AI+安防在智慧医疗中的深度应用与前景

    随着新型智慧城市建设的逐步落地,围绕“以人为本、惠民便民、绩效导向、客观量化”的新型智慧城市评价体系也作为国家标准指导者智慧城市建设,评价指标中分为主观指标和客观指标,主观指标强调市民体验,旨在注重公众满意度和社会参与度。客观指标重点围绕城市发展现状、发展空间、发展特色进行,包括7个一级标准。其中包括惠民服务、精准治理、生态宜居三个成效类标准,旨在客观反映智慧城市建设实效;智能设施、信息资源、网络安全、改革创新四个引导性标准,旨在发现发展城市的潜力。作为智慧城市建设的重要建设内容之一的智慧医疗也随着评价体系指导进行了显著的升级,而人工智能运用和公共安全防护的应用就是重要的升级,本文从这两个方面来阐述智慧医疗的应用和前景。

  • AI+安防在智慧医疗中的作用与地位

智慧医疗的建设从体系结构上来看,主要是三个结构层次上的建设,一是围绕医疗信息化建设开展的诊疗手段、医疗技术、医疗资源管理、医疗信息管理系统方面进行展开,主要是通过信息化技术,利用云计算构建医疗本级单位比如医院的重要业务系统的电子化、信息化。并通过区域医疗平台、药物管理系统、公共卫生监测预警、医疗公共服务等国家统一建设的系统完成医疗本级单位和上下级乃至省部级的信息共享,实现部省市县四级医疗信息化分区分级管理,这些信息化建设主要输出了HIS电子病历系统、PACS医疗影像管理系统、HERP医疗资源管理系统,实现医院的人财物管理,横向解决诊疗、科研、应急处置、公共卫生服务四个方面的问题,纵向解决患者、医护、资源的科学协调问题。智慧医疗的建设三个体系结构层次中的第二个结构层次是医疗资源智能化建设。医疗资源智能化是围绕着医疗本级单位的智能楼宇、住院部医疗技术智能化改造设计、门诊部医疗技术智能化改造设计、周界防护设计、停车应急通道管理设计等,主要解决的是围绕医疗网格化、医疗设施设备楼宇区域的弱电安防智能化设计、引进了传统安防出入口控制、视频监控、周界防护、消防应急设施设计,从而解决医疗区域医疗资源医疗事件三个维度的智能化感知采集管理防控业务需要。智慧医疗的建设三个体系结构层次中的第三个结构层次是通过第一层的信息化第二层的智能化建设成果围绕病理研究、防疫卫生、诊疗手段、远程会诊、医养结合等多种医疗本级单位的服务内容开展场景导向的智慧化应用建设。建设主要解决的是如何针对各医疗本级单位的服务主体需求,比如“向科技要效率”的相关智慧应用,比如查房、门诊导引、打击挂号黄牛、解决医院停车拥堵、实现高值耗材精细化管理、资源物资精准收储、公共卫生事件应急联动,解决医疗卫生事件资源的底数清、状态明、风险决、响应厉。开发满足院长、住院部、门诊、急诊、药剂、医疗器械、重症监护、流行病学调查、中西医结合、远程医疗、医联体、医共体等服务应用。利用患者、家属、医护人员、主管部门喜闻乐见的服务APP、AR标签、QR二维码等解决精准医疗资源的管理和服务。智慧医疗的建设三个体系结构层次是梯次递进的关系,目前全国范围来看,大部分三甲医院根据三甲评价体系中信息化部分25%的占比都已经实现第一层的信息化建设。三甲医院评审信息化评价占比如下图:

