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摘要：目前，我國醫(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。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。

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

0引言

自改革開放以來，我國醫(yī)療設(shè)備體系發(fā)展逐漸步入高速增長階段，居民對醫(yī)療生活的便捷性需求日益顯現(xiàn)。隨之而來的是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及國家《健康中國2020戰(zhàn)略研究報告》等一系列政策性文件的行動，這一切均推動著我國醫(yī)療衛(wèi)生體系在數(shù)字化、信息化時代的發(fā)展進(jìn)程。目前，我國大部分醫(yī)院已進(jìn)入信息化的快速成長期，病人數(shù)據(jù)采集及信息處理系統(tǒng)發(fā)展趨于完善，但多項研究調(diào)查表明，我國醫(yī)療體系及設(shè)備智能化方面的發(fā)展依舊處于初級階段，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，更需要對其進(jìn)行研究。所謂智能醫(yī)療病床，即將檢測、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（如睡眠監(jiān)控、血壓測量等）功能、監(jiān)護(hù)（如提供檢測報告及健康分析、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)有計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)和IC卡技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測與傳感等技術(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)，輔助人機工程學(xué)、交互設(shè)計等產(chǎn)品設(shè)計理論以及臨床醫(yī)學(xué)基本理論。就如今社會發(fā)展及醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備革新趨勢而言，智能化病床的發(fā)展及應(yīng)用前景十分廣闊樂觀，在檢測、監(jiān)護(hù)及患者需求等方面具有極高的研究價值及市場價值。本文以洛陽牡丹醫(yī)院為例，通過實地調(diào)研及模型分析研究，對現(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年在美國誕生至今已有50余年，這一技術(shù)己經(jīng)廣泛滲透到各個應(yīng)用領(lǐng)域，推動著各領(lǐng)域向智能化階段發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)一個智能化的時代已經(jīng)開始。從80年代末期智能住宅的概念引入中國至今，智能化的產(chǎn)品已經(jīng)遍布我們生活的每個細(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。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方面對智能醫(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)計及研究仍處于初級階段，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)，對病人的信息、健康水平、護(hù)理狀況等進(jìn)行記錄及自動分析，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，普通的機械醫(yī)療病床雖然為病人的日常活動、移動提供了一定的便利，但是無法對病人的身體隨時進(jìn)行檢測、監(jiān)護(hù)，也無法幫助有肢體運動障礙的患者進(jìn)行日常護(hù)理及協(xié)助運動，這些工作都必須由其他的外置設(shè)施進(jìn)行，同時需要護(hù)士隨時對病人進(jìn)行護(hù)理，這些活動既影響了病人的休息，又增加了醫(yī)護(hù)人員的勞動量。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)展對未來改善醫(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，各個領(lǐng)域?qū)萍嫉囊蕾嚦潭仍絹碓酱螅绕涫墙鼛啄陙砣斯ぶ悄堋⒋髷?shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的飛速發(fā)展，社會各界都開始推行“互聯(lián)網(wǎng)+”，使得現(xiàn)代社會的各種產(chǎn)品，尤其是在服務(wù)類產(chǎn)品，都在逐漸趨向自動化、智能化。在這樣一個互聯(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)型升級與智能改造的趨勢。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。那么要實現(xiàn)這一點，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○RSmart+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)使患者整體住院時間縮短了9％，ICU天數(shù)減少了45％。同時幾位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發(fā)現(xiàn)和迅速采取治療措施可能會危及生命。

1.3可行性

國外的智能醫(yī)療病床以德國、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)，可隨時監(jiān)測患者心跳、呼吸頻率以及活動情況，2016年已有超過10萬的患者使用這款醫(yī)療監(jiān)測產(chǎn)品。但就目前而言，國外相關(guān)研究成果造價高昂、操作復(fù)雜，難以在國內(nèi)市場實現(xiàn)推廣應(yīng)用，國內(nèi)雖有部分學(xué)者正在研究智能病床的設(shè)計及制作方法，但在現(xiàn)實中應(yīng)用范圍依舊十分局限，在智能化及自動化方面沒有實質(zhì)性創(chuàng)新進(jìn)展，目前我國國內(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)療病床的研究將會在材料、結(jié)構(gòu)等方面盡可能節(jié)約成本，同時隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高以及國家對醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展的大力支持，此時如果能夠?qū)⒕邆錂z測功能的傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于病床，同時加入數(shù)據(jù)處理技術(shù)及輔助護(hù)理技術(shù)，那么未來智能醫(yī)療病床也將會在市場上逐漸普及，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)暑期社會實踐“洛能之翼”調(diào)研團(tuán)在對洛陽市民人工智能認(rèn)知度的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，約有47.2%的洛陽市民對醫(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%的洛陽市民傾向于接受醫(yī)療類人工智能產(chǎn)品。但是，調(diào)查對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%，大部分市民對智能病床等智能醫(yī)療設(shè)備的了解程度較低。相比于國內(nèi)一線城市如北京上海等，洛陽智能病床的應(yīng)用與發(fā)展程度顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，但由于洛陽獨特的地理優(yōu)勢及其在國內(nèi)各領(lǐng)域中的權(quán)重足以充分說明，洛陽智能病床技術(shù)的發(fā)展水平代表著國內(nèi)平均水平，其相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)相對于國內(nèi)一線城市更具有說服力，更具備實際調(diào)研價值。因此，為了推動智能病床的發(fā)展并加深群眾對智能病床的了解，本團(tuán)隊以洛陽牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院智能病床為切入點，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智能病床實地考察分析

