智能医疗

物联网医疗服务创新“情境感知”实例

字号+ 作者:郑进兴 来源:物联之家 2017-04-26 10:30

本文将探讨这些崭新的物联网技术在情境感知移动医疗服务的系统整合设计应用,用来提升医疗服务质量,希望能信息对称的照顾到病患的“身”与“心”两方面,真正达到“以病人为中心”的医疗创新应用服务。

 

近年来信息科技蓬勃发展,从互联网、无线网络、移动设备、云计算、物联网、大数据、金融科技及新一代互联网通信协议等,带动各行各业跨领域的信息创新应用服务。本文将探讨这些崭新的信息技术在情境感知移动医疗服务的系统整合设计应用,用来提升医疗服务质量,希望能信息对称的照顾到病患的“身”与“心”两方面,真正达到“以病人为中心”的医疗创新应用服务。
 
医疗信息系统发展
 
长久以来,各家医疗软件厂商或医院的医疗系统均偏重在与成本有关的医疗信息,例如:挂号、收费、记账、社保申报等软件。而中国的医疗系统发展更与社保的发展有关,因社保要求而促使医院发展与社保需求的软件,例如:社保为了降低药品成本,便要求医疗院所病人用药不能重复申报,所以有了“药品重复用药检查”与“云端药历系统”。又因社保持续亏损严重,但检验/检查的费用却节节成长,包括计算机断层、与核磁共振(MRI)…等等,因此社保局要求将针对医院在一定时间内重复对同一患者所做的检验检查将做严格申报审查。所以为了应对社保法规,医疗院所的医疗系统又发展了“重复检验检查系统”在医师开立检验检查时予以检查并提示,类似的系统不断的出现,因此医疗院所的医疗系统都一直围绕着社保制度与法规而发展。所以鲜少有医院针对病人非医疗性的需求提供服务,充其量有只有病人的挂号APP,提供基本的挂号、查询等服务。但实际上医疗服务的趋势也逐步改变中,例如妇产科医院,己开始关心病人的感受,关怀病人的心情,以“关怀病人”为出发点,也在病人的身上开始提供较佳之医疗体验,例如:豪华的院内环境、高级的医疗设备、强调人性化服务 …等方面,从社保的不归路上发展出自己的客户营运模式。这种高价高质量服务导向,以顾客为尊的营运模式,也都与以往的医院刻板印象不同。
 
而在医疗软件的分类上大约可区分为 BTOB, BTOC与BTOC等三方面,且各方面各自发展不同的目的,而且使用者对像亦有所不同:
 
(1) TOB部分

 
或称为医疗辅助系统,泛指医疗机构所使用的系统软件,医疗系统在于使用计算机信息科技来辅助医院营运或有助疾病管理之实施与照护资源之整合,还有辅助医师做诊断与照护。系统方面主要有医疗临床、医疗行政、人事排班、及社保申报等功能。
 
(2) BTOC部分
 
主要对像为病人、用户等,主要范围在于健康、运动、健身、生理监控等方面,尤其最近几年穿载式设备、智能医疗、嵌入式运算平台、云服务、大数据等各种面向均非常的热门,在Apple、Google,小米、Fitbit、Pebble及Garmin等硬件与科技公司相继推出健康云服务、智能手环、智能手表、生命监测...等的应用下,穿戴式设备与智能医疗的物联网应用市场不断的加温。以消费性电子产品的穿戴式设备市场,常见的有分成下列几类设备,手表手环、衣服鞋子、耳朵眼睛、生命监测等,如图1所示。
 
 
 
图1:穿戴设备市场
 
(3) BTOC的部分
 
是指医疗院所或机构,提供部分的医疗软件给患者使用,可用来辅助院内的医疗行政或临床使用,例如预约挂号、看诊状态、挂号记录查询、远程医疗监测软件等。
 
而在医疗信息系统针对病人服务的部分,如图2从早期的人工接受患者现场预约挂号、报到开始一直到最近使用自动挂号机、预挂报到机和诊间报到机,一直发展到移动设备等,不断演化进步的患者医疗服务,面对未来发展的物联网技术又会擦出什么样的火花,我们相信是可期待的信息应用发展。近年来由于移动科技兴起,几乎人拥有智能手机,不但改变了每个人的生活型态,也为健康医疗产业开启了另一个新纪元。