目前大部分三甲医院已经开展了部分第二层智能化建设,随着各医院基础设施建设的开展,智能化建设呈现出如火如荼的状态,部分对智慧医疗有计划布局的医院,如武汉同济医院、武汉协和医院、广州医科大学附属第五医院、中山大学附属第一医院都已经开展了形式多样的第三层智慧化应用建设。例如,利用AI人工智能的人脸识别算法,设计医院重点人员人像库、将重点人员划分为监管类(非法医药代表、医托、黄牛、医闹人员)、关注类(医疗需求高频多次)、服务类(区域医疗、慢病)进行人脸识别预警、刻画轨迹、进行人车关联、轨迹研判、多轨并查。利用AI人工智能进行大样本机器学习,提供医院视频监控、医院智能微交通保畅通保平安的生命通道、救护车实时监管、病史信息串并临床诊疗、处方优化等。利用AI人工智能进行送药机器人、非接触式测温、病床护理三查七问数字化诊断提高速率、消除人药比对的错误、减少影像诊疗和疗程剂量诊断误差。整体来看,AI人工智能与安防已经成为智慧医疗的重要梯次建设的标准配置并成为了智慧医疗评价体系的重要生产力工具。

  • AI+安防在智慧医疗中的的深度应用

近年来,随着大数据、云计算、物联网、移动互联等技术的快速发展,各行各业对于网络化、高清化和智能化安防需求的呼声越来越高。现阶段医院已不再只满足于“平安医院”的建设,同时也更注重要求安防在包括应对突发性医疗卫生事件等方面发挥更多作用。因此,应急指挥、远程教学、远程探视等新兴需求在医疗安防领域相继出现,相应的个性化解决方案也应运而生。比如在挂号大厅、手术室等地宜安装网络低照度高清监控相机以达到高清监控的效果;对于急诊室、ICU病房、停车场等需要24小时开启监控的场所,可以安装网络高清红外低照度甚至星空超低照度相机等,便于夜间监控;对于挂号窗口、药房窗口、诊疗窗口等医患矛盾高发区配备拾音器、阵列式麦克风,便于事中取证和事后回溯等。不仅如此,依托医院信息系统和安防平台,为了监管、督促员工日常行为准则、降低财务系统工作效率,还可以上线考勤系统;考虑到城市尤其是大中型城市交通拥堵、停车难、取车难的实际,传统的人工车辆管理模式显然已无法满足管理需要。鉴于此,可以上线停车场管理系统,不仅能够解决自助缴费、停车导览、反向寻车,而且独有的车检器和出入口抓拍及防撞道闸的建设来保证安全守卫的前提下显著提高工作效率;在挂号大厅、候诊室、诊疗室、药房等核心区域,有关当值医生、专家号源、就诊等待时间及人数、诊疗室分布导览图、当天就诊患者人数、取药窗口情况等相关信息通过传统导诊台来一劳永逸解决显然很不现实,这就需要部署信息发布系统。通过各种图文信息的及时传达,在显著提高工作效率的同时,既节约了导诊台的人工成本,又降低了医患矛盾爆发的风险;遇到突发性、紧急或重大事件时,交口相传不仅效率极低而且容易加深误会、激化矛盾。通过部署广播系统,在关键时刻能够第一时间告知医护人员及患者现场实际情况、部署解决方案、降低矛盾冲突风险,从而避免人员踩踏等极端事件发生。再者,传统的监控机房不仅空间狭小,而且监控显示屏清晰度低、监控画面少,难以承接日益繁重的安保任务。鉴于此,部署高清大屏拼控系统是大势所趋。通过液晶拼接屏、LED小间距屏的灵活部署,不仅清晰度高、监控画面任意切割、调取,而且遇到突发事件便于上级领导的临场指挥,提高工作效率的同时显著降低了安保风险。放眼未来,个性化、智能化以及集约化对于医疗安防行业来说是大势所趋。随着“智慧医疗”的兴起,病患者能够借助医疗大数据平台便捷接收医疗诊断甚至足不出户。随着应用的深入,远程临床教育、远程护理、远程手术、远程会诊、远程探视等医疗业务的延伸将会日益普及并逐渐成为常规手段。这些在推动医疗水平提升与共享的同时,也让更多的患者受惠于高科技带来的好处。以人脸识别、RFID、智能分析等为代表的新智能化技术将会进一步提升医疗整体信息化水平。作为智能化的另一代表,RFID同样在未来扮演重要角色。通过RFID进入手术流程管控,能有效地降低开错病患、开错部位等医疗疏失,避免人为过失。通过RFID在医药卫材、设备上贴附RFID标签,能快速读取设备和医药卫生耗材信息,随时掌握库存量和使用期限,杜绝药品存货不足或过期等问题。通过给病患佩戴RFID标签,无论是诊间或住院期间,都能通过相关读取设备进行病患识别,从而匹配相应的医药卫材、有效减少给药错误、剂量错误等问题、提升病人用药安全。同时,通过给婴儿佩戴RFID标签,对于产房的管理和婴儿防盗也有巨大作用。以智能视频分析为代表的新智能化技术在未来同样功不可没。通过智能分析视频监控摄像头传回的照片,为医院流程优化、区域人流控制提供依据和各种分析管理。此外,通过周界防入侵检测、物体消失检测、跌倒检测、奔跑检测等帮助安保人员提高工作效率和问题响应速度。

