智能化系統

隨着現代通信技術，計算機網絡技術以及現場總線控制技術的飛速發展，數字化、網絡化和信息化正日益融入人們的生活之中。人們在生活水平、居住條件不斷提升與改善的基礎上，對生活的質量提出了更高的要求，智能住宅小區就是在這一背景下產生的，而且其需求日益增長，智能化的內容也不斷有新的概念融入。根據一項調查表明：41.7%的普通市民，74.2%網上一族認為在5年之內，我國智能化住宅將成為住宅市場的主流。

住宅小區智能化系統，從其內容上來看可分為小區物業綜合管理系統和家居智能管理系統兩大部分，前者包括：社區安防、信息服務、計量收費三部分，後者包括家居安防、家居信息服務、家居智能化控制等。

在醫院設計的要求中，要實現醫療現代化、建築智能化、病房家庭化、其核心是建築智能化，沒有建築智能化，就難以實現醫療現代化和病房家庭化。

由於智能化醫院功能複雜，科技含量高，它的設計涉及到建築學、護理學、衞生學、生物學工程學等科學領域，加之醫學發展快，與各種現代的高新技術相互滲透和結合，都影響醫院的功能佈局的設計。如何進行醫院的設計工作，已成為醫療衞生部門、建築設計部門共同面臨的急切解決的課題。筆者結合自身從事醫院工程的實踐經驗出發，對智能化醫院的設計方案及其難點闡述和討論。

智能化醫院是在通常的醫院大樓設計中增加了部分或全部智能醫院的智能”功能，是智能醫院中的特殊類別。

智能醫院通常由三大系統組成，即通信自動化（CA），辦公自動化（OA），樓宇自動化（BA），並將這三大功能結合起來，實現系統的集成。

在具體的設計中，智能醫院通常包含下列若干弱電系統，信息通信；廣播設備監控；公共安全管理；綜合佈線；辦公自動化；系統集成。

智能化醫院是以普通醫院為基礎提升了建築“智能”功能，雖然服務的對象和普通醫院服務的相同，但在就醫環境上是普通醫院無法相比的，普通醫院基本上無集中空調系統，熱水供應系統，弱電系統也只是基本的呼叫系統、電話系統和廣播、電視系統，而智能化醫院是經過建築師對建築外型、色彩、內部功能佈局及空間環境的精心設計，以滿足人們對心理的、生理的需求，同時樓內採用了空調、通風系統、集中供熱系統和病房以小開間賓館化設計，病房內具有帶淋浴設施的獨立衞生和電話、廣播、電視設備。弱電系統設計上採用了智能大廈內的大多數"智能"系統，實現了樓宇設備計算機管理、醫療服務網絡化和管理自動化。

智能化醫院大樓是具有智能大廈功能的特殊建築，雖然兩者在智能系統的形式上有許多相同之處，但由於其服務的對象不同，服務對象的目的不同，系統設計時表現出的側重點自然有所差異，前者更多的強調圍繞為病人服務的思想，比如：病房設計如何考慮為一部分病人提供廣播、電視服務，又考慮滿足消防規範的要求；樓宇自控中結合醫院的特點增加供熱水管路的監控，供氧和吸引設備的監控；安保系統如何解決病房區非值班入口的管理控制，又滿足消防規範對通道疏散的要求。此外智能化醫院具有一些通常智能大廈沒有的專用於醫院病人服務的系統。

智能化醫院大樓由於醫院本身是唯一的使用者，服務的對象就是病人，對樓內計算機局域網絡功能的實施，對弱電系統的實施均有實際的、明確的要求，相比那些只求虛名的“智能大廈”，更易進行系統集成，將更多的體現出智能醫院的“含金量”。

