物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療服務創(chuàng)新“情境感知”實例

 近年來信息科技蓬勃發(fā)展，從互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡、移動設備、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、金融科技及新一代互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議等，帶動各行各業(yè)跨領域的信息創(chuàng)新應用服務。本文將探討這些嶄新的信息技術在情境感知移動醫(yī)療服務的系統(tǒng)整合設計應用，用來提升醫(yī)療服務質(zhì)量，希望能信息對稱的照顧到病患的“身”與“心”兩方面，真正達到“以病人為中心”的醫(yī)療創(chuàng)新應用服務。

醫(yī)療信息系統(tǒng)發(fā)展

長久以來，各家醫(yī)療軟件廠商或醫(yī)院的醫(yī)療系統(tǒng)均偏重在與成本有關的醫(yī)療信息，例如：掛號、收費、記賬、社保申報等軟件。而中國的醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展更與社保的發(fā)展有關，因社保要求而促使醫(yī)院發(fā)展與社保需求的軟件，例如：社保為了降低藥品成本，便要求醫(yī)療院所病人用藥不能重復申報，所以有了“藥品重復用藥檢查”與“云端藥歷系統(tǒng)”。又因社保持續(xù)虧損嚴重，但檢驗/檢查的費用卻節(jié)節(jié)成長，包括計算機斷層、與核磁共振(MRI)…等等，因此社保局要求將針對醫(yī)院在一定時間內(nèi)重復對同一患者所做的檢驗檢查將做嚴格申報審查。所以為了應對社保法規(guī)，醫(yī)療院所的醫(yī)療系統(tǒng)又發(fā)展了“重復檢驗檢查系統(tǒng)”在醫(yī)師開立檢驗檢查時予以檢查并提示，類似的系統(tǒng)不斷的出現(xiàn)，因此醫(yī)療院所的醫(yī)療系統(tǒng)都一直圍繞著社保制度與法規(guī)而發(fā)展。所以鮮少有醫(yī)院針對病人非醫(yī)療性的需求提供服務，充其量有只有病人的掛號APP，提供基本的掛號、查詢等服務。但實際上醫(yī)療服務的趨勢也逐步改變中，例如婦產(chǎn)科醫(yī)院，己開始關心病人的感受，關懷病人的心情，以“關懷病人”為出發(fā)點，也在病人的身上開始提供較佳之醫(yī)療體驗，例如：豪華的院內(nèi)環(huán)境、高級的醫(yī)療設備、強調(diào)人性化服務 …等方面，從社保的不歸路上發(fā)展出自己的客戶營運模式。這種高價高質(zhì)量服務導向，以顧客為尊的營運模式，也都與以往的醫(yī)院刻板印象不同。

而在醫(yī)療軟件的分類上大約可區(qū)分為 BTOB， BTOC與BTOC等三方面，且各方面各自發(fā)展不同的目的，而且使用者對像亦有所不同：

(1) TOB部分

或稱為醫(yī)療輔助系統(tǒng)，泛指醫(yī)療機構所使用的系統(tǒng)軟件，醫(yī)療系統(tǒng)在于使用計算機信息科技來輔助醫(yī)院營運或有助疾病管理之實施與照護資源之整合，還有輔助醫(yī)師做診斷與照護。系統(tǒng)方面主要有醫(yī)療臨床、醫(yī)療行政、人事排班、及社保申報等功能。

(2) BTOC部分

主要對像為病人、用戶等，主要范圍在于健康、運動、健身、生理監(jiān)控等方面，尤其最近幾年穿載式設備、智能醫(yī)療、嵌入式運算平臺、云服務、大數(shù)據(jù)等各種面向均非常的熱門，在Apple、Google，小米、Fitbit、Pebble及Garmin等硬件與科技公司相繼推出健康云服務、智能手環(huán)、智能手表、生命監(jiān)測...等的應用下，穿戴式設備與智能醫(yī)療的物聯(lián)網(wǎng)應用市場不斷的加溫。以消費性電子產(chǎn)品的穿戴式設備市場，常見的有分成下列幾類設備，手表手環(huán)、衣服鞋子、耳朵眼睛、生命監(jiān)測等，如圖1所示。

