数字化医疗发展概述

张继武 中国生物医学工程学会，上海米健信息技术有限公司 （上海 200090）

数字化医疗发展概述

张继武 中国生物医学工程学会，上海米健信息技术有限公司 （上海 200090）

数字化技术的发展，使得我们的生活，包括医疗健康进入数字化时代，相应的是数字城市、数字健康、数字医疗，进而是智慧城市、智慧健康、智慧医疗。本文从数字化、信息化、智慧化三个层面对数字化医疗进行综述，并提出数字化医疗的未来发展途径：可穿戴设备、互联网化和大数据。

数字化医疗 信息化 智慧化

1.数字化医疗现状

数字化技术的发展使得我们的生活，包括医疗健康进入数字化时代，相应的是数字城市、数字健康、数字医疗，进而是智慧城市、智慧健康、智慧医疗。

从定义和发展路径来讲，首先是数字化，进而是信息化，进而是智慧化。从涵盖关系上讲，数字化包含了信息化和智慧化。

（1）数字化：现代计算技术与医疗设备的结合

数字医疗在中国的提出最早应该是上世纪90年代末期，以东软为代表，其旗下医疗相关业务成立的公司名为“东软数字医疗系统有限公司”，在2000年提出“数字化医院全面解决方案”。彼时，医疗设备从传统的模拟装置开始转入数字化。

继续追述国际发展历史，数字化医疗出现的典型代表应该是以CT（Computed Tomography，计算断层扫描成像）为代表，把数字化的计算技术引入常规的放射成像，人类开始进入“数字化医疗”时代。

此后，常规脑电图、心电图都开始数字化，以及MRI、DSA等目前重要医疗诊断设备，都是数字化医疗发展的结晶，为人类打开了更宽的视野，从更高的角度来提高医疗健康水平。表1列举了比较典型的数字化医疗影像设备。

表1.

图1.

（2）信息化：数字化的输出更为广泛的应用

设备的数字化，使得信息化成为可能和必然。一台数字化设备，如果不能够将其数据进行传输、共享，只能算是一个数据孤岛。也是在上世纪90年代末期，全球的医疗信息化发展风起云涌，最早是把其他行业的成功信息系统移植到医疗领域，如把MIS（Management Information System）移植到医院，成为HMIS（Hospital Management Information System，后来简化为HIS－Hospital Information System），成为今天国内医院的标准基本信息化系统。

之后发展迅速的是医技科室应用软件系统，如PACS、LIS。这些医技科室信息化系统的特点是更专注于专业业务流程，从而能够逐渐沉淀客户需求，定制化要求相对比较少，验收纠葛也少了一些，成为国内外医疗信息化厂商必争的“蛋糕”。以2012年的数据为例，我国就有PACS厂商（包括中外）300多家。有跨国公司的GE、Philips、西门子和柯达、富士、爱克发等，把国际上各类最先进的PACS系统拿到中国，给中国的医院用户洗脑。也有不断进取的国内信息化厂商，如东软、华海等，凭借强劲的努力在PACS市场占据不可忽视的一席之地。特别是基于本地化服务，能更了解客户需求，更快速响应客户的要求，获得更多的青睐。还有很多小厂商，因为起步门槛低，而且很多用户对于软件质量的了解不够深入，因此，也有机会快速成长起来。不过，最近该领域处于饱和状态。

医疗信息化按照使用对象可以分为医院信息化、区域信息化、健康信息化。

（3）智慧化：对于信息的有效处理、利用，获取知识指导实践

随着信息化的发展，人们不再满足于仅仅能够把模拟的信息电子化，也不再仅仅满足于能够方便地存取数据，而是更希望这些数据带来的信息能够被有效利用，提炼出知识，指导医疗健康服务。因而，智慧城市、智慧健康、智慧医疗成为热门话题。国家也投入大量的资源进行智慧健康和智慧城市建设。

