行研 | 5G开启万物互联大时代,物联网医疗价值几何?

思宇研究院 | 前沿医疗科技成果孵化&智库 2019/03/19 02:22

前言:

随着5G技术的逐渐成熟,物联网也逐渐像互联网一样,开始成为我们日常生活的一部分。由于更多的医疗设备连接到互联网,把医疗领域的一切事物互联起来的想法变得更加迷人。我们已经看到,越来越多的医疗软件、服务、产品和设备公司在物联网方向发力,为其产品、服务、生态赋能。

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作者:谷雨  编辑:王卓逸  排版:墨非

一、何为物联网医疗?

物联网(The Internet of things,IOT) 是新一代信息技术的重要组成部分,是当前热门的新型科技, 从可穿戴设备、到医疗设备上的传感器、到医生和患者,都可以连接起来,从而对当前的医疗流程和服务系统带来颠覆式的变革。

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物联网医疗概念图

物联网医疗能够 提升患者就医体验,为患者实现更便捷、精准的疾病管理。物联网的发展大大支持了对病人的救治系统,包括远程诊断、病人信息的传输,以及一些急救措施的完善,使医生在临床上能够缩短救治时间。

1. 物联网医疗可以改变什么?

(1)人员管理智能化。

实现对患者的监护跟踪安全系统,病人流动管理、出入控制与安全;婴儿安全管理系统、医护人员管理系统。加强出入婴儿室和产妇病房人士的管理,对控婴管理、母亲与护理人员身份的确认,在偷抱或误抱时及时发出报警,同时可对新生婴儿身体状况信息进行记录和查询,确认掌握新生婴儿安全。

(2)医疗过程智能化。

依靠物联网技术通信和应用平台,实现包括实时付费以及网上诊断、网上病理切片分析、设备的互通等,以及挂号、诊疗、查验、住院、手术、护理、出院、结算等智能服务。

(3)供应链管理智能化。

药品、耗材、器械设备等医疗相关产品在供应、分拣、配送等各个环节的供应链管理系统。依靠物联网技术,实现对医院资产、血液、医院消毒物品等的管理。产品物流过程涉及很多企业不同信息,企业需要掌握货物的具体地点等信息,从而做出及时反应。在药品生产上,通过物联网技术实施对生产流程、市场的流动以及病人用药的全方位的检测。 依靠物联网技术,可实现对药品的智能化管理。

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(4)医疗废弃物管理智能化。

可追溯化是用户可以通过界面采集数据、提炼数据、获得管理功能,并进行分析、统计、报表,以做出管理决策,这也为企业提供了一个数据输入、导入、上载的平台。

(5)健康管理智能化。

实行家庭安全监护,实时得到病人的全面医疗信息。而远程医疗和自助医疗,信息及时采集和高度共享,可缓解资源短缺、资源分配不均的窘境,降低公众医疗成本。

2. 医疗物联网关键技术

(1)传感器技术。

传感器技术是实现智慧医疗的重要环节,借助传感器技术可实现对患者生命体征数据和治疗减产过程数据的采集,实现对医疗过程的监控,提高治疗效果,同时实现对药品从采购到最终患者者手中的全程管理。

(2)射频识别(RFID)技术。

RFID技术也是一种传感技术,可以快速读写、长期跟踪管理,是通过在物料、药品中植入芯片,并将芯片信号与物料产品信息相连接,医院通过计算机、自动识别系统,实现对物料、药品的全程监管。

(3)嵌入式系统技术。

嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。嵌入式软件与传感器、RFID等,结合已有的网络、数据库、中间件技术,构筑起了一个由无数联网的阅读器和移动标签组成的,比Internet更为庞大的物联网。

(4)GPS全球定位系统和GIS技术。

医药供应链可以应用GIS收集、储存和处理空间信息,并且以GPS来测量任何时间和地点的即时位置信息,实现供应链各环节之间的实时数据传递。

二、触手可及的物联网医疗应用——可穿戴设备

苹果2018年秋季发布会上,拿出的杀手锏当属Apple Watch Series 4—— 不仅可录制心电图,并且创新性地通过了FDA医疗器械认证。这意味着,从此,可穿戴设备可以提供专业医疗设备数据,供医生参考。