(3) BTOC的部分

是指醫(yī)療院所或機構，提供部分的醫(yī)療軟件給患者使用，可用來輔助院內(nèi)的醫(yī)療行政或臨床使用，例如預約掛號、看診狀態(tài)、掛號記錄查詢、遠程醫(yī)療監(jiān)測軟件等。

而在醫(yī)療信息系統(tǒng)針對病人服務的部分，如圖2從早期的人工接受患者現(xiàn)場預約掛號、報到開始一直到最近使用自動掛號機、預掛報到機和診間報到機，一直發(fā)展到移動設備等，不斷演化進步的患者醫(yī)療服務，面對未來發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術又會擦出什么樣的火花，我們相信是可期待的信息應用發(fā)展。近年來由于移動科技興起，幾乎人擁有智能手機，不但改變了每個人的生活型態(tài)，也為健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)開啟了另一個新紀元。

由于中國的醫(yī)療制度發(fā)展非?？焖伲?995中國實施醫(yī)療保險，開始提供醫(yī)療保健服務。因為社保的實施，使得看病變得容易、價格低廉，所以也產(chǎn)生了一些問題，例如每日就醫(yī)人數(shù)不斷的攀升，醫(yī)療質(zhì)量與醫(yī)病關系都面臨極大的考驗。長久以來醫(yī)療服務最常被人提到的看病“三長兩短”，三長包括掛號排隊時間長、等候看病時間長、領藥與檢查時間長。兩短包括了看病問診時間短、解釋病情時間短。中國因社保的實施，看病不再是一種負擔，但也造成醫(yī)院人滿為患的情況。而因醫(yī)療技術的快速發(fā)展，醫(yī)療分工越加精細，這些也都在挑戰(zhàn)醫(yī)療服務與醫(yī)病之間的關系，走在醫(yī)院走廊中常聽到：

“護士小姐，我要看心臟內(nèi)科該怎么走?”

“護士小姐，我掛的是陳醫(yī)師的門診，請問在哪里?怎么走?”

“護士小姐，我要抽血，要怎么去啊? 在那里?”

雖然傳統(tǒng)醫(yī)療機構有內(nèi)部位置指引方式，但醫(yī)院訪客或初次到院的病人常會向工作人員問路，導致醫(yī)療人員手上正進行的工作被打斷的情境發(fā)生，這都會造成醫(yī)院的人力損失及醫(yī)療環(huán)境的友善度不足。如何利用情境感知及室內(nèi)定位的方式來解決這些典型的問題，是提高醫(yī)院服務水平的切入點之一。

所以運用物聯(lián)網(wǎng)的概念來做為情境感知的技術、室內(nèi)定位、以及移動醫(yī)療的應用，依患者所處的環(huán)境用來預測與判斷需求并主動提供患者所需要的服務而顯示于患者的移動設備APP上，并借助與醫(yī)療信息系統(tǒng)(Hospital Information System，HIS)的配合在不同的階段、不同的地點而主動顯示病患的醫(yī)療信息于患者手機上，除了增加醫(yī)療信息透明度，有效率的應用而減少等待時間，并進一步的部分解決信息不對稱的問題，可以減少病人的壓力與不確定的情緒。另一方面可降低醫(yī)療人員的工作負擔以及工作被打斷的恢復成本，進而達到提高醫(yī)病之間的關系與滿意度。

醫(yī)療創(chuàng)新服務應用實例

本文探討的應用實例是以婦產(chǎn)科醫(yī)院為實施研究的對象，原因是近年來少子化影響，婦產(chǎn)科醫(yī)院經(jīng)營競爭亦趨激烈，所以婦產(chǎn)科醫(yī)院的經(jīng)營策略模式己從之前的以“醫(yī)病”為主，逐漸轉(zhuǎn)向以“醫(yī)人”為主。如圖3朝向精致化經(jīng)營，不單單為了醫(yī)療技術的提升，并加強針對患者的就醫(yī)服務以及其他外圍的服務，主動提供適時且需要的服務，建構以病人為中心的思維與流程。并以標準化制定各單位工作之SOP，并落實與改善其SOP之流程，以全院e化為長期目標。

