作者：赵霞 周毅 吴庆斌 曹晓均
出版社：人民卫生出版社
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智能护理技术与应用试读：
前言
随着人工智能时代的到来，护理智能化将如同护理信息化、护理移动化一样，成为护理领域的创新发展和新型业态。
人工智能与护理科学融合，将促进护理服务创新发展，为实现国家护理事业发展规划、满足社会日益增长的护理需求、拓展国内有限的护理资源、改善和提高护理质量，提供了强有力的支撑和保证。
通过智能护理创新应用，把护士从繁杂和重复的事务性工作中解放出来，真正实现“把时间还给护士、把护士还给病人”。
为了促进人工智能技术在护理领域的应用发展，我们组织编写了这部《智能护理技术与应用》专著。本书分为概述、技术、应用和实例四篇。概述篇是本书内容的总体概括，也是本书的阅读指引。技术篇对智能护理的网络、软硬件和相关技术做了详细介绍，是了解和掌握智能护理开发、应用的基础。应用篇介绍了智能护理的主要应用，既包括医院临床智能护理的最新应用，也有互联网医院、社区和居家智能护理的创新应用。实例篇为读者介绍了八个智能护理系统的应用实例，展示了智能护理给护理领域带来的效用和效益。
本书参照《国内医院信息化建设标准与规范（试行）》（国卫办规划〔2018〕4号）关于医疗服务和医疗管理的分类，将护理业务分为护理服务和护理管理分别进行介绍。有关护理服务和护理管理的具体内涵，读者可阅读第一章的相关内容。采用这样的分类，主要是与国内的标准规范保持一致，便于读者分类阅读。
感谢陈伟菊教授、李红教授、谢红珍教授三位国内护理学界翘楚对本书编写给予的精心指导，她们从护理学科的角度对人工智能在护理领域的应用提出真知灼见，使本书能够充分体现护理工作者对智能护理的创新体验和高度把握。
感谢李小华教授作为本书的主审，对本书的规划、内容和编排给予的全面指导和细致审核。李小华教授先后主编了《医院信息化技术与应用》等6部系列专著，这次是他首次担任该系列专著的主审。
本书的编者既有医院和高校的医疗信息化专家，也有临床一线的护理信息学专家，他们对医疗信息化和人工智能的技术与应用有丰富的研究和实践经验。感谢他们在繁忙的工作中，以极大的热忱投入本书的编写，从不同的专业角度诠释人工智能技术对护理业务的创新和变革。
感谢为本书提供智能护理应用实例的企业，通过智能护理的各种创新技术和产品，使读者能够更深入了解和掌握智能护理的新知识、新应用。
本书得到广东省省级科技计划项目（2015B010106008）支持。
本书是“医院信息化技术与应用”系列专著的又一力作，与之前出版的《医院信息化技术与应用》《移动医疗技术与应用》《医院信息系统数据库技术与应用》《医疗卫生信息标准化技术与应用》《电子病历技术与应用》《医院信息平台技术与应用》《健康医疗大数据技术与应用》共同组成较为完整的医疗卫生信息化知识体系。
本书作为智能护理研究、开发和应用的技术专著，适用于护理、医疗信息、医院管理等领域工作者，医学院校学生，以及关注智能护理应用发展的有识之士。
限于编者的知识和能力，书中内容难免存在问题和不足，敬请各位读者指正。2019年1月概述篇第一章 概述
护理信息学的概念早在20世纪80年代就被提出，是指在护理的所有领域（包括护理服务、护理管理、护理教育和护理科研等）中计算机和信息技术的应用。护理信息学的建立以及护理信息化的应用，大大地促进了传统护理向现代护理的转型发展。护理信息系统早已成为护理工作的必备平台，其作用也从早期的电子记录替代护士手工记录，发展到今天的护理信息应用、护理流程优化、护理质量改善和护理效率提升。智能护理是指基于新兴信息技术的护理信息化应用，它以不断发展的护理信息学为基础，充分利用移动互联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术，实现护理信息化的创新应用发展。第一节 护理信息学一、概述（一）医学信息学
医学信息学（medical informatics）也称健康医疗信息学（healthcare informatics），美国国家卫生信息技术协调办公室（the office of the national coordinator for health information technology，ONC）对医学信息学的定义是：信息科学和技术在医学教育、实践和研究，以及患者治疗和健康管理中的应用，应用范围包括所有类型医学数据的采集、处理、组织、理解、存储、使用和通信。