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苹果2018秋季发布会

而这种可穿戴设备是物联网医疗最贴近人们日常生活的应用。 国外风险投资公司PureTech制作了一张关于“从身体提取数据的可穿戴”信息图,从图中我们可以看到大致15个分类,包括:体温、运动、睡眠、血压、血糖等。其中有不少我们耳熟能详,在日常生活中经常可以见到的公司,例如:Nike、Fitbit、Garmin、Google等。

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可穿戴设备对应人体示意图

(图片来源:PureTech)

从疾病方面,心血管疾病成为可穿戴设备的最先切入点。众所周知,心血管疾病是全世界最大的“杀手”之一,中国每天都有1500人死于心脏疾病。随着老龄化的加剧,这一数据也不断地提升。 能够监控心电图变化的医疗级可穿戴设备,对于心血管患者及其家人来说,无疑是一大福音,同时也代表了最大的一块蛋糕。

而国内可穿戴设备市场起步较晚,目前国内可监测身体状况的医疗健康可穿戴设备已有148款,企业共有103家。根据整理,部分可穿戴设备相关企业及产品(部分)如下:

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上表虽然是国内穿戴设备的一部分,但是我们不难发现, 运动类别产品过剩,而智能药丸、肌肉活动监测等类别产品稀缺;同时针对婴幼儿、孕妇群体的身体状况监测产品较少;表现形式主要围绕着手环、手表、贴片,而功能集中点差不多,同质化严重。

国内尖端技术缺乏,导致研发产品普遍集中在基本的产品功能阶段。目前国内可穿戴设备开发围绕着四类人群:大众人群主要是运动、心率、睡眠的监测;老人主要是血压、血糖、心率的监测;女性主要体现在皮肤水分测试上;儿童则主要体现在体温监测上。

目前可穿戴设备作为一种医疗手段,可以在某种程度上视为“形式大于内容”。完整的物联网医疗体系由三部分组成:

1. 数据的采集: 可以通过一些医疗可穿戴设备完成,但采集数据的准确性有待考察;

2. 数据分析与整合: 如苹果刚出的Healthkit移动医疗应用平台,帮助用户来整合数据;

3. 医疗服务: 医生通过这些设备得到的数据来进行诊疗服务。

所以,对于这些医疗可穿戴企业和相关移动医疗平台来说,不仅要把着眼点放在产品上,更要提供相应的配套服务,只有把医疗服务跟上,才能更好地满足其产品的定位和医疗需求。

三、让医院智能起来——物联网医疗在医院的应用

目前可在医疗领域落地的物联网应用场景主要包括 定位追溯、在线监测、报警联动、指挥调度、预案管理、安全隐私、远程维保等。

1. 体征监测

传统测量体温等生命体征的方法和数据记录方法,不仅时间长、效率低,而且测量工作也费时费力。随着医院重症病人、传染病人和发热病人的不断增加,护理人员需要频繁测量体温、脉搏等生命体征。

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体征监测系统示意图

(图片来源:网络)

体征监测系统采用物联网技术, 采用非穿戴式的能够监测人体生命体征的物联网应用设备,能够全天候实时监测人体当前的体征情况,对可能的突发风险进行及时预警,并且可以给医护人员提供有效的病人体征历史数据。

2. 移动护理

在传统场景中,医院护士每天通过纸质及手工单的方式完成每天的护理工作,其中,包括大量的手工单据,并需做大量重复的录入工作。这种手工的工作方式下,实现精细的护理管理是很不容易的一件事情。

医院智能护理系统 实现了对患者的全方位无接触信息识别、护理操作数据的实时采集、操作确认、自动记录。

2013年7月,无锡市第三人民医院肝胆胰中心正式启用识凌科技的RFID医院智能护理系统。智能护理系统确保了护士按照“三查七对”规范操作,减少护理差错。

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移动护理系统(图片来源:网络)

每位患者在入院时都会领到一条RFID腕带,作为就诊期间的“临时身份证”,里面记录着患者的姓名、性别、年龄、科室、床号、血型等基本信息和医嘱处理、检验、输液、注射等信息。 护士们通过识凌科技的SDA,在患者床边直接扫描,无需回到护士站在电脑中进行二次录入。极大地简化了操作流程,提升了工作效率。

此举将医护人员查询时间减少了90%,每天平均节省58分钟,行走路程从10公里下降至7.5公里;患者满意度从96.3%提升至99.3%。(数据来源于三甲医院使用报告)

