基于物联网的智慧医疗信息化关键技术研究

赵文锋 赖晓军 芦蕾

关键词：物联网；智慧医疗；信息化；多模态信息融合技术

21世纪，居民物质生活水平得到了显著提升，居民对医疗需求不断增加，对医疗服务质量也提出了更高的要求。如何提升就医效率、优化服务质量、控制医疗成本是各大医院值得思考的问题。物联网时代，智慧化医疗信息化建设是医院发展大势所趋。如今，数字化发展理念正在加速融人医疗卫生机构，对于开展精准医疗服务、确保医疗质量安全有着重要的意义。随着云计算、5G技术、物联网、大数据、AI智能等技术的发展，智慧医疗的应用场景越来越多，同时催生了智能化产品转型升级，其应用前景广阔，掌握智慧医疗信息化的关键技术对于智慧医疗的实现至关重要。

1智慧医疗模式的内涵

随着数字化进程的不断加快，国内公共医疗管理系统的数字化转型也被提上了日程。如今，国内的医疗管理系统存在成本高、效率低、看病难等问题，这些医疗问题成为近年来社会关注的焦点。因此，智慧医疗平台应运而生，它将基于数字化的物联网技术，用于解决医疗系统信息不畅、资源分配不均以及运维监控不全面等问题，全面提高医疗服务的智能化。智慧医疗模式下，诊疗程序更加方便、快捷，如手机“一键”预约挂号、线上缴费结算、远程诊断病情。慢性病患者建立电子病历，有利于病史管理，预防疾病发生[1]。不仅如此，智慧医疗在解决看病难问题中也发挥着重要的作用。智慧医疗能够为乡镇地区提供丰富的医疗资源，实现远程会诊，利用自助机取检验结果，节省了诊疗时间。“互联网+”就医方式让越来越多的患者真切感受到“智慧醫疗”带来的便利。

2基于物联网的智慧医疗模式的意义

2.1解决医疗资源分布不均的问题

智慧医疗模式的应用，可解决医疗资源分布不均的问题。在物联网技术支持下，构建智慧医疗不仅能够提升医院工作效率，而且能够实现信息交换与连接，以及对患者健康数据的信息化管理。一方面能够为医护人员针对性治疗提供便利，另一方面能够实现患者居家就医，通过病历数据动态评估与观察，完成线上就诊。将患者信息录入档案系统，进行信息交换与共享，各医院之间进行合作、共享，可远程会诊，使患者能够与其他地区专家接触，享受到顶尖医疗资源，有利于疾病诊断与治疗[2]。智慧医疗对于偏远地区尤其是农村地区患者来说无疑是一个福音，当出现当地无法解决的健康问题时，通过远程问诊能够向大城市医疗专家求助，保障患者生命健康。

2.2提升就诊及医院工作效率

在物联网技术支持下，医院实现了智慧化管理，其信息化程度得到前所未有的增强，既推动了医院的可持续发展，又提高了医院现代化建设水平。通过搭建智慧医疗信息化平台，能够对患者的就诊信息进行详细的记录，同时可显示医生开具处方情况及诊断情况，在该平台上进行信息交换，能够节省信息获取时间及病历查询时间，减轻医生的工作压力，提高临床诊疗工作效率[3]。患者就诊、缴款及报销等工作均可以在智慧医疗信息化平台完成，节省了人力资源成本，方便了患者。

2.3保障医疗资源合理分配

智慧医疗模式涵盖患者就诊信息录入、就诊医院及医生信息查询、诊断结果及化验结果查询等。随着人们物质生活水平的提升，公众健康意识不断增强，当出现健康问题时，更加倾向于寻找医疗水平较高的医院，导致三甲医院患者爆满，部分医院则门可罗雀。在目标医院就诊时，由于人流量大，排队时间长，引发“看病难”的问题，同时导致不必要的医疗资源浪费。事实上，大部分疾病普通医院的医生也能够有效完成问诊，但由于患者对医生能力不了解，缺乏信任，因此更愿意到三甲医院就诊。而智慧医疗模式下，医生的简介、科室、能力等信息均能够在医院官方网站呈现，以便患者调整就医导向，解决了医疗资源浪费的问题。

3基于物联网的智慧医疗系统架构

3.1智慧医疗信息化平台需求

智慧医疗模式下构建的医疗信息平台，充分利用数据信息存储技术、网络通信传输技术，构建了一个“闭环式”的健康管理模式，覆盖业务面广，包括医疗信息开发与存储、远程问诊、健康医疗等，该平台构建需求如下。（1）标准化。标准化是智慧医疗建设的基础，标准化建设可使得各系统实现兼容，在系统设计时应保障采用统一的通信标准。（2）可操作性。智慧医疗面向患者，主要目的是为患者提供便利，因此信息化系统的构建应方便患者使用，操作简单，各个年龄段人群均能够掌握，满足基本需求。（3）可拓展性。信息化系统建设应预留接口，便于后期维护或系统升级。（4）安全性是智慧医疗的核心问题，信息化系统包含患者的健康信息，属于个人隐私，应做好权限管理，进行数据加密，保障服务安全性。

3.2智慧医疗信息化平台系统架构

基于物联网的智慧医疗信息化平台包括五层结构。基础层主要管理对象为各项医疗设备、消毒器械、医生等资源。感知层主要功能为信息数据的获取，其中需要利用无线射频识别技术、网络传感技术等，涉及的信息包括患者健康信息、药品存放记录等。网络层能够保障信息的实时传输，目前所用网络技术有4G网络、5G网络以及带宽网络等。应用层可分为三个模块，即智慧医院、卫生平台、家庭健康。这些模块是系统的核心部分，利用该系统能够实时监控慢性病、传染病患者情况，有利于慢性病管理。用户层是个人、医生、银行利用客户端完成信息交互，登录后根据需求选择相应的服务，并能够获得相关信息。