医学信息学分为健康信息管理、护理信息学、放射信息学、牙科信息学、营养信息学、兽医信息学等子学科，如图1-1所示。图1-1 医学信息学的分支学科（二）护理信息学
护理信息学（nursing informatics）作为医学信息学的分支之一，美国护理学会给出的定义是：护理科学与多种信息管理和分析科学的整合，在护理实践中实现对数据、信息、知识进行识别、定义、管理和传递。护理信息学为护士、患者、消费者、跨学科医疗团队和相关利益方提供决策支持，使之能够达到各自的期望结果。这种支持基于信息结构、信息处理和信息技术的应用。
在对上述护理信息学定义的理解中，需要关注以下三点：
1.护理信息学是交叉学科
护理科学与计算机科学、信息科学结合，利用先进的科技实现了护理信息化和智能化的应用发展。随着信息技术的快速发展，物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术与现代护理学的整合，必将促进护理学术与技术的发展。
2.信息学提升护理学水平
通过信息学的应用，数据转化为信息、升级为知识、升华为智慧，随着其复杂度的增加，能实现更安全、高效和智能的护理服务。本书介绍的智能护理是在信息应用的基础上，实现知识应用，部分达到智慧应用的水平。
3.信息标准是信息学的基础
信息结构是指信息的结构化表达，亦即信息标准，如常用的ICD编码、卫生信息数据元目录、电子病历基本数据集等。信息处理是指通过计算机系统对数据和信息进行处理和应用，结构和标准是信息处理的前提。
自从20世纪80年代首次提出护理信息学概念以来，随着信息科学的发展，护理信息学的概念和定义也在与时俱进。从早期“护理所有领域中计算机技术的应用”，到现在“护理科学与多种信息管理和分析科学的整合，在护理实践中实现对数据、信息、知识和智慧进行识别、定义、管理和传递”，这种改变体现了信息科学与护理科学的深度融合。二、信息标准（一）标准
国家标准《GB3935.1：标准化基本术语》中指出：标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。
在护理活动中会产生大量的数据信息，如患者体温、脉搏、血压、护理记录、医嘱和护嘱等。这些数据信息具有不同的类型和表示形式，如数值、符号、文字、图像和声音等。人类可以靠经验和知识对数据信息作出判断，而在计算机系统中则需要对数据信息进行定义、分类和编码，使计算机系统能够对其进行识别和处理。对数据信息进行定义、分类和编码，并制订统一的规范，就形成了信息标准。
信息标准是为信息科学研究、信息产品生产、信息管理等所制订的各类规范和准则。
医疗卫生信息标准，指在医疗卫生事务处理过程中，信息采集、传输、交换和利用时所采用的统一的规则、概念、名词、术语、代码和技术，包括信息表达标准和信息技术标准。
医疗卫生信息标准通常分为5大类，共同构成卫生信息标准体系，如图1-2所示。图1-2 医疗卫生信息标准分类
1.基础类标准
包括信息模型、术语、标识和体系结构标准规范。
2.数据类标准
包括元数据和数据元、分类与编码、数据集和共享文档标准规范。
3.技术类标准
包括功能、技术、传输与交换标准规范。
4.安全与隐私类标准
包括信息安全、隐私保护标准规范。
5.管理类标准
包括建设指南、测试评价、运维管理、监理验收等。（二）术语
术语（term）是指专门学科的专门用语。人们用来描述情况的词语不同，词语的含义也各不相同，因此在科学活动中，需要制订一套一致同意的用语来描述一个事物或过程。有了标准规范的术语，才能有效实现数据的处理、分析和应用。临床术语用于描述临床疾病和护理过程，一个词语代表一些明确的临床概念，如“急性阑尾炎”“胫骨”或“青霉素”。（三）编码
为术语分配独立的字符（字母或数字）代码，这就是产生编码（code）的过程。编码是将事物或概念（统称编码对象）赋予一定规律、易于计算机和人识别处理的符号，这个符号就称为代码值。编码的内容包括编码的方法、代码的表示、代码的赋值。编码的作用有：①标识：是把编码对象彼此区分，保持唯一性；②分类：是对编码对象进行区分归类；③参照：参照的作用体现在不同系统之间的编码对照。（四）分类