3. 输液管理

中国是全世界最大的输液大国,如果帮助护士提高效率、提升病患的输液体验以及让院领导快速的进行绩效查看成为非常大的挑战。

国家重点大学研究型附属医院的中山医院(每年门急诊量达280万余人次,收住病人6万人次),率先使用了锐捷医疗的全闭环输液管理系统。该系统通过蓝牙 ibeacon方式实现液体滴速与物联网单元联动,物联网单元通过有线或者无线方式将数据转发给锐捷ISCP平台实现数据分析。

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输液监控系统示意图

(图片来源:锐捷医疗官网)

通过统计模块,可实现输液、患者、工作量、药品使用情况和预警提示等相关数据整合。 实时监测输液余量,因此医护人员在工作中可以根据屏幕显示输液量,做到提前备药,提前换液。一旦出现某个病人输液速度过快的情况,系统便会自动报警。

此系统可以让医护人员实时掌握输液滴速,保证输液安全做到更好的支持临床工作的安排和提高医疗服务质量。

4. 人员定位

基于物联网技术的人员定位管理系统,是Wi-Fi技术和RFID技术在医疗行业的典型应用。 常见定位人员包含:医生、护士、病患、新生儿以及发送人员等其他医务工作者。

其中新生儿是定位管理系统针对的主要对象。 三甲医院的新生儿普遍较多,如果不采用有效的标识,往往会造成婴儿错抱及婴儿被盗等问题,给医院及婴儿家庭带来灾难性的后果。

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婴儿防盗系统示意图(图片来源:网络)

婴儿防盗系统 通过为婴儿和母亲佩戴有源的RFID远距离标签,实现母亲和婴儿的匹配。 其中,母婴身份信息匹配管理功能包含在母亲标签中,婴儿标签一旦被佩戴至婴儿脚踝后,(未经允许) 私自取下,系统将自动产生报警信息。

同时,系统可在婴儿活动空间内布置物联网AP用于采集婴儿的信息。 配合在病区出入口安装出口监视器,从而实现对婴儿全方位,全时段的24小时监控。

四、物联网医疗国际市场蓬勃发展

全球第二大市场研究机构Markets&Markets日前发布关于物联网医疗的报告,称2017年全球物联网医疗设备市场规模为177.5亿美元,预计到2023年,全球物联网医疗设备市场将从2018年的205.9亿美元增加至634.3亿美元,预测5年内的复合年增长率(CAGR)为25.2%。

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上述报告中指出的供给侧/需求侧占比示意图

(图片来源:MarketsandMarkets报告)

报告指出,全球物联网医疗设备市场的增加受到诸多因素的影响,例如政府推动数字健康的政策的颁布,医疗保健服务中成本控制需求的不断增加,对患者积极参与和患者中心护理服务关注的日益增加。其中, 对患者安全关注度的不断提升是推动物联网医疗设备市场增长的主要因素。

调查显示,传统医疗设备巨头均在物联网发力,全球物联网医疗设备市场的主要参与者包括GE Healthcare(美国),Philips(荷兰),Medtronic(美国),Honeywell Life Care Solutions(美国),BIOTRONIK(德国),Boston Scientific(美国),Siemens(德国),Johnson&Johnson( US),OMRON(日本),BioTelemetry(美国),AliveCor(美国),iHealth Lab(美国),AgaMatrix(美国),Abbott Laboratories(美国),STANLEY Healthcare(美国)和Welch Allyn(美国)等等。

目前国内方面,知名医疗物联网企业如下:

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总结:

物联网技术的出现, 能够帮助医院实现对医疗对象(如医生、护士、病人、设备、物资、药物等)的智能化感知和处理,支持医院内部医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息的数字化采集、处理、存储、传输等。既提升了医疗服务水平,也帮助医院实现了开源节流。

物联网医疗同时提供多种服务,包括慢性疾病的长期治疗、预防和及早期检测三种方向。 透过物联网技术,其发展到最终将会是建立一个连结医院内部到院外,甚至与病人相链接的系统。

在中国新医改的大背景下,物联网医疗正在走进寻常百姓的生活。 在不久的将来医疗行业将融入更多人工智慧、传感技术等高科技,使医疗服务走向真正意义的智能化,推动医疗事业的繁荣发展。

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