  • AI+安防在智慧医疗中的应用案例解析

笔者以所在医院亲身经历的几个智慧医疗应用来给大家分享解析AI+安防是如何服务本院智慧医疗的。笔者所在医院广州医科大学附属第五医院始创于 1957 年,是黄埔区建院最早、规模最大的三级综合性医院和爱婴医院。我院在新交付的临床教学综合楼引入了AI服务机器人及医院智能配送机器人,不但通过AI服务机器人减少运送医护资源投入,更重要的是在节省医护工作量基础上更多聚焦于病患、减少发药运送差错、减少医院感染、优化物流管理,提升医院整体管理及运营水平。根据AI智能配送机器人通过高精度定位、路径规划、调度系统、智能视觉、人机交互等前沿技术的运用,可实现医院各类物品的大范围、跨楼层整体运送。医护人员在客户端发布订单后,调配系统将根据订单数据进行资源的最优分配,进行多机协助配送。智能配送机器人解析订单数据后执行配送任务,并实时向调度系统反馈进度。送达之后,医护人员可通过人脸识别、指纹或刷卡开锁领取物品。这极大地优化了医院后勤物流配送系统,提升了医院物资配送、医疗服务效率,节省了医院医务系统的运营、管理及人工成本。智慧医疗中的重要内容之一智能物流配送是智慧医疗在医院落地的的重要组成部分。目前医院现有的物流体系仍较低效,且成本较高。AI配送机器人的诞生及应用,恰恰解决了这一难点,打通了医院物流配送“最后一公里”,AI配送机器人不只是设备与技术的简单集合,而是将先进的导航、通信及信息处理等技术应用于手术器械、药品、被服、医疗废弃物等物资运输闭环管理的各个环节,包括实时定位和监控、实时数据采集扫描、实时的物品交接管理等,真正实现智能运输与智慧医院信息系统打通,实现从物品的装载至最终交付全过程中每个环节的信息化跟踪管理。AI将与医院在室内室外智能配送机器人、清扫机器人、移床机器人、手术机器人等领域开展深入应用,推进医院实现更深层次的智慧化建设,成为医院智能化建设的标杆。从近一年来的使用效果来看,现代化医院物流包括有智能配送机器人、气动物流、箱式物流、轨道小车物流四种类型,每一种方式都各有利弊。广州医科大学附属第五医院的物流升级之所以优先选择了智能物流机器人,是因为相比其他物流升级方式,智能配送机器人的应用范围和运输效率都具备一定的优势,更重要的是引入机器人作为物流升级方案,对医院来说几乎不需要楼体改造成本,比较适合医院做渐进式投资。AI服务机器人自引进以来的这段时间几乎都是满负荷运转,可见医护人员对于自动化物流传输的需求是比较大的。而在解决了基础的配送需求之后,如何利用权限管理、数据分析等功能进一步优化医院的物流管理水平,是机器人智能配送整体解决方案更大的价值所在。如下图是AI服务机器人的作业一瞥。