 
图2:医疗软件针对病人服务的演进过程
 
 
由于中国的医疗制度发展非常快速,1995中国实施医疗保险,开始提供医疗保健服务。因为社保的实施,使得看病变得容易、价格低廉,所以也产生了一些问题,例如每日就医人数不断的攀升,医疗质量与医病关系都面临极大的考验。长久以来医疗服务最常被人提到的看病“三长两短”,三长包括挂号排队时间长、等候看病时间长、领药与检查时间长。两短包括了看病问诊时间短、解释病情时间短。中国因社保的实施,看病不再是一种负担,但也造成医院人满为患的情况。而因医疗技术的快速发展,医疗分工越加精细,这些也都在挑战医疗服务与医病之间的关系,走在医院走廊中常听到:
 
“护士小姐,我要看心脏内科该怎么走?”
“护士小姐,我挂的是陈医师的门诊,请问在哪里?怎么走?”
“护士小姐,我要抽血,要怎么去啊? 在那里?”
 
虽然传统医疗机构有内部位置指引方式,但医院访客或初次到院的病人常会向工作人员问路,导致医疗人员手上正进行的工作被打断的情境发生,这都会造成医院的人力损失及医疗环境的友善度不足。如何利用情境感知及室内定位的方式来解决这些典型的问题,是提高医院服务水平的切入点之一。
 
所以运用物联网的概念来做为情境感知的技术、室内定位、以及移动医疗的应用,依患者所处的环境用来预测与判断需求并主动提供患者所需要的服务而显示于患者的移动设备APP上,并借助与医疗信息系统(Hospital Information System,HIS)的配合在不同的阶段、不同的地点而主动显示病患的医疗信息于患者手机上,除了增加医疗信息透明度,有效率的应用而减少等待时间,并进一步的部分解决信息不对称的问题,可以减少病人的压力与不确定的情绪。另一方面可降低医疗人员的工作负担以及工作被打断的恢复成本,进而达到提高医病之间的关系与满意度。
 
医疗创新服务应用实例
 
本文探讨的应用实例是以妇产科医院为实施研究的对象,原因是近年来少子化影响,妇产科医院经营竞争亦趋激烈,所以妇产科医院的经营策略模式己从之前的以“医病”为主,逐渐转向以“医人”为主。如图3朝向精致化经营,不单单为了医疗技术的提升,并加强针对患者的就医服务以及其他外围的服务,主动提供适时且需要的服务,建构以病人为中心的思维与流程。并以标准化制定各单位工作之SOP,并落实与改善其SOP之流程,以全院e化为长期目标。
 
图3:妇产科医院精致化经营策略模式
 
由于智能手机的普及,而妇产科医院主要的客户偏向年轻族群,其信息与科技的接受能力较佳,在患者的“意识”与“要求”亦较高,不再是传统的医疗能够满足的,所以也更适合成为本实例探讨的对象。本实例主要是在医院内部单位实作建立透过物联网之定位设备侦测病人位置,加上医疗信息系统(HIS)辅助提供该患者就医信息来判断并预测病人的需求,透过手机APP以提供服务给予病人,可以有效应用病人等待时间来让看病时间不再像是无底洞而焦虑不安,另外系统所提供之医疗信息也有助于信息透明以达到提升医院与病人之间的医病关系。
 
由于本创新服务涉及到医疗信息系统、移动医疗、室内定位、物联网、情境感知等领域,尤其是移动医疗与情境感知方面,更是本创新服务的重点。在设计规划上本系统平台是采取独立的系统平台设计,虽然服务的实作与测试需要医疗信息平台,但在整体设计上是与医疗信息平台无关的,而且采取业界多层次标准技术,Server端使用与平台无关的Web Service技术,并以最新最热门的JSON数据标准格式传递,而Client前端就是单纯的画面展示,所以可为每一种作业平台快速且单独订制不同的用户接口,例如:不同的移动设备操作系统Google Android、Apple iOS、Windows Mobile Phone等。由于逻辑部分都在Server端处理,所以就算是前端有多种的操作系统,都是使用相同的后端逻辑,在维护上也较容易,而且设计上不会有技术过时的困扰,因为前端设备会不断的推陈出新,例如手机、平板、电视、手表、及其他穿载设备等,届时只要针对新出现的前端设备改写前端显示程序,就可以有不同的应用及感受,随时依据科技的脚步发展最新的应用。
 