由于智能手機的普及，而婦產(chǎn)科醫(yī)院主要的客戶偏向年輕族群，其信息與科技的接受能力較佳，在患者的“意識”與“要求”亦較高，不再是傳統(tǒng)的醫(yī)療能夠滿足的，所以也更適合成為本實例探討的對象。本實例主要是在醫(yī)院內(nèi)部單位實作建立透過物聯(lián)網(wǎng)之定位設備偵測病人位置，加上醫(yī)療信息系統(tǒng)(HIS)輔助提供該患者就醫(yī)信息來判斷并預測病人的需求，透過手機APP以提供服務給予病人，可以有效應用病人等待時間來讓看病時間不再像是無底洞而焦慮不安，另外系統(tǒng)所提供之醫(yī)療信息也有助于信息透明以達到提升醫(yī)院與病人之間的醫(yī)病關系。

由于本創(chuàng)新服務涉及到醫(yī)療信息系統(tǒng)、移動醫(yī)療、室內(nèi)定位、物聯(lián)網(wǎng)、情境感知等領域，尤其是移動醫(yī)療與情境感知方面，更是本創(chuàng)新服務的重點。在設計規(guī)劃上本系統(tǒng)平臺是采取獨立的系統(tǒng)平臺設計，雖然服務的實作與測試需要醫(yī)療信息平臺，但在整體設計上是與醫(yī)療信息平臺無關的，而且采取業(yè)界多層次標準技術，Server端使用與平臺無關的Web Service技術，并以最新最熱門的JSON數(shù)據(jù)標準格式傳遞，而Client前端就是單純的畫面展示，所以可為每一種作業(yè)平臺快速且單獨訂制不同的用戶接口，例如：不同的移動設備操作系統(tǒng)Google Android、Apple iOS、Windows Mobile Phone等。由于邏輯部分都在Server端處理，所以就算是前端有多種的操作系統(tǒng)，都是使用相同的后端邏輯，在維護上也較容易，而且設計上不會有技術過時的困擾，因為前端設備會不斷的推陳出新，例如手機、平板、電視、手表、及其他穿載設備等，屆時只要針對新出現(xiàn)的前端設備改寫前端顯示程序，就可以有不同的應用及感受，隨時依據(jù)科技的腳步發(fā)展最新的應用。

系統(tǒng)分為三層式體系結構：Server端、Client端與Database端。在Server端層級，是采用與平臺無關的Web Server協(xié)議，目前后端的Server端是采用Python語言所建立Web Service，Python是一種跨平臺的程序語言，不管是Linux、Windows和Mac等均有極佳的執(zhí)行效率。而在Client端的部分，是以目前的移動設備的主流平臺：Android與iOS兩平臺為主要設計語言，借助與后端的Web Service的溝通，不管前端是那一種程序語言或平臺都可與后端相同的運作邏輯溝通，進而建構成完整之應用平臺。

系統(tǒng)規(guī)劃與實作設計

情境感知醫(yī)療創(chuàng)新服務系統(tǒng)，結合物聯(lián)網(wǎng)、情境感知、室內(nèi)定位、移動支付以執(zhí)行創(chuàng)新的移動醫(yī)療，整體系統(tǒng)功能架構主要包括了以下的幾個部分，如圖4所示：

HIS主機：醫(yī)療系統(tǒng)主機數(shù)據(jù)庫，在本系統(tǒng)中肩負病人醫(yī)療信息的供給，各家的標準不一，也沒有共同標準，需要每家廠商去特別定制，所以非常的秏費時間，但這部分在未來等電子病歷完整后可望統(tǒng)一成共同之數(shù)據(jù)格式。

System Gateway：System Gateway為本系統(tǒng)平臺的主要主機，當患者手機收到Beacon設備訊號時，此時會透過網(wǎng)絡連接至此平臺主機要求數(shù)據(jù)，System Gateway主機再負責與HIS主機溝通，取出患者的醫(yī)療信息，可能是患者的預約數(shù)據(jù)、就醫(yī)信息、檢驗或檢查單等信息，再依此信息判斷與預測用戶下一步需進行的流程與動作。

WiFi-AP：WiFi-AP則提供給來院病人的移動設備可連上網(wǎng)絡使用，不一定需連上 Internet 只要可連上院內(nèi)網(wǎng)絡即可，當用戶手機APP接收到Beacon訊號時會透過 WiFi-AP 連接至System Gateway主機，而進行位置判斷，與所需的醫(yī)療信息?；蛘逪IS系統(tǒng)偵測到用戶在醫(yī)療流程的一些需注意或該提醒病人的情況發(fā)生時，主機會透過網(wǎng)絡通知用戶信息，以進行行為建議。

