影像一体化:在家门口享受同质化影像诊断服务

2021
03/22

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健康界研究院
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医疗影像一体化,作为医院信息互联互通共享最易实现的细分领域,正在全国范围内加快推进。

2020年12月31日,国家卫健委印发《关于进一步规范医疗行为促进合理医疗检查的指导意见》,要求进一步规范医疗行为,促进合理检查。在机制创新层面,要求医疗机构通过建立检查资料数据库或“云胶片”等形式,推动检查资料一体化及共享。医疗影像数据在医疗数据中占比超90%,通过影像一体化,进而实现影像数据的互联互通与共享,对于打破院内数据”壁垒“,真正实现院内、乃至跨院区、跨区域的信息互联互通及共享意义不言而喻。

一、什么是影像一体化?

影像一体化,顾名思义,是指以数字影像为基础,应用互联网+等信息技术,通过构建区域影像中心、影像云平台等,实现区域内医疗机构影像数据资源互通开放、随意调取、远程会诊、MDT会诊等,其包括技术一体化、环节一体化、设备一体化、机构一体化:

技术一体化:融合AI、大数据、云计算、物联网等技术,实现影像诊断技术的融合赋能,是实现影像一体化前提和基石;

流程一体化:过去影像诊断的主要功能是图像识别,影像一体化趋向于提供覆盖筛查、诊断、治疗、预后全周期的影像解决方案;

设备一体化:通过多模态医学影像融合技术,集成CT、MRI、B超等影像优势,互为补充,形成集形态、功能和代谢为一体的多元融合诊断模式;

机构一体化:打破传统医疗机构服务边界,通过构建区域医学影像平台、影像中心等集成区域内各医疗机构的影像信息系统,实现患者检查信息和影像数据的集中管理和互联互通。

图1 影像一体化导图

资料来源:健康界研究院分析

二、影像一体化为何如此重要?

在健康普查、发现病变、诊断病变、介入治疗、病变随访等方面,影像学的作用功不可没,甚至一些专业医院把影像学当成重中之重;由辅助性诊断到直接诊断,由形态学诊断到病理诊断,由生化诊断到代谢诊断,影像学检查的范围越来越大,临床对影像依赖越来越强。因此,推进影像一体化无论是对于患者、医生、医疗机构、医联体建设等都有重要意义:

患者端:通过区域影像一体化,一方面,患者在基层卫生机构便可以享受到大医院专家同质诊断服务,提升患者就医体验,解决看病难问题;另一方面,影像数据互通共享,患者不必再重复拍片,进而实现医疗费用的节省。

医生端:随时随地在线阅片,影像数据远程传输解读,方便工作所需;同时,通过区域影像中心、影像云平台等,大医院的影像专家可以指导基层医生阅片,进而助力基层医生诊疗能力和诊断水平提升,降低误诊率;

医疗机构端:打破医疗机构影像诊断服务边界限制,通过整合影像诊断医疗服务的需求入口,促进优质医疗资源的均衡分配,使各级医疗服务机构能够更好地发挥自身价值,提高医疗体系的整体服务效率。

影像一体化是深入推进医药卫生体制改革中迈出的坚实一步,也是完善区域医疗机构分工协作、联动发展,进一步推进分级诊疗、双向转诊、优化资源配置,实现资源共享的关键一环。同时通过建立区域影像数据中心,为政府及医疗机构提供影像数据支撑。

三、我国影像一体化目前发展到什么程度?

相比美国等成熟市场,我国医疗影像信息化建设起步较晚,目前很多医院已经逐步实现数字化,OA系统、HIS系统、PACS系统等相互融合,医学影像正在超越仅仅作为医院里的一个功能科室,而逐渐凸显成为一个独立产业的价值。影像信息化系统、影像大数据平台、远程阅片平台、AI+影像诊断、第三方独立影像中心等医疗影像服务模式不断出现,产业创投异常火热,产业结构不断丰富。

供给端:

设备厂商:硬件+影像一体化解决方案+智能AI辅助诊断。以飞利浦、GE、联影等传统影像设备厂商为代表,以医疗影像设备为切入点,不断完善影像信息化系统、影像云平台、智能影像诊断等影像产业链不同环节,从而实现围绕影像一体化的全产业链业务覆盖。当前,基于影像一体化,厂商的发展重点主要以搭建影像云平台、帮助医院构建影像集成中心为主。通过深度融合医疗影像、远程诊断、人工智能、虚拟现实等技术,打破地域、院际、科室界限,实现区域级海量医疗影像大数据云端互联共享、智能诊断、术中导航,精准诊疗,提供涵盖设备与信息系统一体化的强有力的技术支持。