在某醫院智能化工程的初步設計中，弱電系統工程包括12個子系統：

*　綜合佈線系統

*　計算機網絡系統

*　數字化醫院

*　醫院視訊系統

*　遠程會診系統

*　呼叫系統

*　屏幕顯示系統

*　有線及衞星電視接收系統

*　公共廣播系統

*　閉路監控及防盜系統

*　停車場管理系統

*　樓宇自控系統

筆者認為其中數字化醫院、醫院視訊系統和遠程會診系統是技術難點和科技含量較高子系統，下面重點闡述和討論。

數字化醫院

信息是信息革命和社會信息化進程中最重要的戰略資源。信息化的程度與現代醫院生存和競爭能力水準直接相關聯。信息技術應用帶來的直接利益是極大地提高醫院運營的效益。

效益為中心的醫院管理體制是新經濟時代（即知識經濟又稱效益經濟）產生的新的管理體制。效益為中心的醫院管理體制包括了質量為中心和以病人為中心的管理系統。

效益為中心管理體制的有效運行需要醫院信息系統的技術支持。效益為中心的管理體制的全面實行依賴於醫院信息系統的全面建立和使用。

數字化思維和數字化管理模式是對於結果可以進行量化評估的思維和管理模式。它是有效地理解和運用效益為中心的管理體制的重要基礎。

信息技術和信息系統不是一件工具或者一台儀器設備，它是一個高效運營的醫療結構的基礎設施和基礎結構

臨牀信息系統（Clinical　Information　System,　CIS）和醫院管理系統（Hospital　Management　System,　HMS）一起構成醫院信息系統（Hospital　Information　System,HIS）。

HMS是將醫院作為一個經濟經營體來進行管理和運作的系統。該系統由若干功能子系統組成。這些子系統包括財務管理系統，行政辦公系統，人事系統等非臨牀功能子系統。有些方醫院管理系統亦包含病人掛號系統等基本和簡單的臨牀功能子系統。

CIS由處理臨牀信息的功能子系統組成。這些功能子系統包括門診管理系統，病人護理和電子病歷系統，醫學影像系統，藥房管理系統，實驗室（化驗）管理系統，遠程管理系統，醫學資料總庫和信息集成與廣域傳播系統等。

科室級臨牀信息技術經過了20多年的發展，已較為廣泛地在發達國家應用。全院或跨院級臨牀信息的技術發展在最近幾年進入應用階段並可望在今後十年左右進入廣泛應用階段。

CIS的出現，順應了當前醫院管理及整個醫療行業整合的大趨勢。CIS是以醫生工作站為核心，以醫患信息為主要內容來處理整個醫院的信息流程。這對於和醫療保險系統的連接，社區醫療的事例所需要交換的醫患資料是相匹配的。同時，這一思路和當前國際上廣泛使用的HL7標準的設計思想（醫療事件驅動Trigger　Event　）也是一致的。

目前醫院信息系統的開發和生產廠商各自為政，也很少考慮到用户集成的需要，因此，其產品或者無法和其它系統集成，或者可以和其它系統集成，但是其數據交換的接口是廠商自己定義的。這樣一來，就形成了各廠商“佔山為王”的局面，給建立一個完整的、統一的醫院信息系統帶來了極大困難。困難體現在這麼幾點：要麼各子系統根本無法集成，也無法形成一個完整的、統一的醫院信息系統；要麼各子系統都要和其它子系統用對方定義的接口標準交換數據，這樣雖然能夠形成一個完整的、統一的醫院信息系統，但是集成的複雜度很高，開銷也非常大，後期也不容易維護。

兩個子系統之間必須支持統一的標準才能進行集成，進而交換病人信息。各個子系統必須支持統一的標準才能降低集成的複雜度。所選擇的標準必須是開放的，才能降低標準取得的成本；所選擇的標準必須是簡單且沒有實施技術難度的，才能降低集成的實施成本；所選擇的標準必須是可靠，才能降低集成的維護成本。

