智慧医疗背景下心脑血管疾病医疗救治信息平台

程兆辉，贺知菲，吴开明

(1.重庆市卫生健康统计信息中心，重庆 401120；2.西南政法大学，重庆 401120)

随着我国社会经济和生态环境的改变，以及国民生活节奏和饮食结构的变化，我国重大疾病状况正在发生巨大变化，近年来以心脑血管疾病为主的重大疾病已经成为国民健康的头号杀手。心脑血管疾病一般具有发病急、病情发展迅速且较为严重、治疗过程复杂、较高致死率以及较高治疗费用等疾病特点，给患者身体与精神带来极大痛苦，也给家庭和社会带来巨大的经济负担[1]。

当前，推进“健康中国”建设和“健康扶贫”的其中一个瓶颈就是解决医疗资源分布不均和利用便利性不强的问题，特别是偏远贫困地区医疗资源匮乏和重大疾病救治能力低下的问题，建设精准、快速、高效的重大疾病医疗救治服务平台符合目前“健康中国”建设和“健康扶贫”的战略要求。本文以心脑血管疾病为例，基于当前智慧医疗的发展趋势背景，从互联网、人工智能和大数据分析角度出发，研究提出面向心脑血管重大疾病患者的医疗救治信息平台建设方案，以期为其他地区该类平台的建设提供有益参考和借鉴。

1 平台建设背景、目的与意义

1.1 建设背景当前我国心脑血管疾病医疗救治体系面临巨大挑战，亟需创新和完善，主要表现在：①心脑血管相关的医疗资源尤其是优质的医疗资源相对不足，难以满足国民紧迫和日益增长的医疗救治服务需求；②医疗救治资源分布不均，基层医疗机构资源少、救治水平低、服务可及性差，尤其是偏远地区和农村地区的心脑血管疾病医疗救治水平严重落后；③信息技术在心脑血管疾病救治中的支撑作用发挥不足，对急危重症患者的发病地点不能快速精确定位，不能及时和有效地采集医学信息和现场信息，不能及时和畅通地向各协作单位、医疗小组传递和共享信息，偏远地区或山区不能获得心电监护、医学中心的及时指导和救治等。

1.2 建设目的及意义该信息平台的建设围绕心脑血管疾病的远程急救和移动急救、心脑血管疾病联合救治以及高危人群智能预警与健康干预的需求，基于互联网、人工智能、大数据分析等相关技术的快速发展，开展心脑血管重大疾病的医疗救治技术及其应用的设计开发，发挥现代智能信息技术手段在医疗救治应用中的示范与引领作用。

该平台的建设将有利于创新医疗服务模式，实现面向医疗资源贫乏地区的精准服务，促进计算机、网络通信的前沿技术与医疗救治服务的深度融合；整合碎片化的医疗救治资源，实现互联互通，提高医疗资源利用效率；进一步提高心脑血管疾病的综合防控能力和危急重症救治水平；响应国家健康扶贫政策，将医疗惠民和信息技术惠民相结合，使优质医疗资源更好地延伸至偏远和贫困地区，提高医疗服务的公平性和便利性。

2 心脑血管疾病医疗救治信息平台的总体设计

2.1 总体设计思路以各省级卫生健康行政部门为建设主体，以区域内医疗技术雄厚、专科特色明显、拥有信息化基础的单个或若干个大型三级综合医院为核心依托，以区域内二级综合医院为重要组成单位，并充分整合社区卫生服务中心和乡镇卫生院力量，在心脑血管患者与医疗服务团队间、各级医疗机构间、众多医疗信息系统间搭建信息交互桥梁，打破空间阻隔，实现医疗资源共享；将网络和信息技术与医疗服务相融合，打破学科间壁垒，将医疗技术和信息技术应用于医疗救治第一线，实现智慧医疗、移动医疗、远程医疗；打通医疗救治各个环节，串联起疾病预警、院前急救、分级诊疗、远程医疗、双向转诊、疾病康复的医疗救治全过程[2]。

