易沫含 張秋雁 丁同歡 孫珍惜 王盈銳

摘要：目前，我國(guó)醫(yī)療設(shè)備體系發(fā)展速度日益提高，突破了傳統(tǒng)醫(yī)療工作中多方面的桎梏，讓醫(yī)療設(shè)備智能化、將傳統(tǒng)設(shè)備與現(xiàn)代數(shù)字信息處理通訊與加工等技術(shù)相結(jié)合已漸成為新趨勢(shì)。但病床及其相關(guān)設(shè)備智能化水平發(fā)展仍處于技術(shù)創(chuàng)新瓶頸期。因此，本文以洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院病床及相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)為例，分析當(dāng)前的智能醫(yī)療病床技術(shù)及研究現(xiàn)狀，為醫(yī)療病床智能化的發(fā)展提供路徑參考。

Abstract： At present， the development speed of China's medical equipment system is increasing and breaking through many aspects of traditional medical work. The combination of traditional equipment and modern digital information processing communication and processing technology has become a new trend. However， the development of the intelligent level of hospital beds and related equipment is still in the bottleneck of technological innovation. Therefore， this paper takes Luoyang Peony Maternity Hospital bed and related research data as an example to analyze the current smart medical bed technology and research status and provide a path reference for the development of medical bed intelligence.

關(guān)鍵詞：智能化;醫(yī)療病床;調(diào)研;醫(yī)療設(shè)備;發(fā)展研究

Key words： intelligence;medical beds;survey;medical equipment;development research

中圖分類號(hào)：R197.39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）18-0250-03

0? 引言

自改革開放以來(lái)，我國(guó)醫(yī)療設(shè)備體系發(fā)展逐漸步入高速增長(zhǎng)階段，居民對(duì)醫(yī)療生活的便捷性需求日益顯現(xiàn)。隨之而來(lái)的是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及國(guó)家發(fā)布《健康中國(guó)2020戰(zhàn)略研究報(bào)告》等一系列政策性文件的行動(dòng)，這一切均推動(dòng)著我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生體系在數(shù)字化、信息化時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程。目前，我國(guó)大部分醫(yī)院已進(jìn)入信息化的快速成長(zhǎng)期，病人數(shù)據(jù)采集及信息處理系統(tǒng)發(fā)展趨于完善，但多項(xiàng)研究調(diào)查表明，我國(guó)醫(yī)療體系及設(shè)備智能化方面的發(fā)展依舊處于初級(jí)階段，尤其是現(xiàn)階段醫(yī)院內(nèi)病床的結(jié)構(gòu)及功能較為傳統(tǒng)，人工智能技術(shù)在病床中的應(yīng)用較為匱乏，更需要對(duì)其進(jìn)行研究。

所謂智能醫(yī)療病床，即將檢測(cè)、監(jiān)護(hù)、治療等功能集于一體，應(yīng)用于醫(yī)療病床上，使病床具備檢測(cè)（如睡眠監(jiān)控、血壓測(cè)量等）功能、監(jiān)護(hù)（如提供檢測(cè)報(bào)告及健康分析、輔助翻身、排便系統(tǒng)等）功能、治療（如紅外線治療、霧化等）功能等，能夠滿足患者的多種需求。智能醫(yī)療病床使用的技術(shù)有計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)和IC卡技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測(cè)與傳感等技術(shù)。另外，還需要以醫(yī)療設(shè)備制造理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，輔助人機(jī)工程學(xué)、交互設(shè)計(jì)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論以及臨床醫(yī)學(xué)基本理論。

就如今社會(huì)發(fā)展及醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備革新趨勢(shì)而言，智能化病床的發(fā)展及應(yīng)用前景十分廣闊樂觀，在檢測(cè)、監(jiān)護(hù)及患者需求等方面具有極高的研究?jī)r(jià)值及市場(chǎng)價(jià)值。本文以洛陽(yáng)牡丹醫(yī)院為例，通過實(shí)地調(diào)研及模型分析研究，對(duì)現(xiàn)代智能醫(yī)療病床的現(xiàn)狀進(jìn)行分析及總結(jié)，為日后智能化醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展提供借鑒和參考。