分类（classification）是根据信息编码的属性或特征，将分类对象按一定的原则和方法进行区分和归类，建立起一定的分类体系和排列顺序，以便能够在大量的术语代码中准确和快速定位所需要的代码。分类有两个要素，即分类对象和分类依据，分类依据取决于分类对象的属性或特征。
术语、编码和分类是医学信息学的重要基础内容。从医学概念提炼医学术语，再为术语赋予唯一编码标识并建立分类体系，形成了信息结构化的基本过程。术语、编码和分类为医学信息标准化提供了基础，但要用于临床诊疗、医学研究还要涉及下面介绍的数据元和数据集。（五）数据元
属性是指一个事物的特征、特性，通常一个事物具有多个属性。数据元（data element）是由一组属性规定其定义、标识、表示和允许值的数据单元。数据元是信息处理的基本元素，如病案号、住院号、采血部位代码、血糖值、药物疗程、药物通用名等都是一个数据元。
卫生信息数据元的属性包括5类22项，但常用的主要有标识符、名称、定义、数据类型、表示格式和允许值。图1-3是一个数据元的属性示例，前三项分别是该数据元的标识符（代码）、名称和定义，后三项是该数据元值的数据类型、表示格式和允许值，其中S2表示允许值不超过3个，N1表示允许值用1个数字字符表示，1、2、3为允许值。图1-3 数据元属性示例
数据元的产生通常有两种途径：①根据业务数据采集表单的内容编制；②通过信息模型提炼。数据元的名称和定义应参考术语标准，标识符则需按照编码规范确定。
医疗卫生行业涉及大量的信息数据元，将一个领域中的数据元汇编成数据元目录，供领域范围内不同的应用使用。2011年国家颁布了WS 363-2011《卫生信息数据元目录》，该目录共分17部分，汇集了1400多项数据元。随着卫生业务的发展，卫生信息数据元的范围和内容也在发生变化，需要适时进行修改、补充和完善。（六）数据集
数据集（dataset）是指具有一定主题，可以标识并可以被计算机化处理的数据集合。WS 363-2011《卫生信息数据元目录》的发布，使得卫生领域内的不同业务应用有了可参照的标准数据元。通过提取数据元目录中的相关数据元，组成某一业务应用的数据集，实现该业务应用的数据标准化。在WS 363-2011《卫生信息数据元目录》的指导下，国家卫生部门先后发布了WS 365-2011《城乡居民健康档案基本数据集》、WS 445-2014《电子病历基本数据集》、WS 371-2012《基本信息基本数据集》、WS 375-2012《疾病控制基本数据集》等10多个基本数据集。
WS 445-2014《电子病历基本数据集》由病历概要、门（急）诊病历、门（急）诊处方、检验检查记录、一般治疗处置记录、助产记录、护理操作记录、护理评估与计划、知情告知信息、住院病案首页、中医住院病案首页、入院记录、住院病程记录、住院医嘱、出院小结、转诊（院）记录、医疗机构信息17部分组成，适用于各级医院的医疗护理。近年来，国家卫生部门开展了医院信息标准符合性测试，要求医院的数据信息格式必须符合WS 445-2014《电子病历基本数据集》等国家标准的要求。第二节 护理信息化一、概述
医院信息系统（hospital information system，HIS）是医院信息化建设的核心，是医院临床诊疗和运营管理的基础设施和技术支撑。
HIS在国内的应用最早可以追溯到20世纪80年代，其技术特征是以小型机、微机、DOS操作系统、BASIC或FORTRAN编程语言为主的单机应用系统，用于收费管理、病案管理和医务统计等医疗管理业务。20世纪90年代，特别是国家“三金工程”（金桥、金卡、金关）的实施，推动国内HIS进入起步发展阶段。该阶段的主要技术特征是快速以太网、高性能微机服务器、Windows操作系统和大型关系型数据库的应用。网络版的HIS，包括门诊挂号、入出转管理、医生护士工作站、收费管理、药房管理等系统的应用，实现了全院级医疗管理业务的数据互用和业务互联。
进入21世纪，国内HIS开始从以医疗信息管理向临床信息应用演进，围绕临床诊疗管理和应用的电子病历系统（EMRS）、医学影像归档与传输系统（PACS）、实验室管理系统（LIS）、手术麻醉管理系统、心电信息系统等临床信息系统，在国内医院逐步得到应用。电子病历系统以其在临床诊疗过程中的核心位置，成为临床信息系统的中心。HIS以电子病历系统为中心，辐射和连接其他临床信息系统和相关管理信息系统，提高了临床管理的功能和效率。这一阶段HIS的技术特征是数据互通和系统整合应用。
