海淀数字智能医疗网示范项目申报书.doc

海淀数字智能医疗服务网建设项目海淀区数字智能医疗服务网示范工程项目申报书项目名称： 海淀区数字智能医疗服务网建设 申报单位： 无锡微感科技有限公司(盖章) 地 址:海淀区中关村东路95号模识楼504项目负责人: 吴健康 联系电话：合作单位： 北京海淀医院(盖章) 地 址: 海淀区中关村大街29号 项目负责人： 余力伟 联系电话：填报日期： 2010年11月15日 摘要使用物联网技术，依靠本项目团队的研究创新和综合技术优势，进行全新的医疗保健方法和技术创新，建设海淀数字智能医疗服务网体系，将医疗服务从单一的医院中解放出来，走向社区和家庭；将医疗从传统的 “治病救人”的目标中解放出来，加之以预防、保健和康复。为人们提供实时的身体状态监测、智能化医疗、个性化的服务、自动化的报警和娱乐化的康复和养老。因此，该项目可以称“幸福工程”。由此，建立一个新的医疗保健服务体系和规范，以及一个新一代医疗保健技术的国际化研发平台。项目申报单位无锡微感科技有限公司是中国科学院研究生院传感网络和应用联合研究中心的产业化平台，合作单位海淀医院是海淀区医疗事业和医疗改革的中坚力量。项目将涉及医疗政策和医疗资源，医疗和相关政府部门的支持、指导也将是项目成功的必要条件。一、 项目背景和目标1、数字智能医疗服务网是解决我国“看病难、看病贵”的有效途径之一2009年3月17日，中共中央、国务院关于深化医药卫生体制改革的意见明确指出，从2009年到2020年是我国全面建设小康社会的关键时期，医药卫生工作任务繁重；随着经济的发展和人民生活水平的提高，群众对改善医药卫生服务将会有更高的要求；工业化、城镇化、人口老龄化、疾病谱变化和生态环境变化等，都给医疗卫生工作带来一系列新的严峻挑战；深化医疗卫生体制改革，是加快医疗卫生事业发展的战略选择，是实现人民共享改革成果的重要途径，是人民群众的迫切需要。随之，国务院于2009年3月18日发出医药卫生体制改革近期重点方案（2009 -2011年）的通知，重点抓好五项改革，其中第3点是建成基层医疗卫生服务体系。并明确要求各地应地制宜，坚持公私兼顾、分级就诊、大胆创新原则，通过多种方式改革缓解“看病难、看病贵”的问题。卫生部公布的我国第四次卫生调查显示，我国20人口有慢性病。世界卫生组织WHO认为，13的慢性疾病可以通过健康参数监测、针对性地调整生活方式进行预防；13可以通过早期诊断得到根治；13需要通过有效的康复治疗而减轻痛苦自主生活。显然，早期疾病监测、诊断和康复治疗在医疗中占据非常重要的位置。“看病难、看病贵”，因为病人多，医院少，好医院更少；因为疾病多，医生少，好医生更少。要解决这一矛盾，必须大胆创新，从组织形式、诊疗方法到诊疗技术和仪器设备上进行全面创新；研究和发展新一代数字医疗技术，建设数字智能医疗服务网体系，将医疗服务从单一的医院中解放出来，走向社区和家庭；将医疗从传统的单一的“治病救人”的目标中解放出来，加之以预防、保健和康复，服务于广大人群，成为“幸福工程”，使人们生活得更加幸福、健康、快乐。2、“有情景动态诊疗”是数字智能医疗服务网的核心技术 美国心血管学会主席Binkley教授等专家认为：现有医疗仪器只能在医院的特定静态情景下工作，不能获得人们日常生活动态环境下的数据，致使很多疾病不能得到及时的诊断和治疗。他呼吁穿戴式医疗仪器，预示这将开辟医疗仪器的新时代（new era）。无锡微感科技在世界上首次系统地提出“有情景动态诊疗”这一理念，并研发出世界第一台有情景动态诊疗仪（产品品牌为uCare或“猷康”），使用人体传感网络技术，对人们日常生活和工作中的生理反应、生理节奏及其变化，以及当时的情景（活动、环境及心理状态等）实施实时监测，进行“有情景多传感器信息融合”，推断可能的问题，提醒和警示本人，联网送达有关医生和家人，达到有效的诊断、治疗和康复。该产品经过北京医院试验后被认可：“uCare为患者在日常生活中自我监测提供了有效的工具，为医生对心血管病的及时诊断提供了非常可靠的数据；同时，它也为在动态环境下心脏功能的监测，如运动中的心律失常和猝死的防范，提供关键技术。”uCare目前已形成2个系列、7种产品。