WiFi-AP：WiFi-AP則提供給來院病人的移動設備可連上網(wǎng)絡使用，不一定需連上 Internet 只要可連上院內(nèi)網(wǎng)絡即可，當用戶手機APP接收到Beacon訊號時會透過 WiFi-AP 連接至System Gateway主機，而進行位置判斷，與所需的醫(yī)療信息?；蛘逪IS系統(tǒng)偵測到用戶在醫(yī)療流程的一些需注意或該提醒病人的情況發(fā)生時，主機會透過網(wǎng)絡通知用戶信息，以進行行為建議。

Beacon定位設備：每一個定位設備Beacon都有其唯一的UUID識別，當使用者手機APP 收到 Beacon訊號時，會有這個Beacon之UUID之標識符，再加上本移動設備中所儲存的患者的身份識別信息，就可識別Who、Where and When，進而開始進行使用者的動作預測與判斷。

情境感知醫(yī)療創(chuàng)新服務系統(tǒng)的使用情境說明如下：

王小敏是一位年輕的孕婦，幾天前用手機掛號APP預約掛號了某某醫(yī)院的婦產(chǎn)科一診預約做產(chǎn)檢，看診號為25號。

今天早上系統(tǒng)發(fā)了信息提醒小敏前來醫(yī)院就診的信息：“王小敏小姐您好!!您有預約掛號，提醒您，早上內(nèi)科一診己開始看診，預計看診時為10:30，請準時前來本醫(yī)院就診，某某醫(yī)院關心您!!”。

小敏來到醫(yī)院門口，手機即自動連接至醫(yī)院網(wǎng)絡，系統(tǒng)并自行檢查她的記錄，發(fā)現(xiàn)當天有一筆預約產(chǎn)檢記錄，系統(tǒng)并提醒目前該產(chǎn)科一診目前看診至23號，“您的看診號為25號，大約還需等待30分鐘!!是否進行報到?”。

小敏預約報到后，因為該日要做產(chǎn)檢，所以系統(tǒng)檢查到她為產(chǎn)檢病人，又發(fā)出信息告訴她需要先至產(chǎn)檢室報到，所以小敏便前往產(chǎn)檢室。

在到達產(chǎn)檢室后，系統(tǒng)自動跳出一個信息：“目前產(chǎn)檢室排隊總?cè)藬?shù)：5人，目前己服務至：2號，是否報到并加入產(chǎn)檢室排隊?”，小敏按了一下報到并加入產(chǎn)檢室排隊。

在產(chǎn)檢室服務號快輪到王小敏時，她收到手機信息：“產(chǎn)檢室通知，您為下一個服務病人，請立即至衛(wèi)教室報到”的信息。

小敏結束產(chǎn)檢室的常規(guī)檢查后，系統(tǒng)并在接近輪到她看診時，主動發(fā)出信息提醒小敏，快輪到她了。

而在與醫(yī)師討論完產(chǎn)檢情況后剛退出診間，收到系統(tǒng)告知此次的就醫(yī)金額，小敏看了一下看診金額，并按了一下線上付款。以外，因為她有跟醫(yī)生反應一些問題，所以醫(yī)師有開立檢驗單與乳房超音波，此時系統(tǒng)再接著主動發(fā)出信息：“目前檢驗科等待人數(shù)：5人，X光室(乳超)等待人數(shù)：1人，建議先至X光室(乳超)進行檢查!!”，小敏看了一下，當然先前往X光室(乳超)接受檢查較快。

小敏在等待時間時也玩了一下手機APP，看一下之前在醫(yī)院看診的記錄，醫(yī)師所開立的藥品等等，完全不會感到枯燥，也看了一下新生兒的衛(wèi)教數(shù)據(jù)，了解了一些情況，沒有了之前等待不安的心情。