洛陽牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院的病床屬于半智能型病床，此病床最大的優(yōu)點就是能夠人工將腿部兩側(cè)架子抬起，使病床在極短的時間內(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

在對洛陽牡丹婦產(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，那么對于患者而言肯定是一種福音。”，由此可見，對于洛陽這種新二線城市來說，市民對于智能病床的向往度在日益增加，無論醫(yī)生還是患者，都希望有一種智能設(shè)備來減輕他們身心的疲勞。以具有肢體運動障礙的患者為例，智能病床的魅力在于如果生命活動的完成僅需要動一動手指，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

為得知洛陽市民對于智能病床的功能需求，筆者團(tuán)隊就高級智能病床應(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)化可分三個部分：①第一功能是幫助患者完成基本生理活動。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實時獲得人體生理數(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，對患者進(jìn)行實時檢測，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估報告，并針對報告進(jìn)行下一步治療；③第三功能是通過多個人機交互接口實現(xiàn)的，人機交互接口的靈活、簡便應(yīng)用實現(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。然而洛陽智能病床僅屬于起步階段，也就是說國內(nèi)智能病床的平均發(fā)展水平仍處于萌芽期，雖然國內(nèi)有更加智能化的病床，但卻并沒有被廣泛投入市場使用。調(diào)查結(jié)果顯示，約有51.8%的洛陽市民認(rèn)為智能醫(yī)療產(chǎn)品無法在市場上流通的原因是“價格昂貴”，有39.8%的市民認(rèn)為原因為“安全不信任”，28.8%的市民認(rèn)為原因是“技術(shù)不成熟”。究其原因，智能病床造價的昂貴是將技術(shù)產(chǎn)品引進(jìn)市場的攔路虎，但根本性原因卻在于現(xiàn)階段國內(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，洛陽乃至全國大多數(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，相比于國家對軍用科技研發(fā)資金的大量投入，智能病床方面略顯單薄，加之地方醫(yī)療機構(gòu)并不想花費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)的對象更多是行動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)工的工作強度，維護(hù)了使用者的尊嚴(yán)，實現(xiàn)了護(hù)理零距離的神話。未來，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)計者應(yīng)充分考慮用戶需求，產(chǎn)品應(yīng)迎合社會需要，未來智能醫(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械機構(gòu)與人工智能系統(tǒng)、微電子技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)平臺等專業(yè)領(lǐng)域為一體，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)患者需要移動的需求，如患者向它發(fā)出帶我出去散步這樣的指令時，它會通過輕柔的動作將患者移動至病床可脫離的一側(cè)，待患者躺穩(wěn)后，自動分離床上可脫離的“輪椅”部分，此部分通過折疊變形為電動輪椅，而后再通過一些簡單的操作，讓肢體行動不便的患者從病魔手中“解放”出來，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

未來智能醫(yī)療病床的發(fā)展不僅要實現(xiàn)自身功能的完善，還應(yīng)實現(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交流、互動，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、洗浴這些生活動作，同時保護(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)的無人駕駛智能汽車等產(chǎn)品相互連接，使智能病床上的移動輪椅系統(tǒng)通過接收指令將患者移動至汽車內(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優(yōu)化功能，相關(guān)部門在未來應(yīng)大力推進(jìn)機械、人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展和成熟，深化落實各科技領(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。本文對病床智能化的重要性、必要性和可行性三個方面進(jìn)行了分析，并且對洛陽市民對人工智能認(rèn)知度進(jìn)行了調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，通過實地考察調(diào)研了洛陽牡丹婦產(chǎn)醫(yī)院，以洛陽牡丹婦產(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，為醫(yī)療病床智能化的發(fā)展提供路徑參考。

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作者:易沫含 張秋雁 丁同歡 孫珍惜 王盈銳 單位:河南科技大學(xué)機電工程學(xué)院