智慧医疗：从物联网到云计算

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1、中国科学:信息科学2013年第43卷第4期:515–528www.scichina.cominfo.scichina.com论文智慧医疗

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3、从物联网到云计算¬¬¬¬•倪明选,张黔,谭浩宇,罗吴蔓,汤小溪¬香港科技大学计算机科学与工程系,香港•新元素医疗技术开发有限公司,深圳518057*通信作者.E-mail:ni@cse.ust.hk收稿日期:2012{11{07;接受日期:2013{02{26摘要新型信息化技术是解决中国医疗服务需求的关键手段.智慧医疗是医疗信息化的重要研究方向,它融合了物联网、云计算与大数据处理技术,以“感、知、行”为核心,旨在建立一个智能的

4、远程疾病预防与护理平台.“感”即以物联网技术为基础,利用多种传感器实时跟踪各种生命体征数据并通过无线网络技术传送到医疗数据中心,然而如何能够长期、精确、便捷、及时、无创地采集各种人体关键生命体征数据是一个巨大挑战;“知”即利用大数据存储与处理平台,应用数据挖掘和知识发现理论对医疗历史数据进行建模与分析,如何从大数据信息中挖掘关键生理特征,可靠、快速、高效地发现早期疾病和预测健康风险,也是一个巨大挑战;“行”即将实时跟踪与历史数据的分析结果,通过云服务的方式提供给医务人员作为诊疗参考,或为终端用户直接提供医疗护理方案,如何建立有效的数据模型以实现大规模复杂健康查询的快

5、速和准确响应,同样也是一个巨大挑战.本文将讨论“感”、“知”、“行”所面临的技术挑战,并探讨解决这些挑战的可行方案.关键词物联网云计算大数据处理智慧医疗1引言近年来,看病难,看病贵"已成为中国医疗卫生事业亟待解决的难题.由于中国人口众多,总体医疗资源相对匮乏,高速的经济发展还将带来人口老龄化、慢性病增长快、亚健康比例高等诸多问题,只有利用信息化技术深度改变现有的医疗服务模式,提高医疗资源利用率,方能从根本上破解这个难题.因此,2009年的新一轮医疗改革方案[1]明确提出要建立实用共享的医药卫生系统",以医疗信息化作为支撑新一轮医疗改革的支柱.目前,中国医疗信息化

6、发展态势良好.60%70%的县级以上医院应用了医院管理信息系统;10%20%的城市医院探索建立临床信息系统;区域卫生系统也在少数地区进行了区域试点.但是,面对医疗资源有限、资深医生有限、医院床位有限、高质服务有限等诸多挑战,仅依靠传统的信息管理系统是远远不够的.例如,目前城市中有大量的亚健康人群,他们由于工作繁忙和医院排队现象严重等原因,不愿到医院做常规检查,因此无法得到及时有效的医疗服务,导致最终患病,或者小病拖成大病之后再去医院就诊.如果能够对亚健康人群及时预警,防患于未然,减少此类人群的发病率,不仅对他们的健康有助益,也能够减轻医院的压力.又如,目前医院门

7、诊接诊的病人中,有85%以上患有常见病或多发病,而需要诊治的病人数量巨大,导致医生工作紧张,无法在此类病人的诊断上花费太长时间.引用格式:倪明选,张黔,谭浩宇,等.智慧医疗

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9、从物联网到云计算.中国科学:信息科学,2013,43:515{528,doi:10.1360/112012-616倪明选等:智慧医疗——从物联网到云计算最终的结果是患者不满意,医疗资源也没有得到充分利用,专家们无法将主要精力与时间集中于解决复杂病例,或者危急重患者.此外,对于患者而言,由于信息的缺乏,他们难以找到正确的医院和医生看病;优质医疗资源集中在大城市,使得偏远地区的患者看病成为体力劳动

10、.其结果往往是得了小病之后不愿找医院看病,拖成大病之后高额的医疗费用又成为了沉重的负担.为了帮助解决看病难,看病贵"的问题,本文提出了一套融合物联网、云计算与大数据处理技术的新型解决方案

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12、智慧医疗.智慧医疗以感、知、行"为核心,旨在建立一个智能的远程疾病预防与护理平台.感"即以物联网技术为基础,利用多种传感器实时跟踪各种生命体征数据并通过无线网络技术传送到医疗数据中心,然而如何能够长期、精确、便捷、及时、无创地采集各种人体关键生命体征是一个巨大挑战;知"即利用大数据存储与处理平台,应用数据挖掘和知识发现理论对医疗历史数据进行建模与分析,如何从大数据信息中挖

13、掘关键生理特征,可靠、快速、高效地发现早期疾病和预测健康风险,也是一个巨大挑战;行"即将实时跟踪与历史数据的分析结果,通过云服务的方式提供给医务人员作为诊疗参考,或为终端用户直接提供医疗护理方案,如何建立有效的数据模型以实现大规模复杂健康查询的快速和准确响应,同样也是一个巨大挑战.本文将讨论感"、知"、行"所面临的技术挑战,并探讨解决这些挑战的可行方案.2智慧医疗概览智慧医疗是一种以患者数据为中心的医疗服务模式,主要分为3个阶段:数据获取、知识发现和远程服务.其中,数据获取由医疗物联网完成,知识发现主要依靠医疗云强大的大数据处理能力进行,远程服务由云端服