随着HIS的发展，HIS涵盖的业务越来越多、体量也越来越大，系统间的互联互通成为制约HIS发展的主要问题。2011年国家卫生部印发了《基于电子病历的医院信息平台建设技术解决方案》，提出基于电子病历的医院信息平台架构模型和临床数据中心（CDR）建设方案，国内医院开始采用集成技术对HIS进行升级改造。
近年来，互联网＋、云计算、物联网、大数据和人工智能等新兴信息技术的发展和应用，有力推进了医院信息化建设的步伐。“互联网＋医疗”构建了医疗新业态，手机预约挂号、结算支付、结果查询和寻医问诊等服务大大改善了患者的就医体验。大数据和人工智能的应用创建的医疗护理新模式，使患者能够获得具有个性化、精准化的诊疗服务。
2018年4月国家卫生健康委员会发布了《全国医院信息化建设标准与规范（试行）》，提出了医院信息化业务应用、信息平台和新兴技术应用共142项建设指标，对医院信息化建设提出了更高的要求。
护理信息化是医院信息化的重要组成部分，也是最早起步的医院信息化应用之一。护理信息化经历了20多年的发展，从早期的协助病房护士完成护理管理、床位管理、医嘱处理、费用管理等日常工作管理，发展到今天患者生命体征自动采集、护理文书自动生成、护理质量闭环管理等智能化应用，有效改善了护理服务质量、提高了护士的工作效率。目前护理信息化正在向着专业化、移动化、智能化的方向发展，护士信息管理系统已经从一个从属于HIS的单一子模块发展成为一个整合护士工作站、护理病历、护理管理、移动护理、护理计划和护理任务的专业化临床护理信息系统。二、护理信息化的应用（一）护理信息系统
护理信息系统（nursing information system，NIS）是指护理人员在患者护理过程中产生的所有电子信息的一个有机整体，能对患者的医疗护理执行信息和护理人员的护理相关信息进行收集、存储和处理的信息系统。该系统在临床护理中形成全过程的护理专业化信息记录，使管理人员在系统中形成护理质控闭环，从而不断改进和提高护理质量。
临床护理信息系统结合临床医学和护理学的专业医学知识，以临床护理操作规范和护理文书书写规范为框架，运用计算机软件技术和移动通信技术记录护理数据，并将患者数据、医嘱数据和护理数据进行分析研究，使患者在治疗过程中得到更好的优质护理服务。
护理信息系统可分为护理服务和护理管理两个主要部分：
1.护理服务
包括护理临床业务的主要应用，为护士的日常临床护理工作提供信息化支持。
2.护理管理
包括护理管理业务的主要应用，为科室或护理单元的护理管理工作提供信息化支持。
护理信息系统的主要功能包括：护理医嘱执行、护理电子记录、输液管理、患者和床位管理、护理交班、护理不良事件上报、危急值处理、护理质控、护理排班、护士绩效管理等功能，如图1-4所示。图1-4 护理信息系统的主要功能（二）护理信息化进程
图1-5展示了国内医院护理信息化的发展进程，从早期只有基本护理管理功能的护士工作站，经历移动护理实现患者床旁信息管理，到目前智能护理已经成为护理信息化发展的方向。当人工智能迅速发展并与护理业务高度融合后，护理信息化将进入智能护理的高级阶段——智慧护理。图1-5 医院护理信息化的发展进程
1997年我国卫生部印发了《医院信息系统（HIS）软件基本功能规范》（卫计算发［1998］第1号），在这个规范中，护士工作站还没有作为一个独立的信息系统，病区护理管理的相关功能分别设置在病房床位管理软件、住院患者收费管理软件、住院患者医嘱处理软件之中。
2002年在《医院信息系统（HIS）软件基本功能规范》的基础上，卫生部印发了《医院信息系统基本功能规范》，该规范根据以患者为中心的服务宗旨，增加了以医生工作站、护士工作站等组成的临床信息系统，护士工作站成为了医院信息系统的重要组成部分，其基本功能主要包括：床位管理、医嘱管理、护理管理和费用管理等。
移动护理的应用，在国内起源于2002年左右，通过应用无线局域网和手持PDA进行患者床旁信息核对、查询和采集，解决了从护理工作站到患者床旁的“最后50米”的问题。随后患者体征、心电、影像等的床旁无线采集也成为移动护理的常用功能，有效地提高和改善了护士的工作效率、护理质量和患者感受。随着移动护理技术的日渐成熟，以及移动护理应用效果的显现，国内医院移动护理的应用率不断提高，成为医院信息系统的标准配置。