利用AI人工智能的人脸识别算法,设计医院重点人员人像库、将重点人员划分为监管类(非法医药代表、医托、黄牛、医闹人员)、关注类(医疗需求高频多次)、服务类(区域医疗、慢病)进行人脸识别预警、刻画轨迹、进行人车关联、轨迹研判、多轨并查。利用上述AI人脸识别系统广州医科大学附属第五医院从“整治号贩子”为切入口来解决“就医难”的部分问题,绝对是一个痛到不能再痛的刚需。其实从技术层面来说,对于大部分AI人脸识别技术公司,做基于静态和动态图像识别算法的应用已经没有什么难度。在提前录入相关人员头像信息后,一旦这个人再次被装在连廊墙角的AI人脸识别监控探头发现,系统在做出比对后就能立即识别并发出警报。大概唯一不同的,就是把公共道路、火车站以及小区等常见的AI安防部署场景换成了医院。这跟很多核心AI安防应用场景本质上都是一样的,医院也属于公共安全领域。因此,AI安防对号贩子进行追踪,就相当于公安场景下的重点人员监控。这也就意味着,除了“号贩子”,人脸识别同样可以帮助解决“医闹”和“识别医托(医疗骗子,譬如把人拐到小诊所去看病)”。我院的保卫处同事介绍“像有人来医院闹事这种事情,今天来闹,过几天可能再来闹。但是如果第一次就进了医院人脸信息库的“黑名单”,可能这人第二次出现就会被保安人员密切监控。只要在出入口拍到他,系统就会马上提醒安保人员。”同理,既然能抓号贩子,那么本来就在公安重点监控领域的“一场三站”(飞机场、火车站、汽车站以及地铁站),也能让票贩子尝到人脸识别系统的苦头。“这些地域内的探头部署其实非常完备,只要有可以比对的数据库,抓票贩子是没问题的。”这番类似应用的重点和难点并不在技术层面,而是在对各种贩子身份的界定上。很多公安项目有自己的重点监控人员库,譬如全国在逃犯罪人员数据库等等,这些原始数据的录入是最重要的;所以说,这次各大医院录入的150 多名号贩子的信息才是最重要的。而难就难在,怎么判断这些人是号贩子。换句话说,建立一个专有数据库才是关键。一方面,医院需要提供和判断相关信息,并与公安合作,才能准确获取有效数据;而另一方面,也需要患者做出积极配合,主动提供号贩子信息。只有数据不断更新和补充,系统才能持续发挥作用。在新冠肺炎席卷全球的时候,AI人脸识别也在升级,比如戴口罩识别,叠加行为识别,ReID行人再识别。AI+安防方案除了提供视频监控,也集成了人脸识别、门禁、一卡通以及停车场管理等系统,目的只有一个,就是对出入医院的所有人员、车辆以及重点区域(大型运营设备存放处和违禁品库房)进行可视化的监控与管理。不过,尽管针对医院的内部管理和公共安全,AI人脸识别系统都可以发挥作用。但是超出安保的应用范围,就会有画蛇添足之嫌。像医院这种非核心公共安全区域,要把AI人脸识别应用好的关键就在于切中痛点,而不是医院没有,再绞尽脑汁给它加一个。譬如有公司做的“电子病历”,对于医院来说可能就没必要。因为医院方不太需要你进医院就立马知道你有什么病。现在你一刷身份证或医保卡,医院的管理系统就会获知你之前就医的各种信息,而且这套系统已经做的非常完善了,再用“人脸识别”就没必要了。很多人也许没想到,其实也存在另一种更让人担心的情况,如果在医院某些场景中处理不当,“人脸识别”甚至会成为一个被黑医院恶意利用的工具。譬如,虽然安装人脸识别摄像头有利于防止医院内部医疗纠纷暴力事件的发生,但如果一些因手术失败等问题找上门来的患者被医院故意放上黑名单,屡次被拦在门外,就会完全违背这项技术的应用初衷。所以说,挂号难看病难等问题,远远不是靠一项人脸识别技术就能解决的问题。但是,技术总归是让整体态势向好的一面发展。从医院实际使用中通过AI病患精准分析,对于病情紧急、危重患者,医院还在官方挂号渠道推出了“AI精准预约挂号”功能为他们提供“绿色通道”。医院与相关企业合作开发的AI精准预约引擎,置入疑难病症的特征标准,危重患者在“精准预约”通道上传病历资料和检查报告,经过人工智能引擎的计算分诊后,符合标准的患者将会优先获得专家号源,以解除危重患者急于就医的困扰。