系統(tǒng)又發(fā)了信息告訴小敏“您的藥品己準備好，請至藥局領藥”，小敏從容不迫的拿了藥品并心情愉快的離開醫(yī)院。

本創(chuàng)新服務系統(tǒng)的實作除了采用Beacon為醫(yī)院內(nèi)部定位設備及情境感知之外，信息的主動通知與提醒也是重點之一，在安裝完手機APP程序后，進行“注冊”即可以使用，使用者智能手機部分相關畫截圖面如下圖5所示：

討論

未來的醫(yī)療信息系統(tǒng)的發(fā)展應是以病人服務角度為思考點，給合醫(yī)院內(nèi)部的醫(yī)療資源，協(xié)助患者在就醫(yī)的過程中，提醒與建議病人接下來之流程進行方式，能“以病人為中心”全面的照顧到病人的就醫(yī)療程，更希望解決醫(yī)院傳統(tǒng)“三長兩短”的缺失，建設及發(fā)展人本的醫(yī)療信息系統(tǒng)。而未來可能的發(fā)展為藍圖去建構系統(tǒng)，發(fā)展趨勢分述如下：

移動醫(yī)療是下一個高度應用的醫(yī)療軟件

移動化是必然的趨勢，這在2007年第一代iPhone正式發(fā)售之前未曾思考到的問題。這幾年的醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展看好穿戴式設備的應用，不僅僅是呼應智能醫(yī)療為基礎的物聯(lián)網(wǎng)應用，也同時刺激各種穿戴電子醫(yī)療科技的持續(xù)進步，借助嵌入式運算平臺再加上物聯(lián)網(wǎng)、云服務、大數(shù)據(jù)運算及新一代互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議IPv6的整合架構，逐步朝向醫(yī)療應用的智能化目標。

情境感知更是未來使用者經(jīng)驗創(chuàng)造的基礎

英特爾公司副總裁、技術官暨英特爾資深研究院士Justin Rattner就指出信息系統(tǒng)的未來，將是根據(jù)使用者所處的情境來提供多元豐富的科技體驗，情境感知更是未來使用者經(jīng)驗創(chuàng)造的基礎。透過情境感知，系統(tǒng)主動偵測、主動提供服務、不再是被動提供信息應用服務。

以病人為中心的思考模式

醫(yī)療系統(tǒng)(HIS)的發(fā)展從1980-1995年開始的發(fā)展是由財務人員參與設計，主要的部分在于醫(yī)療消費批價，而后在1996-2005年主要參與者為醫(yī)管人員，則強調(diào)在于醫(yī)療行政管理，2006-2015年，主要的參與人員為醫(yī)療人員，這時聚焦的是醫(yī)療質(zhì)量與病人安全，而從2016年以后的軟件開發(fā)，本文認為應該是以病人為主要的參與人員，以病人需求為優(yōu)先、以病人為中心思考模式的醫(yī)療軟件。

提供病人完整信息，降低病人不確定之心理因素

在病人的就醫(yī)的過程中，由于長時間的等待，容易造成患者的身心俱疲。此時如果系統(tǒng)能提供一些有關病人的信息，不僅可減少病人等待時的煩躁心情，更可增加醫(yī)療信息的透明、降低醫(yī)療糾紛，來達到提高醫(yī)療服務的滿意度。

醫(yī)療系統(tǒng)軟件與物聯(lián)網(wǎng)的應用

2008年，時代雜志把物聯(lián)網(wǎng)列為該年度最佳發(fā)明之一，2014年Gartner把物聯(lián)網(wǎng)認定為新興技術并預測在5至10年間會達到高原期，所以物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)目前己勢不可當，那我們所期待的智能醫(yī)療在以病人為中心的思考下也會有很大的進步空間，本文的論述只是一個開頭，也希望未來醫(yī)療能關注在病人本身，就像是我們常聴到的“科技以人為本”一樣。

由于本文的探討與實施只是物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療軟件的一個試金石，所以尚有很多方面是可以在醫(yī)療信息系統(tǒng)中努力，舉例來說包括：病人識別、醫(yī)療人員的輔助、與醫(yī)療系統(tǒng)更密切的結合、醫(yī)療設備的追蹤、遠程醫(yī)療、全院導航。而從信息科技的整合方向來看大致可以歸納為傳感器信息收集層，網(wǎng)絡鏈接傳送層及信息應用處理層等的整合，以建構智能醫(yī)療信息系統(tǒng)，提供未來高質(zhì)量的醫(yī)療服務。