2018年4月国家卫生健康委员会发布《全国医院信息化建设标准与规范（试行）》，将护理信息化列为医疗服务（护理服务）和护理管理两大类别，如表1-1所示。护理服务的主要内容包括：护理记录、医嘱执行、输液管理、护理信息提醒、床位管理、患者识别、体征采集、护理评估，以及应用移动技术提升护理服务能力。护理管理的主要内容是护理质量各要素的计划、组织、协调和控制，使护理过程符合标准要求，还包括护理人力资源管理、继续教育管理和护理绩效管理等。表1-1 《全国医院信息化建设标准与规范（试行）》护理信息化建设内容续表
表1-1中列出了大数据、人工智能和物联网等新兴信息技术在医疗方面的应用。新兴信息技术用于护理服务和护理管理，将产生护理服务和管理的创新模式——智能护理。三、护理信息化技术
近年来随着科学技术的迅猛发展，以移动互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能为代表的新兴信息技术，对科技、社会和经济的发展起到极大的推动作用，是继计算机信息技术革命以来的又一次科技革命，正成为人类社会发展的新兴动力引擎。智能护理信息化技术是指在现有护理信息化技术的基础上，充分应用新兴信息技术，达到新兴信息技术与护理科学的高度融合，实现护理服务和护理管理模式的智能化创新发展。（一）计算机网络技术
通信技术与计算机技术相结合为计算机网络技术。计算机网络是按照网络协议，将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能，具有对共享资源集中处理、管理和维护的能力。
计算机网络的基础是网络协议。目前使用最普遍的是TCP/IP通信协议。TCP/IP通信协议可以使不同硬件结构、不同软件操作系统的计算机之间相互通信，成为了局域网和Internet的通信协议标准。TCP/IP协议套件包括传输控制协议（TCP）、互联网协议（IP）、应用层协议等，所有这些协议相互配合，实现网络上的信息通信。
计算机网络一般划分为：局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。
1.局域网
涉辖范围一般在10千米以内，属于一个部门或一组群体组建的小范围网，通常医院的计算机网络属于局域网。
2.广域网
涉辖范围大，一般从几十千米至几万千米，如区域、国家或洲际网络。
3.城域网
介于局域网和广域网之间，其范围通常覆盖一个城市或地区，涉辖范围从几十千米到上百千米。
图1-6是医院计算机局域网的结构图。医院局域网通常采用三层结构（核心层、汇聚层和接入层）：①核心层：是网络中枢，其网络核心交换机设备通常设置在医院网络中心，HIS服务器直接接入核心交换机；②接入层：连接HIS用户端的计算机，接入层交换机设在各楼层的接入机房；③汇聚层：介于核心层和接入层之间，起到汇聚、传输和分发的作用，汇聚层交换机设在各楼宇的汇聚机房。WiFi无线网络的AP等设备，根据带宽需要可从汇聚层或接入层接入医院局域网，构成医院无线局域网，为移动设备提供连接。其他类型的网络，如互联网、城域网等都可以通过路由器等设备与医院局域网连接。图1-6 医院局域网示意图（二）生物传感技术
随着微电子技术和材料物理学的发展，微处理器与传感器技术有机结合，产生了功能强大的智能传感器（smart sensor）。所谓智能传感器，就是嵌入微处理器，兼有信息监测、信号处理、记忆与逻辑思维、判断能力的传感器复合组件（图1-7）。图1-7 生物传感器原理图（三）云计算技术
云计算（cloud computing）是分布式处理（distributed computing）、并行处理（parallel computing）和网格计算（grid computing）的发展。云计算以一种新型的共享基础架构方法，将所有的计算资源集中管理，并以网络的方式向用户提供IT资源服务。
云计算按照服务类型可以分为三类，即基础设施即服务（infrastructure-as-a-service，IaaS）、平台即服务（platform-as-a-service，PaaS）、软件即服务（software-as-a-service，SaaS），如图1-8所示。图1-8 云计算提供的三类云服务