集成將有三種以下模式：

*　單一廠商模式：優點是傳統模式，無需集成，項目管理簡單，技術複雜度低，節約經費；缺點是應用範圍受限，功能受限，單點失誤，單供應商風險，維護較差，維護費用較大，無法實現完整解決方案；

*　多廠商模式：優點是適合應用，系統水平高，容易修改，分散費用；缺點是廠商過多，選擇困難，管理困難，技術複雜；

*　混合模式：分別選擇單一廠家建設費用/財務管理系統、電子病歷系統，多廠家建設其它系統；將整個系統進行有限劃分，既保持了系統的靈活性，又限制了系統的複雜度。

筆者認為第三種模式比較合理，也適合國內的實際情況。

以往的國際CIS市場十分混亂，眾多中小公司的小型產品充斥市場。由於沒有好的總體規劃，導致系統互連複雜、數據冗餘、維護困難。

在選擇子系統的接口標準時，推薦採用HL7。目前，國際上也普遍採用HL7作為醫院信息系統的數據交換標準。

不是説使用HL7作為臨牀信息系統的接口標準，就能解決一切問題，好的標準還要好好地運用才能真正解決實際問題。在應用HL7的過程中也會面臨不少挑戰，其中最常見的挑戰有：

醫院，特別是醫院的決策者對HL7的重要性要有充分認識。首先要認識到應用HL7的重要性和必要性。然後，構建醫院信息系統時，將系統應用標準和接口規範統一到HL7。

臨牀信息系統供應商對HL7的支持。如果廠商不支持HL7，那麼我們談HL7只是“水中撈月”。從現階段來看，絕大部分廠商的產品並不支持HL7，但是我們也看到很多廠商逐漸意識到支持HL7的重要性，並正在逐步地改進自己的產品以扶持HL7。在這一過程中，醫院的推進起到很大的作用。

十五期間，我國醫院信息化的重點將向臨牀信息系統（CIS）建設轉移，大量臨牀系統需要與HIS（醫院信息系統）集成，互連集中成的標準化問題則成為各方重視的焦點，它可以節約大量資金，提高質量和可靠性，簡化不同廠家系統互連的複雜度，提供大規模HIS集成的可能。目前集成的兩個最重要的標準是DICOM3和HL（Health　Level7，醫院信息系統互連標準）。HL7是HIS（醫院信息系統）集成的接口標準，是一個涉及廣泛內容，將對整個HIS建設產生重要影響的標準，成為近年來國際上的熱點。

HIS系統產品國內外品種繁多，GE公司等國際著名品牌紛紛搶灘中國市場，質優價貴，僅有少數國內著名三級大醫院採用。

醫院視訊系統

醫院示教系統是用於醫院手術室手術過程的現場演播和記錄，是提高醫院醫療技術的重要手段。電視示教系統劃分為二個區域，手術室、醫技攝像區和教室演示區。由手術室採用直播式無影燈彩色攝像機從手術部位的上方進行監視，並在監控機房對攝像機進行遙控操作，攝像機的控制線、視頻線、電源線均由監控機房供給，畫面經同軸電纜傳送到演示教室的投影設備上，此係統通常附有雙向對講通話功能。攝像機與顯示裝置通常採用多頭單尾的形式。

示教信號源數量設置，按某院方所定手術室2間，醫技區3間。

雙向視頻通話慰視系統：按某院方所定完成8間產房有8間ICU病房的慰視。

遠程會診系統

遠程會診系統是為了增強醫院間學術交流，尋找社會力量對疑難病例進行遠程距離會診，或利用自己的專長幫助他人，是一種新型的醫院手段。遠程醫療需在醫院內設一會診室（主會場），內設一套遠程醫療可視診斷系統，能將會診的實況通過攝像系統將圖像傳送到會診室投影設備上，並具有語言交流功能。遠程醫院系統可利用ISDN數字程控交換網或Internet網進行雙向交流。