2.2 关键技术的开发与应用

①依托心脑血管医疗救治以及高危人群预警的智能化数据采集系统和相关设备，实现实时人体健康状况的体征监测，解决医疗救治团队未到达现场前的患者重要医学体征指标的采集。

② 借助5G网络、在线媒体技术、一体化协同技术和远程病灶呈现AR(虚拟现实技术)技术等，搭建辅助诊疗环境，实现医疗数据和诊治方案的真实呈现和有效传递，为远程环境下开展诊疗工作以及指导基层医务工作者进行救治提供支撑[3]。

③ 依托人工智能和大数据挖掘分析技术，实现在多学科参与的医疗救治与预警复杂场景下的快速决策，为现场医师快速、准确的诊断和基层医务人员远程智能辅助诊断提供支持。

2.3 四个核心子平台的设计

2.3.1 心脑血管疾病的远程急救和移动急救信息化平台 该子平台建设涵盖4个主要方面：远程急救与移动急救服务网络建设、远程急救与移动急救的医疗数据中心建设、互联网医疗救治云服务平台框架搭建以及基于云计算技术的急救流程的无缝衔接[4]。其中，基于移动互联网络运作的医疗急救体系的子要素主要包括：现场急救团队、现场医学数据采集系统、数据传输与分析系统、远程急救与移动急救以及预警服务平台等。

2.3.2 互联互通的心脑血管疾病联合救治服务平台 该子平台由3个主要系统构成：①心脑血管疾病数据管理系统；②心脑血管疾病智能支持系统；③心脑血管疾病联合救治中心。3个主要系统紧密交互配合，形成综合性的心脑血管疾病联合救治平台，实现医疗救治资源调度与管理、远程示教、远程手术、远程康复指导等主要功能[5](图1)。

心脑血管疾病联合救治服务流程如下：①经过院前急救和基层医疗机构诊疗，结合心脑血管疾病智能支持系统，判断基层医疗机构无法独立完成救治过程后，由心脑血管疾病联合救治中心进行资源调度，向大型综合医院发送联合救治请求；②大型综合医院接受请求，安排医师查阅患者医疗数据，判断病情，选择联合救治方案，而后采用远程会诊、远程示教、远程手术等多种方式与基层医疗机构开展联合救治；③疾病诊疗完成，由大型综合医院远程指导基层医务人员完成患者疾病康复工作。

2.3.3 基于人工智能和大数据分析的心脑血管疾病高危人群智能预警干预平台 该子平台由3个核心功能构成：①多维度和多方面的医疗健康数据采集，利用各种医学传感器实时采集心脑血管患者生命体征信息；②建立智能预测规则库与预警信息模块，智能分析与挖掘心脑血管患者健康信息；③采取多层次的健康干预措施，提供实时健康保障(图2)。

该平台将开发建设融合人工智能算法和众多大数据处理先进框架及技术的心脑血管疾病高危人群的大数据智能分析支撑系统，系统的建设将具有较好的扩展性、较高吞吐率和较好的实时响应等特点，其核心功能模块将由四个部分组成：医疗健康信息存储与消息推送模块、实时分析模块、离线分析模块以及结果展示模块。

图1 心脑血管疾病联合救治服务平台网络架构

图2 智能分析算法下的心脑血管疾病高危患者数据分析系统架构

2.3.4 心脑血管疾病综合指导和教育平台 该子平台的建设将融合VR、仿真等技术，开展心脑血管疾病救治的远程手术示教、远程联合机器人虚拟手术救治和远程康复指导。通过发挥大型医院心脑血管疾病治疗的技术优势和专家资源的示范与引领作用，为基层及偏远贫困地区医疗机构提供疾病诊断技术指导、临床实践平台和技术培训进修指导[6]。