图1-8的左侧一列表示信息系统运行所需要的计算机网络和软硬件资源。在云计算中，这些网络和软硬件资源可以通过云计算技术向用户提供，而无须像目前这样由用户自行建设。IaaS包括虚拟化、服务器、存储器和网络服务；PaaS包括IaaS服务以及操作系统、中间件和软件运行服务；SaaS包括IaaS、PaaS、数据和应用软件服务。用户可以根据自身的需求购买或租用相应服务，从而有效降低用户建设、管理和维护的成本。
云计算的主要特征：
1.资源动态配置 云计算可以根据用户的需求动态增配或释放物理和虚拟资源，实现资源的弹性供给。
2.需求服务自助化 云计算为用户提供自助化的资源服务，用户可以采用自助的方式选择服务项目和资源。
3.云计算以网络为中心，并通过网络向用户提供服务，从而使得云计算服务无处不在。
4.服务可计量化 即资源的使用可被检测和控制，是一种付费使用的服务模式。
5.资源的池化和透明化 在云计算中所有资源被统一管理和调度，形成“资源池”，同时资源是透明的，用户无须了解其内部结构，按需使用即可。
云计算又分为公有云和私有云：①公有云：通常是指由云服务商建立、管理，向公众用户提供的云服务，一般通过互联网使用。②私有云：是指企业自己建立和使用的云，它的服务对象是企业内部人员或分支机构。私有云的部署适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门。（四）大数据技术
大数据技术包括采集、存储、清洗、挖掘和可视化技术等相关技术，这些相关技术分别解决大数据各个阶段的技术需求，如图1-9所示。图1-9 大数据相关技术
大数据（big data）是指那些采用传统技术无法处理和分析的数据。为了获取大数据中的价值，必须选择另一种方式来处理它。大数据具有4V的特点，即volume（大量）、variety（多样）、velocity（高速）、veracity（可信）。大数据的计量单位从目前常用的405070TB（2bytes）扩展到PB（2bytes），甚至ZB（2 bytes），且数据量还在以每年50%的速度增加，国际调研机构IDC预测，到2020年全球将总共拥有35ZB的数据量。
在传统数据时代，数据分析采用的是随机抽样方法，即通过从调查对象中抽取一部分样本进行分析，并以分析结果对总体特征作出具有一定可靠程度的估计与推断。随机抽样方法可以从最少的数据获得最多的信息。抽样分析结果的精确性取决于抽样的随机性，一旦抽样过程受到主观因素影响，分析结果就会相去甚远。由于随机抽样方法的局限性，当人们需要了解更深层次的细分领域的情况时，随机抽样的方法就不可取了，这个在宏观领域起作用的方法在微观领域失去了作用。
在大数据时代，数据分析采用的是全数据模式，即样本＝总体，可以收集全面而且完整的海量数据，同时具备强大的数据处理和存储能力。全数据模式是指无须采用随机抽样分析这样的捷径，而采用所有数据进行分析的方法。大数据的分析结果具有很高的可信度和商业价值，因此主要用于预测、决策和分析等用途。
在大数据中，结构化数据只占15%左右，其余的85%都是非结构化或半结构化数据，大数据需要解决半结构化和非结构化数据的高效处理问题。需要使用非传统的工具对大量的结构化、半结构化和非结构化数据进行处理，采用适合不同行业的大数据挖掘分析工具和开发环境，从而获得分析和预测结果的一系列数据处理技术。（五）物联网技术
物联网（internet of things，IOT）是指任何时刻、任何地点、任意物体之间互联。物联网技术是基于RFID（radio frequency identification）技术、传感器技术、智能终端技术、人工智能技术、无线通信技术等的应用。物联网是在互联网基础上的延伸和扩展，通过信息传感设备，按照约定的协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网结构包括三个部分，即感知层、网络层和应用层（图1-10）。图1-10 物联网原理图
1.感知层
执行信息采集和转换，通过各类生物医学传感器感测人体信息，并将其转换为电信号或其他所需形式的信息输出。
2.网络层
承担信息的传输，包括互联网、移动互联网、移动通信网、无线网络、卫星通信和GPS定位系统等，这些网络相互交织构成一个无所不在、无处不达的巨大网络。