1? 智能醫(yī)療病床發(fā)展背景

人工智能自1956年在美國(guó)誕生至今已有50余年，這一技術(shù)己經(jīng)廣泛滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，推動(dòng)著各領(lǐng)域向智能化階段發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)一個(gè)智能化的時(shí)代已經(jīng)開始。從80年代末期智能住宅的概念引入中國(guó)至今，智能化的產(chǎn)品已經(jīng)遍布我們生活的每個(gè)細(xì)節(jié)：智能建筑、智能住宅小區(qū)、智能家電、智能交通工具、智能醫(yī)療等都已經(jīng)廣泛使用。從廣義智能信息系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和智能化產(chǎn)品的可實(shí)現(xiàn)特征出發(fā)，可將人工智能的主要研究?jī)?nèi)容概括為圖2所示。

病床是病人在住院或療養(yǎng)期間最為重要的醫(yī)療器械之一，在醫(yī)療設(shè)備體系發(fā)展進(jìn)程中得到了很大的發(fā)展進(jìn)步，但在病床的智能化方面仍存有一定的缺陷和不足。本章節(jié)將從病床智能化的重要性、必要性和可行性三個(gè)方面對(duì)智能醫(yī)療病床的發(fā)展進(jìn)行分析。

1.1 重要性

截至目前，我國(guó)在包括醫(yī)療器械設(shè)備在內(nèi)的許多科技領(lǐng)域，都取得了很大的發(fā)展進(jìn)步，但有關(guān)智能醫(yī)療病床的設(shè)計(jì)及研究仍處于初級(jí)階段，明顯落后于其他醫(yī)療器械的水平。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)大部分醫(yī)院都在逐步完善智能化醫(yī)療信息系統(tǒng)，對(duì)病人的信息、健康水平、護(hù)理狀況等進(jìn)行記錄及自動(dòng)分析，但很少有醫(yī)院目前在用或使用過高科技智能病床，這就造成了患者對(duì)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的需求與醫(yī)院內(nèi)優(yōu)質(zhì)設(shè)施的缺失之間的矛盾，這種矛盾亟待解決。

除此之外，普通的機(jī)械醫(yī)療病床雖然為病人的日常活動(dòng)、移動(dòng)提供了一定的便利，但是無(wú)法對(duì)病人的身體隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)護(hù)，也無(wú)法幫助有肢體運(yùn)動(dòng)障礙的患者進(jìn)行日常護(hù)理及協(xié)助運(yùn)動(dòng)，這些工作都必須由其他的外置設(shè)施進(jìn)行，同時(shí)需要護(hù)士隨時(shí)對(duì)病人進(jìn)行護(hù)理，這些活動(dòng)既影響了病人的休息，又增加了醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)量。如果有智能病床的存在，這些問題則能迎刃而解。由此可見，智能病床的存在及發(fā)展對(duì)未來(lái)改善醫(yī)療環(huán)境、減輕醫(yī)患負(fù)擔(dān)是至關(guān)重要的。

1.2 必要性

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展速度日益提升，各個(gè)領(lǐng)域?qū)萍嫉囊蕾嚦潭仍絹?lái)越大，尤其是近幾年來(lái)人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)各界都開始推行“互聯(lián)網(wǎng)+”，使得現(xiàn)代社會(huì)的各種產(chǎn)品，尤其是在服務(wù)類產(chǎn)品，都在逐漸趨向自動(dòng)化、智能化。在這樣一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)大背景下，作為醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)品中非常重要的醫(yī)療病床，必然面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)與智能改造的趨勢(shì)。此外，隨著人們的生活水平和質(zhì)量的不斷提高，不斷地提出要提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，讓服務(wù)智能化，讓服務(wù)高效化。那么要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必然需要引入最新技術(shù)。

數(shù)據(jù)表明，以色列的EarlySense推出的智能病床Centrella■ Smart+bed就已被證明具體改善臨床治療結(jié)果，使患者心臟驟停減少86%，能夠有效預(yù)防不良事件的發(fā)生。有關(guān)臨床專家稱，該技術(shù)使患者整體住院時(shí)間縮短了9%，ICU天數(shù)減少了45%。同時(shí)幾位EarlySense的客戶也表示，該技術(shù)的傳感系統(tǒng)還有助于早發(fā)現(xiàn)敗血癥，這種疾病如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和迅速采取治療措施可能會(huì)危及生命。