“有情景动态诊疗”使用多微型传感器、无线和宽带技术，首次提出并实现了多传感器信息有情景融合诊疗理论和方法，实现了从现有医疗仪器测量人体器质型病变向测量人体动态功能的发展，因而也开创了从治病救人向预防、保健和康复发展的先河。同时测量和分析生理和情景信息是社区、家庭和运动中的动态诊疗不可或缺的环节。因此，“有情景动态诊疗”是医疗保健服务走向社区、家庭和个人的一项核心技术。哈佛大学、Intel、Phillip等都尽全力研究数字医疗网技术，或称“家庭和社区”医疗技术，至今尚未有好的解决办法。国内很多研究单位也把这一研究作为重点。例如，中国科学院以施尔畏副院长亲自挂帅，组织30多家研究所协作，并新成立了苏州医工所，希望在这一方面有所突破。我们是其中可以拿得出实用技术和产品的单位。总的说来，国内很多城市和地区企盼着智能数字医疗服务网和真正能够解决问题的技术。我们提出的“有情景动态诊疗”技术十分适合建设数字智能医疗服务网。本项目就是要把我们的技术和产品形成完善的解决方案，为北京、为海淀人民服务；创建全国的数字智能医疗服务网的典范。3、海淀医院是海淀区医疗事业和医疗改革的中坚力量海淀医院已有60余年的历史，是一所集医疗、科研、教学、预防保健于一体的现代化综合性医院。医院位于海淀区中关村高科技园区，是海淀区文化、教育、科技核心地带，周围驻有北京大学、清华大学、人民大学等国内著名学府及中科院、农科院等上百个科研机构，连通地铁4号线和10 号线，交通便利，地理位置得天独厚。 海淀医院是北京市卫生局规划的中关村地区医疗中心，北京市医保定点医院，担负着北京大学、首都医科大学、北京中医药大学和海淀卫校的临床教学及实习任务。医院现有在编职工1400余人，专业技术人员965人，其中高级职称130余人，具有博士、硕士学位150余人。医院设有46个临床医技科室及28个住院病区，床位900张，病房环境优雅、设施齐全。医院年平均门诊量110万人次，年出院病人1.45万人次。 近年来，海淀医院秉承“以病人为中心，以质量为核心，以科技为动力，以特色为优势，以需求为导向，以满意为标准”的办院理念，坚持“质量建院，科技兴院，人才立院，改革强院” 的办院方针，牢固树立科学的发展观，内强素质，外树形象，医疗技术水平和服务质量不断改进。海淀医院现已成为海淀区医疗事业和医疗改革的中坚力量。二、 数字智能医疗服务网项目所建设的海淀数字智能医疗服务网如图一所示。这是一个三级医疗保健服务网，由位于海淀医院、海淀区的卫生服务中心、志愿者和家庭组成。示范由两个应用主题：心血管病居家康复，老年人居家养老。海淀医院宽带无线移动居家康复社区卫生中心图一、智能数字医疗服务网示意图。居家养老心血管病居家康复和老年人居家养老有一定的共性。本项目将给他们配备穿戴式心电和运动监测仪，在他们的家中安装或配备数字化血压计、血氧监测仪等。家中同时安装由PC和家庭宽带连接的网关，实现家庭和社区卫生服务中心的互联。移动通信、无线局域网和宽带的合一保障了实时监控和服务。加上我们在医疗学和信息学方面的理论、方法和技术的创新，我们可以实现：（1） 监测实时化：使用多种、多个传感器实时采集被监护对象的重要生理数据和情景数据，包括运动类型和强度、环境，心理等。这些包括：穿在身上的测生理的微型心电图、温度、血氧饱和度计，测运动的加速度计、陀螺仪；放在家中的血压计、血糖计等。这些微型传感器把实时测量的数据经过处理和分析，通过病人佩戴的智能手机，将原始数据或处理分析结果传输至家庭网关，或发送至家人及医护人员。卫生服务中心和家人可以随时了解病人的生理状况和运动状况，以及家中的温度等情景。（2） 医疗智能化：我们提供的“有情景心血管系统动态监测仪”能实时地自动分析心电图，监测非正常状态，如：早搏、心动过速、过缓、停搏；自动分类运动（躺、坐、站、走、跑、摔）、计算运动强度。并进一步融合这两种信息，统计心率变化率（HRV），检测心律失常，判断摔到的严重性（如：摔倒后马上起来、摔到后起不来，摔倒且心律失常，等）。非正常状态信息，统计信息，将在通知本人的同时，自动发往社区卫生服务中心和家人。卫生服务中心收到病人信息，会做相应的处理和归档。