管控系統特殊藥品管控機器人與智能無人倉儲聯動，突破性地實現特殊藥品取用配送規范化、管理閉環化、紅處方填寫信息化 實現特殊藥品從申領、出庫、退藥、存取等環節全生命周期管理 以手術室智慧無人倉儲為試點，進一步建設全院智慧SPD體系院區及管理孿生：手術室無人倉儲院區及管理孿生：打造院內精準導航36基于院區孿生和物聯網，實現院區全覆蓋、多終端聯動的智慧導航全院區覆蓋720全景視角多終端聯動的全方位院內導航服務智能手環導引機器人互聯網醫院近一年使用次路線規劃1.5萬+次實時搜索7.0萬+次引入智能交互終端患者健康數字人醫護數字分身 專業外觀形象

21、 跨地域、跨語種交互能力 精準完備的診療思維 多模態數據精準采集 人體精密重建、虛擬演化 個性化患者畫像精準匹配，合理配置醫療資源醫生及患者孿生：深化醫患精準匹配體系輔助分診診預問診 臨床輔助決策手術方案溝通 治診診數字醫生助手 住院查房管理 治健康宣教隨訪管理用藥咨詢防康康虛擬健康管家醫生及患者孿生：打造數字醫護專家醫生及患者孿生：輔助術前規劃、術中導航術中實時透視肝臟內部結構，有助于腫瘤定位、肝內管道解剖理解、門靜脈流域及分段顯示 仿真手腕器械：7個自由度 可濾過人手顫動 機械臂穩定的牽拉 10倍放大、高清3D圖像 操作符合人體工學我院機器人輔助肝臟手術取得了諸多世界首例 醫生及患者孿生：

22、血管外科VR教學 外科訓練周期長、效率低、成本高 設備昂貴，操作不當，損失較大 醫師個人習慣經常忽略手術操作規范 輻射、腐蝕等會對人體造成危害開展多人協同手術訓練量化醫師能力考核，形成個人技能標簽通過VR技術開展術前方案演練開展手術突發事件培訓場景拓展，支撐多科室手術業務內容建設1：手術室漫游2：設備基本認知3：虛擬手術訓練手術室場景、手術仿真操作、場景交互、手術室漫游、設備操作、動態仿真基于虛擬仿真技術構建模擬手術室場景，強化手術規范、提高手術培訓效率血管外科試用醫生及患者孿生：肝癌臨床輔助決策系統肝癌規范診療醫生助手基于原發性肝癌診療指南（2022年版）、中國肝癌規范診療質量控制指標（20

23、22版）構建數字化工具，促進全國肝癌診療規范化、同質化、標準化n 功能n 效益一：醫生端 診療過程實時輔助腫瘤分期術前評估入院入院合理用藥 治療方案就診結束就診結束基礎評估提醒完成評估項目提醒、輔助完成分期根據指南推薦方案，輔助計算藥物用量提醒完成評估項目提醒禁忌癥、副作用規范肝癌診療全程以“肝功能Child-Pugh分級評估”為例，經3年臨床經驗的醫生測試，提效300%，評估結果準確率100%n 效益二：管理端 數據驅動質控閉環覆蓋肝細胞癌11個質控指標，準確、直觀展示質控指標完成情況，評估規則準確率98%打破空間限制，為醫患雙方提供虛擬現實空間交流環境直觀呈現患者臟器的數字孿生模型及病灶、

24、手術部位等信息的標注演示幫助患者更直觀地了解病情、選擇診療方案、了解術后注意事項基于2023年進博會展示DEMO，豐富完善元診室仿真重建、孿生臟器精細化標注、醫患交互等建設內容已有基于虛擬肝臟的手術方案制定系統中山聯合聯影、電信、英特爾等業界單位，編撰發布“無界”智能虛擬元診室前沿洞察已有建設基礎“元診室”無障礙溝通元醫療模擬實驗室依托數字孿生、VR/AR、人機交互等技術，對“醫療+元宇宙”相關場景的線上線下體驗進行整合串聯。針對在真實環境不便于開展試驗探索的臨床場景，支撐在模擬環境中進行前沿探索。虛擬手術操作和臨床決策支撐新型手術探索醫學影像診斷虛擬仿真實驗系統支撐影像相關研究虛擬化醫療設備

25、實訓中心支撐教學培訓 HRPODRPACSHRPEMR PACS .服務器、存儲、網絡(IOE)2.0云計算基礎設施云計算基礎設施云計算基礎設施 IOE業務中臺數據中臺HSB患者數字孿生診療能力數字化醫院管理數字孿生個體精準醫療元宇宙診室健康監測機器人 3.01.0急診住院科教運營體檢決策質控門診數據中臺業務中臺聯動聯動CDREMRHISHISLISLIS.數字孿生建設愿景 4.0打造“無界”數字孿生生態圈以AI技術為切入點以數字孿生技術為突破點緩解醫療資源供需難題賦能醫療服務建設沉淀科創成果虛擬教學第三方支付無人機/機器人物流電子商務大數據的規范化采集與應用金融服務全科數字醫生分診掛號健康管理服務平臺虛擬檢查單無感支付/掛號虛擬化MDT多學科會診數字患者專病數字醫生虛擬預診/隨訪虛擬手術虛擬醫生工作站未來醫院衍生生態診斷前置艙?？茢底轴t生虛擬遠程問診居家數字養老形成“無界”虛擬健康共同體跨界合作與融合生長激發創造力與市場活力創建可持續生態創建“無界”數字中山謝謝聆聽2024年4月