互联网企业基于影像大数据的智能应用平台开发及应用。以杭州联众、万里云、推想科技、影领医疗等为代表。通过对医学影像数据数字化、标准化、网络化挖掘采集、存储共享、清洗应用等,形成医学影像大数据云存储及分析应用平台,优化影像诊断软硬件性能,提升影像诊断精准度和效率。

图2 影像一体化产业主体构成

资料来源:健康界研究院分析

需求端:

从应用需求侧来看,由于不同医疗机构影像数据互联互通推进程度快慢不一,目前医疗机构对影像一体化的建设重点主要体现在平台的建设及管理,包括院内影像集成平台、医联体影像云平台、区域医学影像云平台等。

院内影像集成平台:为医院提供全院级的影像诊断业务解决方案,通过不同的集成技术,将包括放射检查设备、超声检查设备、内窥镜、核医学检查设备、心电图等不同类型检查设备集成至PACS系统进行集成,将影像检查数据进行清洗及标准化,最终实现影像数据的集成共享。目前,院内影像集成平台在医院应用较广,院内影像数据资料互联互通已经不成问题。

医联体影像云平台:在国家促进分级诊疗、推动医联体建设等政策助力下,已有一部分医疗机构之间实现了院外影像检查数据的互联互通及影像检查报告远程协助诊断,一般是由某一家资质较深的三甲医院牵头,联合数家医联体医院成员,通过搭建医联体医学影像云平台,由医联体中心医院向联合体内的医疗机构提供医学影像远程会诊、影像转诊、虚拟影像专科、远程教学、典型病例查询、图像内容检索等服务,从而实现医联体内医学影像数据的充分共享和诊疗过程的高效协同。

以佛山市医联体智能云影像平台为例,目前该平台已覆盖14省份、直辖市,65家医疗机构,通过平台可实现线上线下医学影像全覆盖服务流程,涵盖了CT、MRI、X光、B超、心电图等方面检查,把医联体内的海量医学影像资料储存在云端,可实现医联体内影像结果的互认共享。通过平台内医疗机构成员的资质准入和技术对接,可保障平台内检查报告的同质化,缩短基层医院影像医生的成长周期,提高其诊断水平。

区域医学影像云平台:自2013 年10月以来,我国出台了一系列政策支持发展第三方影像诊断中心,2015年国务院办公厅发布的《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015—2020年)》明确提出要建立区域医学影像中心,推动建立“基层医疗卫生机构检查、医院诊断”的服务模式,提高基层医学影像服务能力。近年来,医疗信息化企业联合多地卫生系统主管部门建立区域医学影像云平台,打破时间、空间、地域限制,将区域内各医疗机构数据进行统一连接,集中至区域影像数据中心,实现整个区域内所属各级医院、社区服务站、乡镇卫生院的整体影像信息有效整合和跨院调阅。相较于医联体影像云平台,区域医学影像云平台涉及范围更广、链接维度更深、需协调的地方更多。目前多地卫生系统部门在牵头建设区域医学影像云平台,以重庆市医学影像云中心为例,集成了全市3300多万份电子健康档案和2000多万份电子病历数据,已有17家市级医院接入该云中心,实现放射类影像数据集中存储和跨院调阅功能。

四、影像一体化建设发展中面临的挑战?

从技术方面来看,目前云计算与分布式技术已相对成熟,要实现影像一体化,技术已不是问题,那么,为什么影像一体化还未大范围内普及?

一、缺乏基于影像一体化发展的整体设计及布局,医院内部各影像系统相互独立,存在信息孤岛。医院的PACS、超声图文报告系统、病理图文报告系统、实验室信息系统等是独立设置在医院的各个内部科室,很多都是科室根据业务需要,由科室主导建立起来的,因而在建设时并未考虑与医院信息系统的集成,或当时医院信息系统并不具备集成应用的条件,所以就形成了医院内部信息孤岛。随着医院信息化的发展,这些孤立系统不能与医院信息整体集成,或者厂商更迭,导致这些孤立的系统不得不推倒重来,影像信息无法在更大范围得到应用。

二、对于整个医疗行业来说,各个医院的信息系统尚未连接一起,形成一个可以实现数据共享和流通的一体化医疗系统。一份调查显示,当前已有70%以上的医院实现了医疗信息化,但仅有不到3%的医院实现了数据互通,医疗大数据比较分散,不同医疗机构之间信息孤岛待破。另外就电子病历的共享而言,病历的所有权归属也还存在争议。