对于情况比较复杂的情况，这些非正常状态信息及其原始测量数据会被一同送往相关医院以及监测中心，由专家评价处理。对慢性心血管病人的康复，病人自己可以清楚地知道自己付出的康复努力和得到的康复结果，更好地配合医疗；家人可以知道如何协助，医生可以更科学地制定康复计划。对居家养老的老人，他们也可以清楚知道自己这一个月的作息、运动，自己的身体状态有了哪些改变；家人可以清楚了解老人的身体、作息、运动状况，可以以动画的形式在手机上看到老人的举动，医生也可以从一个更高的水平来研究和指导居家养老。（3） 急救自动化：当出现紧急情况，如老人摔倒不起，心脏状况不好；运动者出现心律失常；等，在告知家人和卫生服务中心医生的同时，马上联系120，并将他所有相关数据发送至相应急救医院。使得医生可以及时准备急救方案，调度相关资源，最大限度地缩短救助准备时间。（4） 服务个性化：由于使用多传感器、多网一体化通信、和有情景多信息融合技术，能实时准确地推断身体状态，也更能实现医疗保健的个性化。医生可以与病人一起，制定和实施最适合的康复方案。运动者也可以根据自己的所测得的心血管系统动态参数，和有氧运动理论，使用我们系统所提供的工具，制定自己的保健方案。系统将在实现中随时提醒。对于老人，医生、家人和本人，可以一起制定作息时间，警示内容、警示条件、和警示方式。例如，系统按照设定，当老人起床时，提醒他放慢速度，以防摔倒；平时8点起床，10点还不起时，马上通知家人；连续出现3个早搏时，通知医生，并发出他当时的运动等各项有关信息。（5） 康复养老娱乐化：将游戏、动画、网上社区、虚拟病友引入系统，在游戏中忘掉康复的痛苦，使游戏升级的喜悦伴随康复的进展。减弱老人的孤独感，增加生活乐趣。（6） 卫生服务规范化：监测实时化、医疗智能化、服务个性化、急救自动化和康复养老娱乐化，使得人们在家中就可以享受到高质量、高水平的医疗保健服务，并能够获得自己所需要的信息。不再为分级就诊的医生水平，和病中的无助而烦恼。由此出发，我们可以建立起新的卫生服务体系和规范，并且提出居家卫生服务的一系列国家标准。（7） 医疗研究国际化：有情景动态诊疗、数字康复，都是我们提出的国际上最新的研究课题。我们的“数字智能医疗服务网体系”也将是一个开拓有情景动态诊疗和数字康复研究的国际化平台。我们将按规范建立一个研究、实验、示范基地和大型数据库，吸引国内外专家参与研究，进一步研发新一代居家医疗和康复方法、技术和理论。三、水平1、技术水平 中国科学院研究生院传感网络和应用研究中心和无锡微感科技有限公司拥有教授、副教授、博士后、博士生、硕士生、研发工程师等多层次研发人才组成的研发队伍。在国家科学基金重点项目，国防科工局重点项目、新加坡媒体发展局项目等的支持下，取得了一系列与本项目相关的研究成果。包括：世界上性能最好的强噪声环境下大量高机动目标的跟踪方法，我国第一个微型传感器人体运动捕获系统，微型传感器步态分析仪，世界第一个有情景动态监测仪，等。2、采用独创新产品示范项目中，我们将使用无锡微感科技生产的系列产品：uCare M4 专为老年居家养老设计的产品，uCare E3 专为运动保健设计的产品，微型传感器步态分析仪，以及我们与北京大学第一附属医院、南京医科大学、上海华山医院等联合研发的数字康复方法和仪器，特别是可视化上肢数字康复系统。图二、左为uCare M4穿戴式有情景动态监测仪，用于同时监测和自动判读二导联心电图，和运动类型和运动强度。重点监测心血管病和运动类型和起居。右为uCare E3运动监测仪，同时监测和自动判读一导联心电图和运动类型和运动强度。图中的传感器模块尺寸为56x32x16mm，重量为25g。具有有氧运动监测和优化锻炼功能，为运动保健监测而设计。手机用蓝牙与传感器相联，处理和融合来多传感器信息，提醒和辅助规划锻炼时间和强度。uCare产品的独创性：1）使用多传感器同时测量生理信息和情景（运动）信息，进行有情景多传感器数据融合，自动检测非正常状态，提示本人，向卫生服务中心和家人报警，并提供定时统计数据。2）提出了多传感器信息融合的贝叶斯动态系统方法，开拓了人体传感网络研究，特别是在医疗中的应用研究。