比较初步的医疗信息智能化应用是临床信息系统。这反应了整个医疗信息化行业技术和客户应用两方面的共同进步，从基础信息化（HIS）到医技科室信息化，终于走到了真正的医生应用信息。以重症监护临床信息系统（ICU CIS）为例。重症监护科是医院最为挑战的工作环境之一，信息量大（以我们的系统统计，每一位患者平均每天产生30万条信息），响应速度要快（重症监护室，时间就是生命），干扰信息多（如果您去过重症监护室，就会看到各种信号闪烁、令人揪心的哔哔声不断），呈现方式各异（有曲线的、有数据的、有声音的）。在这样一种情况下，可以想象医生的工作压力。更为重要的是，以美国Medicare and Medicaid的统计数据，重症监护室的医生在这样的工作环境和信息压力下，每100条处置就有1条出错。这种情况下，ICU CIS能很好地降低医生周围信息的复杂度，提高医生获取信息的质量和速度，并辅以智能提醒功能，大大降低了医生的劳动强度，提高了医生的工作效率，最为重要的是，降低了医生处置的出错率，挽救很多生命。ICU CIS的原理很简单，就是把所有的复杂信息源，包括来自设备的（如监护仪、呼吸机、心电图机、脑电图机等）以及来自信息系统的（如HIS、PACS、LIS、EMR等）的信息集成到一个系统内，再把信息细化、分类、归纳、整理，从而使得信息以最小信息单元的形式有序化，最后，以各个不同的使用者需要信息的内容以响应的形式呈现给各位使用者。譬如，每一位患者的主要信息以对应的颜色展现出来，使得主任能够一目了然整个科室患者的状态，如果针对某一位患者有更多关注，则可以轻松点击了解该患者的信息。对于医生，能够全面掌握他的患者的状态信息，包括最为关心的血液动力学系统、呼吸系统、肾功能、肝功能、液体平衡、酸碱平衡等信息。正常状态和异常状态以不同颜色或者其他标识方法呈现，从而使医生能够迅速抓住有用信息，而不被其他干扰信息影响。护士则可以实时看到医嘱、各种处置要求和指令，迅速行动，并把处置结果反馈给系统，使得医生的指令成为一个闭环。

更为重要的是，据此，人们发展了临床决策支持系统（CDSS－Clinical Decision Support System），把临床路径的概念、过程质控的概念都通过软件系统实现，达到提高诊疗效果、诊疗质量的目的。

2.数字化医疗的进一步发展路径

（1）可穿戴设备

随着技术的进步，人类对于健康的要求也从有病治疗发展到未病保健，能够随时监控和提示人体健康状体，甚至给予一些干预。就当前而言，可穿戴设备的发展处于早期阶段，缺乏足够的知识支持，没有系统的数据管理和反馈，实质上只是给予个体一定的简单记录，属于“玩具”阶段。这是历史发展的必然，在可以期待的未来，具有真正保健和医疗意义的可穿戴设备，会伴随大量的相应服务的完善成为我们日常穿戴的健康日用品。这也是未来大数据应用获取数据的途径。

（2）互联网化

互联网时代的到来，是人类历史上又一次技术进步带来社会变革的时代。互联网正在从根本上改变人类的生存状态。购物，人们可以足不出户从淘宝、阿里巴巴、一号店、亚马逊等网站完成，教育、相亲都可以在互联网上进行，很多人家里的电视机几乎都不用了，人们从网络上观看节目，尤其是当facebook、微信等出现的时候，人类的社交生活大量地搬到互联网上，不仅仅是方便，更改变了人们社会关系的纽带。最为典型的是，各种新闻媒体对于新闻的反应速度以及信息的透明度也大大提高，否则，互联网上的真假信息就会满天飞。互联网，已经改变了人类的生存状态，甚至影响人类的社会形态、社会关系。最具意义的是，因为互联网的出现，使得社会过去的金字塔结构变为扁平结构，曾经的所谓社会基层人士有了机会跨越社会结构关系发出自己的声音。这也是为什么年轻人呈现出对于互联网巨大的热爱和敏感。

健康是人类永恒的需求，而创新则来自于技术的不断进步，能够在更高层次上满足人类的需求。在健康、亚健康、疾病三个阶段，我国社会大部分医疗保健费用、个人的关注热点依然还是治病（医疗阶段）。而恰恰在这一阶段，是新技术应用速度比较慢、互联网化程度较低的一个阶段。

图2.

