郜勇:基于數(shù)字孿生的醫(yī)院智慧化建設探索
始建于1866年華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院(簡稱“武漢協(xié)和醫(yī)院”)是中部地區(qū)歷史最悠久的委屬公立醫(yī)院,見證了西醫(yī)文明在中部的起源、發(fā)展。醫(yī)院現(xiàn)由主院區(qū)、腫瘤中心、車谷院區(qū)和金銀湖院區(qū)組成,編制床位6000余張,設49個臨床和醫(yī)技科室。其中,血液科、心血管內(nèi)科、普通外科、泌尿外科、麻醉科等11個學科躋身全國前十。
“醫(yī)院目前擁有6000余張編制床位,形成了四位一體立體化布局。其中,信息化在一院多區(qū)同品質(zhì)醫(yī)療、一體化管理中起到了很大作用。”武漢協(xié)和醫(yī)院信息與數(shù)據(jù)中心主任郜勇強調(diào)。
數(shù)字孿生驅(qū)動創(chuàng)新
武漢協(xié)和醫(yī)院的信息化建設自2000年開始,建立了以財務收費系統(tǒng)為核心的運營管理系統(tǒng),2010年醫(yī)院上線了以電子病歷為核心的臨床業(yè)務系統(tǒng)。2020年,醫(yī)院實現(xiàn)了以臨床、科研、運營數(shù)據(jù)中心和集成平臺為基礎的多院區(qū)信息互聯(lián)互通。“在這些年信息化建設歷程中,我們一方面進行升級換代,另一方面探索智慧醫(yī)院建設。”郜勇指出,醫(yī)院信息化建設2030年的目標是開展以大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新一代信息技術為輔助的智慧醫(yī)院、智慧醫(yī)療建設。
在信息化實踐中,武漢協(xié)和醫(yī)院將一張藍圖繪到底:邀請行業(yè)頂級專家團隊持續(xù)參與設計與規(guī)劃,打造協(xié)和金銀湖智慧醫(yī)院論壇,同時邀請行業(yè)權威專家團隊為“十四五”期間醫(yī)院智慧醫(yī)院建設、數(shù)字化轉(zhuǎn)型強化頂層設計。郜勇強調(diào):“在此過程中,我們形成了具有協(xié)和醫(yī)院特色的智慧化醫(yī)院發(fā)展規(guī)劃。縱向到底,橫向到邊,統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施。”
“十四五”期間,武漢協(xié)和醫(yī)院信息化建設采取五年三步走的方式,共分為三個階段:第一,集成階段。夯基礎、建平臺、出樣板,建成數(shù)字平臺;第二,融合階段。深應用、抓融合、促創(chuàng)新,實現(xiàn)核心業(yè)務全數(shù)字化;第三,創(chuàng)新階段。見智慧、抓創(chuàng)新、做標桿,推進全面智能化。
郜勇介紹,武漢協(xié)和醫(yī)院以金銀湖院區(qū)為試點,打造智慧醫(yī)院的樣板工程。“我們的智慧醫(yī)院建設框架包括智慧大腦、智慧應用、智慧中臺、智能網(wǎng)絡、智能交互。依托多維度醫(yī)療數(shù)據(jù)構建模型,實現(xiàn)醫(yī)療場景數(shù)字孿生。”郜勇指出,數(shù)字孿生主要有以下意義:通過實時采集與計算醫(yī)療設備數(shù)據(jù)及醫(yī)療信息系統(tǒng)等真實多維度多樣化數(shù)據(jù),基于AI建模,結合GIS、BIM等技術,將醫(yī)院物理空間轉(zhuǎn)化為醫(yī)院孿生模型,通過預測、分析等功能完成門診管理、病房管理、手術室管理等精細化管理工作;基于DICOM數(shù)據(jù)的重建技術,構建高精度人體模型,對手術流程、治療方案等進行孿生;為患者提供就診全流程可視化及沉浸式陪診服務,解決“看病難”問題,提升患者就醫(yī)體驗。
實現(xiàn)多場景數(shù)字孿生
在醫(yī)療場景,武漢協(xié)和醫(yī)院首創(chuàng)了混合現(xiàn)實技術在醫(yī)學中的應用,研發(fā)了裸眼全息三維手術導航系統(tǒng),為醫(yī)生構建了空間能力。數(shù)字孿生技術應用于醫(yī)院的精準手術規(guī)劃,利于混合現(xiàn)實個性化手術計劃系統(tǒng)進行模擬骨折復位,與螺釘、鋼板等內(nèi)固定器材擬合,對進釘?shù)牟课弧⒋旨殹⒔嵌群蜕疃冗M行設計,建立數(shù)字化手術方案,提高手術的準確性和安全性。借助全息顯示的影像學數(shù)據(jù),醫(yī)生可以全面觀察病灶細節(jié)、深度挖掘影像信息,進而規(guī)劃出更加安全合理的手術方案,提升手術操作的“可預見性、可視性、精準性”。“數(shù)字孿生加強了醫(yī)患之間的溝通。術前患者和醫(yī)生可以一起觀看手術部位三維模型,醫(yī)生可直觀立體講解疾病情況及手術治療方案,有效避免潛在的分歧和醫(yī)患糾紛。”郜勇強調(diào)。
在患者服務場景,武漢協(xié)和醫(yī)院推出了互聯(lián)網(wǎng)診療服務,通過線上線下一體化實現(xiàn)了診療流程優(yōu)化,借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術推動患者就診全流程可視化,支持患者全流程可視化,通過藍牙定位導航,為患者提供實時全流程就診路線引導,優(yōu)化就醫(yī)體驗,同時將候診、取藥、檢查等即時排隊消息推送給患者,減少排隊等候焦慮。為患者提供沉浸式就診服務——AI陪診,同時可進行沉浸式導航,有助于患者構建空間能力。
在醫(yī)院管理場景,構建了集成數(shù)據(jù)的基礎——新一代數(shù)據(jù)中心。它在業(yè)務的基礎上,以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心,依托大數(shù)據(jù)+AI技術,對全院數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一治理、建模和服務,靈活實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務。“我們通過數(shù)據(jù)治理建立高質(zhì)量數(shù)據(jù)模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理的閉環(huán)。把醫(yī)院運行的數(shù)據(jù)同醫(yī)院的孿生體結合起來,實現(xiàn)創(chuàng)新的綜合運營指揮調(diào)度平臺。”郜勇介紹,由此為管理者構建空間能力,分為門診實時監(jiān)控、急診實時監(jiān)控、急救實時監(jiān)控等14大場景集成創(chuàng)新,可進行運營一網(wǎng)監(jiān)測、資源一體調(diào)度、應急一鍵切換。以門診管理的場景為例,武漢協(xié)和醫(yī)院針對門診功能室(診室、治療室、檢查室等)資源不能滿足醫(yī)療需求以及使用情況不均衡等挑戰(zhàn),利用信息化手段,實現(xiàn)對門診功能室運營的智能化管理,可進行精準的定位、預警、匹配、輔助管理層決策和內(nèi)控。
“數(shù)據(jù)賦能,引領創(chuàng)新,希望通過卓越信息與數(shù)據(jù)支撐,構筑醫(yī)院核心競爭力。”郜勇總結道。