4基于物联网的智慧医疗信息化关键技术的核心构架

4.1多模态信息融合技术

各地区、各医疗机构构建的医疗信息化系统尚未制定统一的标准，呈现出一定的差异性，信息模态问题时有发生。从信息表现形式上看，不同地区语言方式、内容表达存在偏差．使信息融合难度升高。基于此，引进多模态信息融合技术尤为必要。该技术主要目的是消除医疗系统不同的信息表现形式所造成的语义分歧，解决数据库中数据共享在形式方面的矛盾，提升数据一致性，这不仅能够提升信息处理效率，而且有利于信息共享与应用。多模态数据融合是人工智能技术支持下的数据处理技术，其立足于数据库层面，将各层面数据通道打开，通过加工处理，形成可以识别、利用的有效信息。其关键技术如下。

（1）数据抽取，主要涉及患者病历、检验结果、医嘱等历史数据，各数据源、接口以及增量数据等均支持，且保证在不增加工作负担前提下，最大限度地缩短抽取数据的日寸间。

（2）数据融合与处理。EMPI患者主索引能够提供匹配功能，完成患者就诊信息的整合，能够按照时间、就诊类型等对患者信息进行统一排序与管理。多模态数据关联可以有效融合患者的各项数据，包括门诊、急诊及住院情况，可根据需要选择患者历次就诊信息，将数据分类后进行后期融合。OCR技术识别可通过对采集数据的自然语言处理，保障获取数据的质量，为科研工作提供数据支持。

（3）数据标化与治理。获得患者诊断、检验、费用等各项结构化数据后，可采用标准化编码的方式进行整合，将底层数据统一化，便于后期统计分析。针对数据不规范的情况，可采用预处理方式将其转化为标准化数据存储模式，结合既往病历数据纠正发生的错误。

4.2医疗设备互联通信技术

为提升健康信息、电子病历的监控水平及系统集成性，应对关键技术进行全面分析，关注多源信息感知、异构数据接口等，围绕医疗、健康信息数据打造一个数据收集模型，实现设备互通互联，促进信息融合。为解决信息数据收集问题，可采用行为感知技术、健康服务技术以及互联网技术完成信息的收集与传送。医疗设备连接主要依赖无线网络、蓝牙，其能够实现医疗设备的互联与通信。设备的接人需要在网络传输协议支持下完成，其中DHCP应用最为普遍，不仅能监测数据，还能传输片段性数据。另外，利用物联网接口也能对数据进行综合管控，使各医疗设备实现信息融合，有利于信息透明传送。

4.3信息保护与信息安全技术

部分患者疾病特殊，不希望被外人所了解，对个人隐私及诊疗数据要求保密。而当前为保障各项学术活动及科研工作的顺利开展，需要收集患者病歷数据，一旦发布在医学期刊或网站上，将会增加患者个人隐私暴露风险。智慧医疗时代，强调保护患者个人隐私。首先，对患者个人隐私数据可以采用干扰性处理方式，即不改变患者的信息特征，但采用匿名的方式或适当修改无影响的数据，将其应用于科研工作，能够在保障数据应用的同时，保护患者隐私。另外，要对患者信息查阅权利予以限制，只有被赋予权限的工作人员才能够调取患者信息资料，从而保护患者信息安全。

4.4数据智能分析与处理技术

智慧医疗信息化平台的建立提升了临床诊疗工作效率，通过对数据的智能分析能够实现数据与底层系统的匹配和连接，有利于数据交互与汇集，从而避免各组分出现信息错乱。引入跨平台接口，能够使各组件实现可视化，并降低成本、节省日寸间。我国人口基数大，且随着人口老龄化趋势的加剧，医疗数据尤其是慢性病患者管理数据不断增多，如何处理这些海量数据成为智慧医疗信息化建设的关键。在大数据、云延伸、人工智能和生命科学技术的支持下，可对数据进行处理与筛选，摒弃无价值的数据，保存具有研究价值的信息，为科研提供参考。

4.5个性化智能推荐服务技术

该技术主要针对的是已经存在于信息化管理系统中的患者．其通过收集患者相关诊疗信息，能够掌握患者健康状况，进而提供个性化、专属的医疗服务项目。其中，需要利用人工智能技术，其能够保障医疗服务体系信息数据的完整性，实现精准化治疗，不仅能够提升诊疗工作效率，而且能够保障医疗技术的科学性。通过个性化定制服务，患者可获得优质医疗服务，保障身体健康。随着数据分析技术、自动识别技术的应用，为患者就诊提供便利的同时，也提升了医疗就诊效率。

4.6跨域业务流程集成技术

针对不同地区医疗政策下医疗服务项目及流程的差异，智慧医疗强调不同区域之间加强业务协同，优化技术，实现跨域业务流程集成，减少管理的冗余环节，形成一个实用性强、能够满足大部分医疗系统操作需求的信息化管理体系，建设跨域流程整合平台，打破技术壁垒，简化管理流程，实现流程平台的统一化管理，最大限度地减少差异化操作，降低人力资源成本，提高工作效率。

5结束语

作为医疗卫生机构的重大突破，智慧医疗将成为医疗机构的重点发展方向，利用互联网技术、大数据技术和人工智能技术，完成数据的采集、分析与处理，通过数据信息共享可打造数字化的健康服务、智能化的健康解决方案，具有广阔的发展前景。本文结合智慧医疗信息化平台建设需求及整体架构，介绍了关键技术的核心要点，对于智慧医疗的优化、改进有着重要的意义。