医疗保健行业是一个比较保守的行业，其在新技术应用方面落后于其他行业——对于互联网技术的应用，像金融这样的保守行业都已经应用非常广泛，淘宝的金融业务已经对当今金融行业构成巨大的冲击；出租车行业，滴滴打车之类软件的出现已经冲击出租车行业的传统业态，使得既得利益机构面对改革的冲击，一个有利于从业人员、有利于社会的出租车服务模式正在形成。

我国医改二十多年，老百姓一直不是很满意。过去的医改方案没有涉及变革的本质，尤其卫生部作为医生组织的代表机构，自身改革自身的动力和决心都不够，一是积极性不够，二是思维方式无法跳出当前状态的框框，方法不足。而互联网的发展，产生一种外来力量，正如移动信息传递渠道对于传统媒体的效率和准确性产生的影响，互联网医疗从当今医疗体制外部产生革命性力量，反过来倒逼医改，达到提高医疗保健水平的目的。

近来，移动医疗、互联网健康等方面的竞争激烈，尤其当下，很多资本都投向所谓的“轻”形式，都在做轻问诊/挂号/运动健身等方面的工作，没有涉及医疗的核心业务。究其原因，一是当前资本都是从外围进入医疗健康界，对于医疗的主要业务了解不多；二是医疗保健的核心业务即医院服务业务，壁垒比较高，进入的门槛不仅仅是资金，还有对于医院工作性质的理解要求。

笔者认为，当今互联网医疗发展的路径应该是“避轻就重”，即从医疗当前的核心业务出发，应用在已有医疗模式下建立起来的数字化、信息化医疗环境，从医疗内生出互联网医疗业务服务模式，才能够真正顺应当前环境，集中资源在百姓最为关心的医疗服务上，而不仅仅是保健。目前政府正在积极推进互联网技术。譬如国家发改委的一个专项“省院结合远程医疗”项目中，就特别把远程重症监护、远程急诊作为重点。

（3）大数据

数字化医疗发展的一个必然结果就是产生大量的数据。而对于数据的挖掘、处理，以及应用大量数据训练获得新的知识和经验模式，正成为现实。

麦肯锡全球研究所给出的定义是：一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。

大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。

从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式挖掘，但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。

最近AlphaGo击败围棋高手的实践，是大数据应用的一个很好案例。AlphaGo背后是一套神经网络系统，由Google 2014年收购的英国人工智能公司DeepMind开发。AlphaGo由许多个数据中心作为节点相连，每个节点内有着多台超级计算机的神经网络系统。就像人脑，是由50～100亿个神经元所组成的，这也是这种机器学习架构被称为神经网络的原因，同时这个架构是可以扩展的，也就意味着可以不断加入更多的电脑来强化其计算和逻辑推理。人类只要拥有大量数据，建立输入和输出关系，神经网络系统就会不断地训练、调整节点和参数，从而使得计算机能够不断提高智能，完成甚至超越人类的很多方面。我们可以预见，大数据将极大地提高人类医疗保健水平。

简言之，数字化医疗，把人类医疗健康从模拟世界带到数字世界，进入信息化，从而智慧化，互联网化，走向人工智能，为人类带来福祉。

The Review of Digital medicine

ZHANG Ji-wu Chinese Society of Biomedical Engineering, Meehealth (Shanghai 200090)

With the development of digital technology, our life is steping into the digital age, especially the health medicine. And the same time. the “digital city”, ”digital health” and “digital medicine” are trasforming into the intelligence times. This paper summarizes the digital medicine from three aspects: digitization, informatization, and intelligence, and further approachs given are wearable devices, internet and big data.

digital medicine, informatization, intelligence

1006-6586(2016)06-0001-04

TP39

A

2016-02-24

张继武，教授，中国生物医学工程学会数字化医疗分会主任委员