三、“标准不统一”成医院信息共享最大障碍。医院业务流程无标准、共享数据无标准、影像诊断技术规范、管理规范不统一,尤其是影像诊断结果很多是靠医生主观经验判断,导致不同医疗机构的医生诊断结果之间难以移植推广,从而阻碍了影像一体化发展。

四、医院信息透明化问题。医院信息透明化势必会触动一些医疗机构、部门和医生的既得利益,这也是不少医院和部门信息化过程受阻的重要原因。如果没有自上而下的强力推进,信息很难实现透明化。

五、数据安全问题。数据安全问题也是很多医疗机构及医疗监管机构较为重视的问题。在“互联网+”技术加持下,医疗领域原本相对封闭的使用环境被逐渐打破,医疗信息化背景下势必会面临数据管控风险、数据交换风险、数据泄露风险、外部攻击风险等数据风险,虽然医疗组织正在逐渐增强数据安全意识,但关于数据安全管理制度的完善相对滞后,目前还尚未建立统一管理机制。

五、科技赋能影像一体化

影像一体化建设,归根结底,离不开科技的助力,是集成了大数据、云计算、人工智能等前沿信息技术的产物。主流产品包括影像云平台、影像AI辅助诊断系统、影像云存储(云胶片)系统、远程影像诊断系统等。

图3 影像一体化主流产品及代表性企业

资料来源:健康界研究院分析

1.影像云平台(MICP)

相较于单纯的远程阅片系统、影像云存储系统、影像AI辅助诊断系统等,影像云平台属于集成式创新,影像云平台的建设主要包括影像数据中心和影像云应用两部分内容。利用虚拟化、负载均衡、分布式计算和存储技术,为不同的医疗机构提供软硬件资源和运营服务,影像云应用服务主要包括影像云存储、大数据标准化处理、数据传输、影像共享、远程阅片、远程影像会诊、远程咨询、智能诊断等,以实现区域医疗机构的数据云端共享和影像诊断业务交叉互动。

建设影像云平台也是传统影像设备企业、互联网大数据企业重点布局的领域环节。传统影像设备企业以飞利浦、GE、联影医疗等为代表,国产品牌中,联影医疗较为醒目。联影医疗于2018年推出了uCloud联影智慧医疗云平台,并提出八大智能解决方案,打造以县区级医院为中心的“区域影像中心”。目前uCloud联影智慧医疗云平台已助力国家分级诊疗体系落地50余个项目,覆盖全国17个省超过1亿人群,累计超过54万份远程诊断病例,云端储存逾250万份病例。

互联网大数据企业以万里云、海纳医信、一脉阳光等为代表,其中,海纳医信研发的综合性医疗影像信息管理平台—HINA MIIS,通过医疗协同影像平台集成总线,与HIS和EMR等系统集成,无缝接入各类专科影像系统,集中存储全院的影像数据,在为医院提供以患者为中心的统一的诊断和临床影像访问的同时,面向各专科领域的MDT影像集中高效调阅展示、移动影像访问、多方交互会诊及高级三维影像+人工智能(AI)应用赋能临床专家,极大提升其对医学影像的应用水平。目前,基于海纳医信远程医疗系统,多家省、市、县级区域中心及大型三甲医院已建立远程医疗服务平台,总计覆盖人口超过2.8亿。

2.影像AI辅助诊断系统

目前影像诊断分析主要基于医学专家本人多年学习和累计经验,误诊率约在30%左右。从临床需求看,我国医疗影像数据以每年30%的速度增长,而影像医生的年增速仅为 4%~6%,“人工智能+医学影像”通过DL深度学习算法对医学海量图像(大数据)进行病变识别、分类及判断、三维模型重建等实现影像智能辅助诊断,提升医生诊断精度和效率。

人工智能+医学影像目前主要用来解决病灶识别与标注、 靶区自动勾画与自适应放疗、影像三维重建三种影像诊断需求,图像识别和深度学习作为医学影像诊断的两大核心技术,目前均已处于可应用、较为成熟的阶段。随着应用不断推广,影像AI辅助诊断逐渐关注细分领域,在结直肠肿瘤、乳腺癌、中风等细分领域均出现了相应的AI诊断产品。

腾讯觅影发布国内首个结直肠肿瘤实时筛查AI系统,利用人工智能技术辅助临床医生实时发现结直肠息肉,并实现了实时鉴别息肉性质。

德尚韵兴医疗科技研发的超声乳腺智能辅助诊断系统,可以自动探测乳腺病灶(准确率>97%),并自动给出肿块良恶性的概率值(准确率>85%),辅助超声医生决定病人是否需要做进一步的穿刺等检查,大大降低漏诊误诊率。该项目部署于医院超声科室,用于超声乳腺病灶的自动探测和良恶性诊断。目前已经在200多家医院应用。