1.3 可行性

國(guó)外的智能醫(yī)療病床以德國(guó)、日本的技術(shù)最為先進(jìn)，各種智能醫(yī)療病床的功能正在逐步成熟，以色列的數(shù)字健康公司EarlySense曾研發(fā)出一款可嵌入病床的非接觸式傳感器系統(tǒng)，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)患者心跳、呼吸頻率以及活動(dòng)情況，2016年已有超過10萬(wàn)的患者使用這款醫(yī)療監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。但就目前而言，國(guó)外相關(guān)研究成果造價(jià)高昂、操作復(fù)雜，難以在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)雖有部分學(xué)者正在研究智能病床的設(shè)計(jì)及制作方法，但在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用范圍依舊十分局限，在智能化及自動(dòng)化方面沒有實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新進(jìn)展，目前我國(guó)國(guó)內(nèi)很少有醫(yī)院使用過高科技智能病床，甚至沒有聽說過有哪一家公司生產(chǎn)這樣的病床。

但隨著技術(shù)的進(jìn)步，智能醫(yī)療病床的研究將會(huì)在材料、結(jié)構(gòu)等方面盡可能節(jié)約成本，同時(shí)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高以及國(guó)家對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展的大力支持，此時(shí)如果能夠?qū)⒕邆錂z測(cè)功能的傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于病床，同時(shí)加入數(shù)據(jù)處理技術(shù)及輔助護(hù)理技術(shù)，那么未來(lái)智能醫(yī)療病床也將會(huì)在市場(chǎng)上逐漸普及，其可行性自然不言而喻。

2? 淺析智能醫(yī)療病床發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 智能醫(yī)療需求分析

2018年河南科技大學(xué)暑期社會(huì)實(shí)踐“洛能之翼”調(diào)研團(tuán)在對(duì)洛陽(yáng)市民人工智能認(rèn)知度的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，約有47.2%的洛陽(yáng)市民對(duì)醫(yī)療方面的人工智能技術(shù)發(fā)展較為關(guān)切，關(guān)注度在人工智能幾大主要應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到了最高，其中約有38.7%的洛陽(yáng)市民傾向于接受醫(yī)療類人工智能產(chǎn)品。但是，調(diào)查對(duì)象中接觸過人工智能醫(yī)療產(chǎn)品的市民微乎其微，僅占總調(diào)查人數(shù)的4%，大部分市民對(duì)智能病床等智能醫(yī)療設(shè)備的了解程度較低。

相比于國(guó)內(nèi)一線城市如北京上海等，洛陽(yáng)智能病床的應(yīng)用與發(fā)展程度顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，但由于洛陽(yáng)獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)及其在國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域中的權(quán)重足以充分說明，洛陽(yáng)智能病床技術(shù)的發(fā)展水平代表著國(guó)內(nèi)平均水平，其相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)相對(duì)于國(guó)內(nèi)一線城市更具有說服力，更具備實(shí)際調(diào)研價(jià)值。因此，為了推動(dòng)智能病床的發(fā)展并加深群眾對(duì)智能病床的了解，本團(tuán)隊(duì)以洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院智能病床為切入點(diǎn)，進(jìn)行了該方面的深度調(diào)研。

2.2 智能病床的調(diào)研分析

2.2.1 智能病床實(shí)地考察分析

洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院的病床屬于半智能型病床，此病床最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠人工將腿部?jī)蓚?cè)架子抬起，使病床在極短的時(shí)間內(nèi)改造為產(chǎn)床，最大程度提高了應(yīng)急處理能力。此外，該病床還可以通過人為操控病床各單一部位的升降，讓孕婦在平日更方便、平緩地坐起或躺下，減少意外的發(fā)生，同時(shí)也可以在孕婦的生產(chǎn)過程中進(jìn)行適應(yīng)調(diào)節(jié)，使產(chǎn)床更加契合孕婦身形，讓孕婦在生產(chǎn)中更省力氣。

