未来智慧ICU如何建设？

ICU是医院危重症患者集中救治的场所，对于提高危重患者救治水平、保障重大手术开展、应对突发公共事件等具有不可替代的作用。20世纪末以来ICU在国内得到快速发展，但当前ICU的发展也面临很多挑战。2019年国家卫生健康委发布《基于5G技术的医院网络建设标准》，明确了医院5G化建设的概念与框架，推动了智慧医院建设的进程。应用5G和人工智能（artificial intelligence，AI）技术构建智慧化ICU，可以更好地满足社会的需求、提高危重症的医疗服务和人文关怀水平。笔者所在团队从2017年开始率先探索5G在急危重症医学领域的应用并取得一系列成功，基于已有的实践与思考，本文对未来智慧ICU的建设进行探讨。

空间与环境管理

智慧ICU按功能可划分为ICU工作区、功能支撑区和生活区。整体建筑布局包括以下内容：

智慧入口管理

配置智能门禁管理平台，通过机器视觉、人脸识别、工作牌、电子腕带、指纹等多种身份识别手段，对人员自动进行分类管理，同时采用非接触式精密测温，自动关联安保和防疫相关信息，判断是否予以准入。对于进入ICU工作区的人员，启动手卫生与防护穿戴的智能识别功能，及时发出预警和提醒；视频摄像头及AI开放平台将实时追踪识别防护用品穿戴，借助5G技术传输至云端自动分析穿戴特征，一旦目标区域内人员未按要求佩戴好，将即时触发报警系统。

智慧环境管理

涉及灯光、温度、湿度等方面的内容：（1）灯光管理。ICU床单元的顶部安装智慧虚拟天窗，可根据昼夜节律自动调节光线变化，为患者展现自然光线与天空变化；还可投射各种主题的影像资料，为患者提供最为温馨的关护。（2）温湿度与空气洁净系统。采用全新风直流空调与温控系统，连续监测温湿度与空气质量指标，包括排泄物等产生的异味，自动调节送气的气流量和加大负压抽吸量，维持最为舒适的温湿度和空气质量，并减少温湿度的波动。（3）噪声管理。地面覆盖物、墙壁和天花板采用高吸音的建筑材料，构建集束化环境监测中控台，实现对ICU单元内音量的实时监控，自动监测与分析噪声及音量，智能化报警提示和开启抑噪功能。（4）实现语音等多种模式智能化控制灯光、温湿度、新风量、窗门帘等。

智慧设备与物品管理

（1）基于物联网技术，智慧化ICU可实现诊疗仪器的定位和运行管理。在病房顶部安装定位信标组成定位网络，通过对需要管理的设备进行统计、安装定位标签、系统录入，实现设备的定位追踪。为ICU内诊疗设备提供实时定位、查找、自动盘点、一键报修、报警查询等功能。

（2）建立各种耗材、药品的二级库房SPD自动化管理系统，关联医疗、护理、药学、生物医学工程、后勤等部门的系统，在耗材、药品取用后自动登记、记账，根据消耗规律和库存量自动发送配送指令，由医院或者配送商即时通过院内物流小车或者无人机物流系统自动补充。

（3）建立可重复使用医疗器材的管理系统，监控使用、清洗、转运、消毒和存储的全过程信息，确保院感防控和器材质量的安全。在ICU密闭空间中自动对医疗垃圾进行分类、打包、标记、物表消杀等，对接院内医用垃圾转运系统，全程监控转运环节，确保生物安全。

智慧化监护、诊断与处理

ICU危重患者的精细化诊治需要实时对患者进行更加全面的监测，获取数据信息的丰富度、及时性和准确性非常关键。使用非接触式的全身红外体温智慧化监测系统，通过多点连续的监测，预警体温的变化趋势，实现更精准的目标性体温管理；对全身进行红外成像，可以及时发现局部组织灌注异常、组织感染，协助更精准地循环管理。智能摄像头通过监测患者面部表情和躯体肢体活动情况，依托AI算法和机器视觉技术，评估患者的镇静水平，整合其他镇静水平监测指标，智能调整镇静药物的剂量；对于意识清楚的气管插管或气管切开的患者，通过分析面部表情和肌肉活动，以及瞳孔视觉追踪技术，自动解读患者的意图，并以机器语音合成实时表达。此外，还有更多精巧、智能和集成的监护设备，并通过5G技术及时将数据整合到控制中心。

随着患者产生的数据量越来越大，必然需要智能化管理这些海量数据，构建信息获取、分析处理和输出的智慧数据管理平台，实现医疗护理的自动预警、报警、辅助决策。通过从HIS、LIS、RIS、PACS、EMR等系统及床旁各种监护、治疗设备连续获取数据，利用机器学习、深度学习、知识图谱等AI技术，构建ICU临床智能辅助决策系统，自动统计、分析、智能分级预警和报警，在ICU的各种终端上实现多种形式的输出显示；可将必要的数据信息推送到医护人员所使用的移动终端上，并与输液泵、微量泵、呼吸机、血液净化设备和体外膜肺氧合等各种治疗设备构成闭环反馈管理系统，实现全天候智能化、个性化的精准诊疗；通过AI和其他信息管理技术，采取分层、分级、分人的访问权限设置和数据保护方式设置等措施，对医疗隐私大数据分层分级审核和管理，确保数据安全性。

ICU远程医疗服务

根据诊疗需求整合ICU危重患者多维度的影像和信息资料，借助5G技术的优势实现融媒体信息高质量、远程同步传输，构建链接患者、医师工作站、控制指挥中心、远程固定和移动专家终端的远程医疗服务平台。经过授权的专家可以在手机移动端、PC端或者专用终端等，借助VR眼镜实现“沉浸式”远程实时高质量监护、查房、会诊和指导操作，并开展远程操作如超声评估、穿刺，甚至手术治疗。随着6G技术和生物传感器的发展，还能够实现对患者触觉和味觉数据的远程获取和传输，实现身临其境般的远程查房。如此，远程ICU专家团队可以实现对基层和偏远地区危重患者更有效的实时救治。

远程探视平台

双向远程探视系统通过搭载人员身份认证、时间设置、通话监控、录像存储等基础功能，以及5G网络适配、支持移动端多形式对接等功能，实现家属到院视频探视与居家远程探视。到院探视时需在探视端获得授权，然后采用探视分机与病床单元端建立起可视双向通话，病区管理人员也可加入通话。如果是居家探视，采用手机或个人电脑的应用程序搭载探视平台，家属进行探视预约后由医护进行审核及授权，即可连接病床端开启视频探视，管理端口实现后台全程监管，所有探视的视频及信息都可实现云端存储与视频回放。在床单元设置全景相机，家属可借助VR眼镜实现“沉浸式”远程探视。远程家属的影像也可以通过全息投影的方式显示在ICU床单元边，给清醒患者带来很好的家属探视体验。

其他应用

ICU医护人员的培训教育非常重要，而沉浸式的模拟练习可充分调动学员的积极性，提高培训效果。借助虚拟显示眼镜、手柄、定位器等设备塑造出视觉、听觉、触觉高度仿真的环境，在沉浸性、真实性和交互性方面达到较高水平，使操作者身临其境，尤其适合于各种紧急场景的处置练习。

随着现代计算机与信息技术、大数据、云计算、AI、物联网、下一代通信技术等的快速进步，未来ICU在各方面必将更加智慧化，将极大改变ICU工作的方式，提升医护人员的工作能力与效率，提高危重症患者救治的效果，给医患双方都带来更佳的人文关爱。

来源：《中华医学信息导报》