系统分为三层式体系结构:Server端、Client端与Database端。在Server端层级,是采用与平台无关的Web Server协议,目前后端的Server端是采用Python语言所建立Web Service,Python是一种跨平台的程序语言,不管是Linux、Windows和Mac等均有极佳的执行效率。而在Client端的部分,是以目前的移动设备的主流平台:Android与iOS两平台为主要设计语言,借助与后端的Web Service的沟通,不管前端是那一种程序语言或平台都可与后端相同的运作逻辑沟通,进而建构成完整之应用平台。
 
系统规划与实作设计
 
情境感知医疗创新服务系统,结合物联网、情境感知、室内定位、移动支付以执行创新的移动医疗,整体系统功能架构主要包括了以下的几个部分,如图4所示:
 
 HIS主机:医疗系统主机数据库,在本系统中肩负病人医疗信息的供给,各家的标准不一,也没有共同标准,需要每家厂商去特别定制,所以非常的秏费时间,但这部分在未来等电子病历完整后可望统一成共同之数据格式。
 
 System Gateway:System Gateway为本系统平台的主要主机,当患者手机收到Beacon设备讯号时,此时会透过网络连接至此平台主机要求数据,System Gateway主机再负责与HIS主机沟通,取出患者的医疗信息,可能是患者的预约数据、就医信息、检验或检查单等信息,再依此信息判断与预测用户下一步需进行的流程与动作。
 
 WiFi-AP:WiFi-AP则提供给来院病人的移动设备可连上网络使用,不一定需连上 Internet 只要可连上院内网络即可,当用户手机APP接收到Beacon讯号时会透过 WiFi-AP 连接至System Gateway主机,而进行位置判断,与所需的医疗信息。或者HIS系统侦测到用户在医疗流程的一些需注意或该提醒病人的情况发生时,主机会透过网络通知用户信息,以进行行为建议。
 
 WiFi-AP:WiFi-AP则提供给来院病人的移动设备可连上网络使用,不一定需连上 Internet 只要可连上院内网络即可,当用户手机APP接收到Beacon讯号时会透过 WiFi-AP 连接至System Gateway主机,而进行位置判断,与所需的医疗信息。或者HIS系统侦测到用户在医疗流程的一些需注意或该提醒病人的情况发生时,主机会透过网络通知用户信息,以进行行为建议。
 
Beacon定位设备:每一个定位设备Beacon都有其唯一的UUID识别,当使用者手机APP 收到 Beacon讯号时,会有这个Beacon之UUID之标识符,再加上本移动设备中所储存的患者的身份识别信息,就可识别Who、Where and When,进而开始进行使用者的动作预测与判断。


 
图4:系统概念图
 
 
情境感知医疗创新服务系统的使用情境说明如下:
 
王小敏是一位年轻的孕妇,几天前用手机挂号APP预约挂号了某某医院的妇产科一诊预约做产检,看诊号为25号。
 
今天早上系统发了信息提醒小敏前来医院就诊的信息:“王小敏小姐您好!!您有预约挂号,提醒您,早上内科一诊己开始看诊,预计看诊时为10:30,请准时前来本医院就诊,某某医院关心您!!”。
 
小敏来到医院门口,手机即自动连接至医院网络,系统并自行检查她的记录,发现当天有一笔预约产检记录,系统并提醒目前该产科一诊目前看诊至23号,“您的看诊号为25号,大约还需等待30分钟!!是否进行报到?”。
 
小敏预约报到后,因为该日要做产检,所以系统检查到她为产检病人,又发出信息告诉她需要先至产检室报到,所以小敏便前往产检室。
在到达产检室后,系统自动跳出一个信息:“目前产检室排队总人数:5人,目前己服务至:2号,是否报到并加入产检室排队?”,小敏按了一下报到并加入产检室排队。
 