2.2.2 專訪分析

在對(duì)洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院負(fù)責(zé)人的進(jìn)行專訪過程中，負(fù)責(zé)人指出，“我覺得醫(yī)療方面的人工智能的發(fā)展還是要以患者為中心，就比如智能病床，如果它的各方面真的都達(dá)到了人工智能的地步，那么對(duì)于患者而言肯定是一種福音。”，由此可見，對(duì)于洛陽(yáng)這種新二線城市來(lái)說，市民對(duì)于智能病床的向往度在日益增加，無(wú)論醫(yī)生還是患者，都希望有一種智能設(shè)備來(lái)減輕他們身心的疲勞。

以具有肢體運(yùn)動(dòng)障礙的患者為例，智能病床的魅力在于如果生命活動(dòng)的完成僅需要?jiǎng)右粍?dòng)手指，那就大可不必需求他人幫忙，讓患者的家人能夠在極大程度上減輕勞累，甚至可以使患者正常工作，從而使患者自身減輕心理負(fù)擔(dān)，給其良好的精神安慰以及更加舒適的醫(yī)療環(huán)境。

2.2.3 調(diào)研得出的問題總結(jié)及原因分析

為得知洛陽(yáng)市民對(duì)于智能病床的功能需求，筆者團(tuán)隊(duì)就高級(jí)智能病床應(yīng)滿足的功能進(jìn)行了數(shù)據(jù)調(diào)查及總結(jié)。智能病床自身功能優(yōu)化可分三個(gè)部分：

①第一功能是幫助患者完成基本生理活動(dòng)。在這里，如何巧妙地利用控制系統(tǒng)在不傷到患者的情況下精準(zhǔn)幫助患者完成預(yù)定動(dòng)作是最基本的要求。

②第二功能是在此前提下應(yīng)滿足可以通過病床來(lái)實(shí)時(shí)獲得人體生理數(shù)據(jù)，即通過接入人體參數(shù)生理參數(shù)系統(tǒng)，幫助醫(yī)生在不打擾患者的情況下，對(duì)患者進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而獲取其身體相關(guān)數(shù)據(jù)并錄入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過信息處理獲取患者身體狀況評(píng)估報(bào)告，并針對(duì)報(bào)告進(jìn)行下一步治療;

③第三功能是通過多個(gè)人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)的，人機(jī)交互接口的靈活、簡(jiǎn)便應(yīng)用實(shí)現(xiàn)溝通的保證。由于患者臥床期間與外在溝通必不可少，所以滿足患者的溝通需求是智能病床需要具備的。

然而洛陽(yáng)智能病床僅屬于起步階段，也就是說國(guó)內(nèi)智能病床的平均發(fā)展水平仍處于萌芽期，雖然國(guó)內(nèi)有更加智能化的病床，但卻并沒有被廣泛投入市場(chǎng)使用。調(diào)查結(jié)果顯示，約有51.8%的洛陽(yáng)市民認(rèn)為智能醫(yī)療產(chǎn)品無(wú)法在市場(chǎng)上流通的原因是“價(jià)格昂貴”，有39.8%的市民認(rèn)為原因?yàn)椤鞍踩恍湃巍保?8.8%的市民認(rèn)為原因是“技術(shù)不成熟”。

究其原因，智能病床造價(jià)的昂貴是將技術(shù)產(chǎn)品引進(jìn)市場(chǎng)的攔路虎，但根本性原因卻在于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)相關(guān)智能技術(shù)并未發(fā)展成熟，可靠性不足。就技術(shù)層面而言，洛陽(yáng)乃至全國(guó)大多數(shù)城市醫(yī)院目前應(yīng)用的智能病床僅能做到第一階段，即僅能實(shí)現(xiàn)第一功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理想中的效果，這也是造就智能病床的應(yīng)用與發(fā)展水平長(zhǎng)期處于起步階段的根本原因。而直接原因莫過于資金投入不足，相比于國(guó)家對(duì)軍用科技研發(fā)資金的大量投入，智能病床方面略顯單薄，加之地方醫(yī)療機(jī)構(gòu)并不想花費(fèi)超額資金引入智能病床，這就直接延緩了智能病床的發(fā)展速度。更令人遺憾的是，大部分普通市民對(duì)智能病床的認(rèn)知度過低，并不了解智能病床的功用。智能病床服務(wù)的對(duì)象更多是行動(dòng)不便的患者或需要照顧的老人，而極大多數(shù)老年人與活躍在社會(huì)上的年輕人相比思想較為傳統(tǒng)，難以接受新鮮的事物，這同樣對(duì)智能病床的普及起到了一定的阻礙作用。