数坤科技研发的CerebralDoc头颈CTA人工智能辅助诊断产品,目前已经成熟应用于宣武医院、北京友谊医院、上海第六医院等三甲医院。数坤CerebralDoc头颈CTA人工智能辅助诊断产品对头颈血管实现自动影像后处理,生成相应的三维,二维重建影像。辅助医生发现斑块、判断斑块性质,明确血管有无狭窄及量化其狭窄程度,检出动脉瘤并进行量化评估,一键形成结构化报告。主要应用场景包括影像科,卒中中心,神经内科,急诊科等普通检查和急诊场景。

3.影像云存储(云胶片)系统

云存储是云医疗的第一步,医学影像云存储是针对医疗机构医学影像存储、扩容难问题,结合云存储和网关技术,将医学影像存储到云端的一种服务。随着PACS系统的发展和普及应用,智能化云胶片由于其易保存、易传输、可下载、可传阅等特点已被很多医疗机构纳入使用。

影像云存储(云胶片)系统主要是基于DICOM标准的大型医学影像分布式存储系统,既具有传统DFS分布式存储系统快速存储和归档大数据的特点,又兼具了海量小文件存储系统解决元数据过多的优点,目前技术已相对较为成熟。根据存储范围,又可分为院内级云存储系统和区域云存储系统,前者主要是针对院内的医疗影像数据资料进行集中存储,后者是针对医联体、区域内医疗机构之间的影像数据互通共享。

在该领域布局的医疗信息化企业主要有海纳医信、联众医疗、万里云、汇医慧影等,以联众医疗为例,通过影像云技术打造云胶片系统,将不同医院影像设备生产的巨大数据集中到云端存储、处理、传输,通过安全码或授权可以随时共享影像信息。病患在移动终端可以随时查阅个人数据,实现影像资料云端浏览、下载、异地打印等功能。支持内嵌于微信公众号,具备预约和报告查阅功能,可预约检查类别、检查医院、检查时间、检查项目,能够显示出该手机用户在各个医院所有的历史影像记录,可实时调取影像图片、影像报告,并具备在线咨询功能应用。此外,借助第三方的云存储技术和碎片化的存储方式,确保第三方无法获取医院和患者诊断数据,保证影像云数据安全性。将医院的服务从院内拉伸到线上无限扩展。

4.远程影像诊断系统

基于云计算平台的远程影像诊断及查询系统,是患者、基层医院、专家间互动与诊断的应用服务平台,是进行远程诊断服务的必备体系和手段。

远程影像诊断系统一般依托中心医院而建立,在中心医院建立影像数据中心、远程诊断平台,基层医疗机构的影像设备数据直接上传至数据中心服务器,由中心医院统一管理,形成区域影像系统。通过该系统,大型医院的高级医师凭借远程桌面+远程摄像头方式,实现与基层医生的互动诊断。目前远程影像诊断系统在医疗机构之间尤其是医联体机构之间的应用逐渐推广,远程影像会诊、集中诊断方式不断出现。

目前,国内该领域主要参与企业有汇医慧影、杭州联众、锐达影像等,受众包括B端院方客户和患者方。以汇医慧影为例,基于云平台的远程影像诊断系统能够将医生、患者、医疗机构三端互联,为患者提供常规阅片咨询与疑难病症会诊等服务。汇医慧影远程影像诊断平台目前已接入400多家医院,覆盖范围包括河南、山西、内蒙、辽宁等地,累计服务患者超过10万例,涵盖头颈、神经、胸部、腹部、四肢以及心脏六大分支,并且正积极与医疗器械厂商合作,将系统融入其影像设备中。

结语

当前大部分三级及以上医院基本已建成或正在着手建设影像集成平台和影像数据中心,影像一体化已成为智慧医疗发展的趋势之一。一方面,通过打通院内各科室信息壁垒,集成患者所有检查检验报告数据,实现影像信息一体化,方便临床医生随时调阅患者影像检查信息,提升办公效率;另一方面,在远程影像阅片、远程影像会诊中,实现优质医疗资源的统筹共享,发挥大医院影像医学专家资源优势,帮助基层医院医生学习提升影像诊断水平,真正实现患者去小医院进行影像检查,便可享受大医院专家的影像诊断服务。

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关键词:
同质化,医联体,影像,诊断,医疗,数据

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