  • AI+安防在智慧医疗中的应用前景

随着新冠肺炎肆虐全球,党中央和各级政府出台了相关政策鼓励AI人工智能落地医疗健康领域,以机器学习和数据挖掘为两大核心技术的人工智能渗透到医疗行业,各应用场景下医疗人工智能公司开发出的产品和服务,带来了医疗健康行业的降本增效,衍生出医疗数据服务、机器学习服务、医疗研发服务等新的医疗新兴细分行业,拓展了医疗领域的边界,重塑了医疗健康相关产业链。以下是国家对医疗领域发布的人工智能相关政策:

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伴随着人口老龄化时代的到来,医学水平的逐渐提升和人均寿命的延长,国内医疗需求不断上升,同时存在医疗资源匮乏、分布不均衡、医疗卫生高端人才欠缺、医生培养周期过长、人均医疗健康支出不足等等严峻问题,亟需新技术投入解决医疗健康产业的短板,政策、资本、技术和社会接受度的提升均推动了“AI+智慧医疗”各应用场景的快速发展。作为一个特殊的传统行业,医疗对于新技术的接受是偏保守的,目前AI赋能智慧医疗难以取得爆发式的增长。在当前人工智能医疗相对较弱的背景下,虽然AI赋能智慧医疗的应用场景很广泛,医疗行业 AI 服务供应商覆盖了全价值链用户场景,如虚拟助理、药物研发、健康管理、医疗影像辅助诊断等,但产品真正落地在医院大规模使用的还比较少,目前主要是解决效率问题,对医生起到辅助诊疗的作用,AI赋能智慧医疗不能代替医生。但AI+安防作为一个融合体,更适合中国智慧医疗的三层次梯次配置递进建设,随着各医疗本级单位的服务主体需求,比如“向AI安防要效率”的相关智慧应用,比如查房、门诊导引、打击号贩子、解决医院停车拥堵、实现高值耗材精细化管理、资源物资精准收储、公共卫生事件应急联动,解决医疗卫生事件资源的底数清、状态明、风险决、响应厉。开发满足院长、住院部、门诊、急诊、药剂、医疗器械、重症监护、流行病学调查、中西医结合、远程医疗、医联体、医共体等服务应用。利用患者、家属、医护人员、主管部门喜闻乐见的服务APP、AR标签、QR二维码等提供精准医疗资源的管理和服务。

  • 结语

    AI+安防的融合剂催化了原本对信息化技术较为保守的医疗行业,智慧医疗评价体系的深入人心,新型智慧城市建设“以人为本、惠民便民、绩效导向、客观量化”的导向指标也加速修正了AI与医疗,安防与医疗的渐进发展路径。医疗资源相对不足的现状下,向AI要效率,消除人为疲弊的错误、减少误差、精准施策使得AI安防成为了智慧医疗重要的辅助决策支持手段,成为建设信息化、智能化、智慧化三层体系结构的重要要素。未来没有AI+安防的医院不是智慧医院,而围绕以人为本的智慧院区、智慧病区、智慧园区等智慧医疗建设应用将为雨后春笋般的凸现出来,AI算法、AI载具(医疗器械、机器人、可穿戴设备)、AI能力平台都将成为标配。智慧医疗关乎到你我他,关乎到生老病死,人命关天智慧建设没有捷径,作为医院主体、安防企业在智慧医疗的建设路途中只有不断深度合作,才能推出好的AI医疗产品,才能提供公共安全防护的服务,让医院的信息中心部门由成本中心成为价值中心,让AI服务医护病患提供可持续增长的价值。道阻且长,行则将至;行而不辍,未来可期,作为医护工作者不忘初心,在AI安防的加持下撸起袖子加油干。

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