3? 智能醫(yī)療病床發(fā)展趨勢(shì)分析

與功能較為單一的傳統(tǒng)病床相比，智能病床的出現(xiàn)大大減輕了護(hù)工的工作強(qiáng)度，維護(hù)了使用者的尊嚴(yán)，實(shí)現(xiàn)了護(hù)理零距離的神話。未來(lái)，隨著科技的突破，智能醫(yī)療病床的發(fā)展將從人性化、豐富化、普及化三個(gè)道路齊頭并進(jìn)，開創(chuàng)出屬于智能醫(yī)療的新天地。

3.1 人性化

系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮用戶需求，產(chǎn)品應(yīng)迎合社會(huì)需要，未來(lái)智能醫(yī)療病床需能夠?qū)崿F(xiàn)以設(shè)備代替人手，結(jié)合高自由度的柔性機(jī)械機(jī)構(gòu)與人工智能系統(tǒng)、微電子技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等專業(yè)領(lǐng)域?yàn)橐惑w，讓患者更靈活自如地控制周圍環(huán)境。

例如患者有需求，那么只需用自然語(yǔ)言與病床“交流”即可，如“扶我起身、幫我遞水、打開床桌”等;智能病床還可以適應(yīng)患者需要移動(dòng)的需求，如患者向它發(fā)出帶我出去散步這樣的指令時(shí)，它會(huì)通過輕柔的動(dòng)作將患者移動(dòng)至病床可脫離的一側(cè)，待患者躺穩(wěn)后，自動(dòng)分離床上可脫離的“輪椅”部分，此部分通過折疊變形為電動(dòng)輪椅，而后再通過一些簡(jiǎn)單的操作，讓肢體行動(dòng)不便的患者從病魔手中“解放”出來(lái)，從而給予患者內(nèi)心極大滿足，帶給其家庭一份幸福。

3.2 豐富化

未來(lái)智能醫(yī)療病床的發(fā)展不僅要實(shí)現(xiàn)自身功能的完善，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)具備與周圍環(huán)境相匹配的輔助技術(shù)，從而促使產(chǎn)品功能豐富化。例如，患者與智能病床人機(jī)交流、互動(dòng)，還可以配合房間內(nèi)一系列智能化設(shè)備如智能浴室，智能衛(wèi)生間等，讓患者在智能產(chǎn)品和護(hù)工的輔助下能夠更輕松的完成排泄、洗浴這些生活動(dòng)作，同時(shí)保護(hù)其應(yīng)有隱私。甚至可以通過物聯(lián)網(wǎng)和人工智能使智能病床與當(dāng)前正在熱門研發(fā)的無(wú)人駕駛智能汽車等產(chǎn)品相互連接，使智能病床上的移動(dòng)輪椅系統(tǒng)通過接收指令將患者移動(dòng)至汽車內(nèi)，汽車將載其到指定目的地。

3.3 普及化

當(dāng)然，若要實(shí)現(xiàn)以上的設(shè)想，前提不僅僅是完善目前智能病床的三個(gè)優(yōu)化功能，相關(guān)部門在未來(lái)應(yīng)大力推進(jìn)機(jī)械、人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展和成熟，深化落實(shí)各科技領(lǐng)域相互學(xué)習(xí)與結(jié)合，從而使智能醫(yī)療病床的發(fā)展得到更多社會(huì)關(guān)注，產(chǎn)品背景及功能更多地被普及，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)及進(jìn)步。

4? 結(jié)論

病床是病人在住院或療養(yǎng)期間最為重要的醫(yī)療器械之一，在醫(yī)療設(shè)備體系發(fā)展進(jìn)程中得到了很大的發(fā)展進(jìn)步。本文對(duì)病床智能化的重要性、必要性和可行性三個(gè)方面進(jìn)行了分析，并且對(duì)洛陽(yáng)市民對(duì)人工智能認(rèn)知度進(jìn)行了調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)地考察調(diào)研了洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院，以洛陽(yáng)牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院的智能化病床現(xiàn)狀以及相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)為依據(jù)，管中窺豹，分析當(dāng)前的智能醫(yī)療病床技術(shù)及研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，為醫(yī)療病床智能化的發(fā)展提供路徑參考。

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