2.4 运营管理的规范与制度体系建设为保障平台整体有效运行，将建立平台信息安全管理规章制度、心脑血管疾病联合救治管理制度、高危人群疾病智能预警方案、医疗救治团队建设与绩效考核评价标准与制度以及相关应用示范项目管理规定等运营管理制度与规范。

3 问题与挑战

目前基于互联网的医疗救治服务体系已在医疗实践中得到迅速发展，但因面临受众规模大、分布地域广、疾病类型复杂、实时性要求高、安全性要求高等诸多挑战，使得精准、快速、高效的互联网医疗救治体系的建立仍面临诸多挑战。

3.1 基于互联互通技术的医疗救治服务和预警模式进行互联网医疗救治和预警，需要及时精准地采集前沿医疗数据，并智能挖掘患者既往病史和资料中所隐含的病理和救治信息，协同各地区、各级别有大量丰富经验的医务人员联合参与救治工作。目前这些步骤从流程上均需要多学科人员共同参与，需要基于多种技术的创新救治方式、流程路径、资源规划、协作体系等。

3.2 多渠道、多形式、全覆盖的现场医疗数据精准采集和传输生命与医疗数据的快速与精准采集是互联网医疗救治开启的第一步，关系到诊疗判断的基础。但通过互联网开展医疗救治面临着远程监测困难、指标体系复杂、数据噪音多、监测不全面等诸多问题，这些问题都制约着互联网医疗救治服务质量，亟待设计和研发一批针对各项指标的精确监测设备和数据传输手段。

3.3 虚实结合的互联网诊疗环境搭建在远程环境下，建立方便医务人员诊疗工作需要的环境，不仅需要将远程病患的病灶真实、有沉浸感地呈现在医务人员面前，还需要远程医务人员采用多种医疗媒体形式指导患者或基层医务人员进行救治。当前亟待通过5G网络、在线媒体技术、端云一体化协同技术和VR技术等搭建辅助诊疗环境，实现医疗数据和诊治方案的真实呈现和有效传递。

3.4 快速、准确的远程智能辅助诊断与诊疗多学科参与的医疗救治与预警通常面临着复杂场景，需要快速做出决策，这有赖于结合已有大量案例数据的精准分析与智能推理，为诊疗医师提供快速、准确的远程智能辅助诊断支持。

4 讨 论

互联网、人工智能、大数据分析等信息和计算机技术的发展应用，以及“互联网+医疗”和“智慧医疗”建设的兴起，为以心脑血管疾病为代表的重大疾病医疗救治服务模式的创新提供可能，前沿信息技术与医疗技术的创新结合为医疗资源整合利用创造条件[7]。心脑血管疾病医疗救治信息平台在未来应整合在国家的全民健康信息平台建设中，并作为其中重要的组成部分，通过平台的功能集成和信息集成，充分整合多渠道、多维度、多形式的医疗服务信息资源，实现更加精准、快速、高效的重大疾病医疗救治，发挥其在“健康中国”建设和“健康扶贫”中的信息服务保障和支撑作用。此外，随着移动网络通信技术的快速发展，未来借助5G通信技术在医疗领域的应用将进一步提升医疗救治的效率，加快患者数据的采集、传输和交换共享，提升偏远地区医疗机构与大医院的协作效果，实现更加便捷的远程诊断、远程监护、远程会诊、远程病例讨论等，这也将降低就医成本，让更多的患者共享优质的医疗资源，获得更好的医疗服务。

下一步，研究还需进一步探讨平台的医疗救治信息标准体系和框架，包括临床数据采集、表达、传输、整合、分析利用以及管理中所涉及的数据标准与技术规范等，为满足医疗救治数据标准化的信息需求提供保障[8]。同时，在人才、资金、政策等条件支撑下，也将组成多学科参与的开发设计团队进行信息平台开发建设，并后续寻找试点区域和医疗机构，促进平台试点和推广应用。