在产检室服务号快轮到王小敏时,她收到手机信息:“产检室通知,您为下一个服务病人,请立即至卫教室报到”的信息。
 
小敏结束产检室的常规检查后,系统并在接近轮到她看诊时,主动发出信息提醒小敏,快轮到她了。
 
而在与医师讨论完产检情况后刚退出诊间,收到系统告知此次的就医金额,小敏看了一下看诊金额,并按了一下线上付款。以外,因为她有跟医生反应一些问题,所以医师有开立检验单与乳房超音波,此时系统再接着主动发出信息:“目前检验科等待人数:5人,X光室(乳超)等待人数:1人,建议先至X光室(乳超)进行检查!!”,小敏看了一下,当然先前往X光室(乳超)接受检查较快。
 
小敏在等待时间时也玩了一下手机APP,看一下之前在医院看诊的记录,医师所开立的药品等等,完全不会感到枯燥,也看了一下新生儿的卫教数据,了解了一些情况,没有了之前等待不安的心情。
 
系统又发了信息告诉小敏“您的药品己准备好,请至药局领药”,小敏从容不迫的拿了药品并心情愉快的离开医院。
 
本创新服务系统的实作除了采用Beacon为医院内部定位设备及情境感知之外,信息的主动通知与提醒也是重点之一,在安装完手机APP程序后,进行“注册”即可以使用,使用者智能手机部分相关画截图面如下图5所示:

 

图5:智能手机画面部分截图
 
讨论
 
未来的医疗信息系统的发展应是以病人服务角度为思考点,给合医院内部的医疗资源,协助患者在就医的过程中,提醒与建议病人接下来之流程进行方式,能“以病人为中心”全面的照顾到病人的就医疗程,更希望解决医院传统“三长两短”的缺失,建设及发展人本的医疗信息系统。而未来可能的发展为蓝图去建构系统,发展趋势分述如下:
 
移动医疗是下一个高度应用的医疗软件
 
移动化是必然的趋势,这在2007年第一代iPhone正式发售之前未曾思考到的问题。这几年的医疗系统发展看好穿戴式设备的应用,不仅仅是呼应智能医疗为基础的物联网应用,也同时刺激各种穿戴电子医疗科技的持续进步,借助嵌入式运算平台再加上物联网、云服务、大数据运算及新一代互联网通讯协议IPv6的整合架构,逐步朝向医疗应用的智能化目标。
 
情境感知更是未来使用者经验创造的基础
 
英特尔公司副总裁、技术官暨英特尔资深研究院士Justin Rattner就指出信息系统的未来,将是根据使用者所处的情境来提供多元丰富的科技体验,情境感知更是未来使用者经验创造的基础。透过情境感知,系统主动侦测、主动提供服务、不再是被动提供信息应用服务。
以病人为中心的思考模式
 
医疗系统(HIS)的发展从1980-1995年开始的发展是由财务人员参与设计,主要的部分在于医疗消费批价,而后在1996-2005年主要参与者为医管人员,则强调在于医疗行政管理,2006-2015年,主要的参与人员为医疗人员,这时聚焦的是医疗质量与病人安全,而从2016年以后的软件开发,本文认为应该是以病人为主要的参与人员,以病人需求为优先、以病人为中心思考模式的医疗软件。
 
提供病人完整信息,降低病人不确定之心理因素
 
在病人的就医的过程中,由于长时间的等待,容易造成患者的身心俱疲。此时如果系统能提供一些有关病人的信息,不仅可减少病人等待时的烦躁心情,更可增加医疗信息的透明、降低医疗纠纷,来达到提高医疗服务的满意度。
 
医疗系统软件与物联网的应用
 
2008年,时代杂志把物联网列为该年度最佳发明之一,2014年Gartner把物联网认定为新兴技术并预测在5至10年间会达到高原期,所以物联网的生态目前己势不可当,那我们所期待的智能医疗在以病人为中心的思考下也会有很大的进步空间,本文的论述只是一个开头,也希望未来医疗能关注在病人本身,就像是我们常聴到的“科技以人为本”一样。
 
由于本文的探讨与实施只是物联网在医疗软件的一个试金石,所以尚有很多方面是可以在医疗信息系统中努力,举例来说包括:病人识别、医疗人员的辅助、与医疗系统更密切的结合、医疗设备的追踪、远程医疗、全院导航。而从信息科技的整合方向来看大致可以归纳为传感器信息收集层,网络链接传送层及信息应用处理层等的整合,以建构智能医疗信息系统,提供未来高质量的医疗服务。











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