某醫院設計方案將示教、慰視、遠程會診、監控系統融為一體。系統中由前端攝像機，監控室監視控制設備，報警探頭，電源及其他附件等組成。

該系統設一個監控控制中心，同時預留3個分控中心接口，以便方便擴展院長等分控。

中心控制室可及時控制和監視醫療中心的情況，操作人員可在中心控制室內對醫療中心內外監控點的所有圖像進行調用，監看，控制，對所有圖像資料存儲，檢索。

預留分控中心也可控制和監視整個醫療中心的情況，預留的各分控鍵盤與監控中心的主控鍵盤功能相當，便於多級控制管理。

對主控鍵盤和分控鍵盤優先權予以定義和限制，確保重要人員優先對監控系統進行指揮。

示教系統由前端高速球及手推車中的高速球將整個手術過程攝製下來。

某醫院示教、慰視、遠程會診及監控報警系統由固定攝像機及雲台攝像機、矩陣控制主機、操作鍵盤、數字硬盤錄像機、高清晰度監視器、紅外報警探頭、編解碼器、供電電源等主要設備及信號傳輸媒介組成。

系統前端需配備室內攝像機、大廳出入口雲台攝像機，要求攝像機分佈合理，室內攝像機觀察重點區域，大廳出入口雲台攝像機要求全方位，能快速跟蹤目標。

控制室的監視屏要對前端攝像機實行全範圍監視，經矩陣控制進行時序切換或人工切換交替顯示。監視優先級：火災→偷盜→違紀：通過操作鍵盤任意切換所需畫面。

系統支持網絡互聯及弱電系統有關接口、協議、數據庫等方面的集成服務。該系統矩陣控制主機能通過與計算機多媒體系統聯網，與火災報警系統、防盜報警系統聯動（配有與110報警系統聯動接口），由計算機發出指令啓動CCTV系統矩陣控制主機將相應的攝像機攝取的圖像切換至詳情監視器並可錄像記錄。

對系統中重點防範部位如收費窗口，財務室等進行重點防範。

該系統共有57路視頻信號：其中主樓內共27路攝像機視頻信號；醫技區5路視頻信號。主樓27路及門急診樓7路攝像機視頻信號通過視頻電纜傳送至主樓底層值班控制室的2台MD200智能字符疊加器，由字符疊加器送出的其中一路視頻信號接入2台十六畫面硬盤錄像機進行錄像，另一路視頻信號輸入至切換矩陣，再由切換矩陣輸出至監視器上顯示. 慰視系統共16路，點對點的信號傳輸到監控室的小型音視頻矩陣，再由矩陣輸出到監視器上。（配置話筒）遠程會診系統通過編解碼器將數據流壓縮打包，通過網絡遠程傳輸至分會場。主會場視頻信號通過編碼器壓縮數據通過網絡傳輸到分會場由解碼器將數據解壓在網上瀏覽。示教系統6路視頻信號，其中移動式上1路信號直接輸入到長延時錄像機上。再由錄像機輸出到監視器上。其餘5路信號通過8路硬盤錄像機的網絡串口輸出到局域網，各教室通過IP地址搜尋查詢所錄過程。這是以網絡為核心的系統，所有的子系統或設備均可掛上網運行，並通過網絡完成信息的傳送和交互，醫院內部通過局域網運行；遠程會診系統通過廣局域網運行；此時的監控裝置完成基本監視與報警功能，網絡通信實現命令傳遞與信息交換，計算機系統則統一整個綜合數字網絡管理系統的運行。其特點是可以實現綜合性醫院管理功能，從而有可能在圖像壓縮、多路複用等數字化進程基礎上，實現將電視監控、示教、慰視、遠程會診這四要素真正有機結合在一起的綜合數字網絡，特別是將其建立在社會公共信息網絡之上。

醫院視訊系統和遠程會診系統

醫院視訊系統和遠程會診系統是智能化醫院的最有特色的亮點，也是“含金量”高的技術難點，已對國內外相關技術和產品深入的調查研究。