3）一系列关键技术：运动心电图去噪声方法，高精度心电图自动分析，运动中心律失常检测，高精度运动分类，微型传感器嵌入系统，高精度步态分析，有情景多传感器数据融合和数据挖掘，移动网络中的数据同步，有情景诊疗数据分析工具，等等。四、项目实施方案项目实施计划及时间安排实验和示范项目的范围是老年和心血管病人的居家康复和养老。整个项目用二年时间建设，由下面三个阶段组成：（1）设计和策划阶段（3个月）a、系统需求分析，招募志愿者和家庭；b、技术标准的制定、系统功能设计、系统设计；c、uCare M4、uCare E3产品准备就序，其它家庭数字化医疗仪器到位；d、系统研发计划开始；e、参与第一阶段试点的医院、社区卫生中心、家庭和个人装备完毕；（2）第一阶段，即小规模试验（9个月）a、参加单位：海淀医院，建立一个研究和试验小组，由兼职负责人、一个专职医生和一个专职护士，以及其它兼职医生组成；一个社区卫生院或相当于社区卫生院的医院，也建立一个研究和试验小组，由兼职负责人、一个专职医生和一个专职护士，及若干兼职人员组成；10-20个家庭/个人，由被检测患有心血管病的老人和子女参与。b、小规模试验的目标为：验证第一阶段的设计理念，进一步明确和细化病人、家庭和医院的需求，验证和改进“有情景心血管系统动态监测仪”，提出下一步推广的方案。（3）第二阶段试点和示范（12个月）a、参加单位：海淀医院，扩大研究和试验小组，由兼职负责人、1个专职医生和1个专职护士，和多个兼职医生组成；3个社区卫生院或相当于社区卫生院的医院，每个建立一个研究和试验小组，由兼职负责人、1个专职医生和1个专职护士和其它兼职人员组成；每个社区卫生服务中心下面有10-20个家庭/个人，由被监测患有心血管病的老人和子女参与。b、进一步验证和改进示范系统的功能、有效性、完全性。c、进一步改进穿戴式以及家庭用检测仪器的功能、用户友好性能、完全性能和鲁棒性。d、扩展到数字康复，特别是中风病人的家庭康复。e、提出运行机制、付费方式，申请有关政府部门的认可。f、总结出一套系统规范和标准，向卫生部提出系统标准申请，接受卫生部检查、验收。并准备好示范和推广。2、项目经费预算项目所需海淀区政府投资约629万项目第一年第二年合计海淀医院301545社区卫生中心276693家庭196483三级数字医疗网研发7575150可视化上肢数字康复系统5050100系统标准制定和申报101020会议和差旅费151530国际交流费101020通信费5510信息传播/事务费8715管理费283563合计277352629具体预算细节如下：1）海淀医院研究和试验小组 人员费：15万元/年； 设备费：计算机、打印机、网络费等：10万 装修费（包括空调）：5万元2）社区卫生服务中心研究和试验小组，人员费：第一年12万元/年； 设备费：计算机、打印机、网络费等：10万 装修费（包括空调）：5万元3）家庭：穿戴式心电动态监测仪：5000元，数字血压计：800元，数字血氧饱和度计：1000元，计算机和网络：5000元，网络费：1000元/年4）三级数字医疗服务网系统研发费：10人年，每人年15万元（包括工资、社保、办公室、及各项开支），共150万元。5）中风病人可视化上肢数字康复系统，用于示范远程居家康复。病人可租用回家，联网进行康复评估，实时可视化、游戏化康复训练，并由康复专家运程指导：50万元/台，装配海淀医院一台，社区1台，共100万。3、运营模式本项目由无锡微感科技有限公司负责实施和运营，由海淀医院组织医疗卫生服务。项目由这两家单位组成的领导小组负责。领导小组下属技术和实施小组，由双方的技术人员组成。本项目的穿戴式心血管动态监测仪和数字家庭用医疗仪器、三级网络架构的建设都由无锡微感科技提供和组织实施。医疗服务由海淀医院联合社区卫生服务中心提供；系统技术维护和更新也由无锡微感科技有限公司负责。整个数字医疗网架构的建设费用，以及日常运营费用由海淀区政府的项目经费支出。日常医疗服务费则由病人自己和社保费支出，具体实现细则，由项目技术和实施小组提出，交有关部门审批后执行。由于本项目涉及医疗卫生政策和资源，必须有区卫生部门和其它相关部门的参与、支持和指导，才能取得成功。我国人口众多，心血管等慢性病人比例很