3.应用层
实现信息的存储、分析、处理和应用，由传感器采集的患者数据信息通过网络层传输到应用层的相关应用系统中，实现对该数据信息的处理和应用。
医疗物联网的特点在于连接的物体与医疗相关，包括医务人员和患者的标识、计算机终端、医疗器械、药品、医疗仪器、可穿戴医疗设备等。这些物体是医疗过程的一个终端、一个节点或一个对象，在医疗过程中能够产生、采集、处理数据，对这些物体的连接、监测和控制能实现对医疗过程的智能化管理。（六）人工智能技术
人工智能（artificial intelligence，AI）是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支，它试图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究内容包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
人工智能是对人意识和思维的信息过程的模拟，不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超越人的智能。人工智能的理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，在健康医疗中的应用目前主要集中在诊断治疗、电子病历、医学影像、健康管理、新药研发和医疗机器人等方面，如图1-11所示。图1-11 医学人工智能的主要应用领域
人工智能在医学领域的研究和应用有着非常广阔的前景，基于大数据、云计算、物联网，以及超级计算和先进算法的人工智能技术，将创造全新的医学模式，在解决当今困扰人类社会的健康医疗问题上发挥重要作用。第三节 智能护理一、概述
智能护理是人工智能在护理领域的应用，结合云计算、大数据、移动互联网、物联网等新兴信息技术的应用，形成的智能化的护理服务和护理管理新模式。
智能护理通过人与物的互联、信息数据的共享、辅助决策的智能，实现医疗、护理信息的智能感知、监控、分析、操作和展示，使护理更精准化、个性化、智慧化，成为护理工作的得力助手。
智能护理的应用发展是渐进式的，由浅入深，由局部到全局，从护理的辅助业务向护理的核心业务发展。智能护理需要医院信息化的支撑，完善的医院信息化建设是实现智能护理的基础；智能护理也是智慧医院建设的重要内容，是智能医疗的组成部分，应统筹建设、协调发展。
简单地将新兴信息技术叠加在现有护理业务和流程之上是行不通的，必须考虑改变或创新护理实践及流程，实现护理业务与信息技术的融合。护士作为护理业务的主体，应主动参与智能护理的研究和应用，在将新兴信息技术用于现有护理服务和管理的优化和创新方面进行积极探讨和实践，以信息化、智能化促进护理学科的持续发展。二、意义作用（一）落实国家政策
2016年国家卫生计生委印发《全国护理事业发展规划（2016—2020年）》（以下简称“《发展规划》”）。《发展规划》要求：“十三五”时期需要加大护理服务供给，推进优质护理服务资源合理配置，提高基层护理服务能力，为全面实现小康社会奠定健康基础。《发展规划》指出：“十三五”时期，云计算、大数据、移动互联网、物联网等信息技术快速发展，必将推动护理服务模式和管理模式发生深刻转变，为优化护理服务流程、提高护理服务效率、改善护理服务体验、实现科学护理管理创造有利条件。
2015年国家卫生计生委发布《关于进一步深化优质护理、改善护理服务的通知》，提出要进一步强化护理服务意识，提高护理服务水平，惠及更多患者。要求护理工作要明确服务职责、创新服务形式、优化护理流程、规范护理行为、落实整体护理、加强护患沟通、改善护理服务。
基于新兴信息技术应用的智能护理，将推动我国护理服务模式和管理模式的创新发展，落实国家对护理事业发展的规划和要求，为实现我国护理事业2020年发展目标发挥重要作用。（二）满足社会需求
社会的进步发展和人民群众不断提高的健康期望，对护理服务提出了更高要求。随着社会进入老龄化阶段，以及慢性疾病人数增加，也对护理服务提出了急迫需求。统计数据显示，截至2017年年底，我国60岁及以上老年人口已达2.41亿人，占总人口的17.3%（国际标准占比为7%）。伴随人口老龄化进程加快及居民生活方式的改变，肿瘤、糖尿病、高血压、高血脂、慢性肾病等慢性病发病率明显提高，我国的慢性病发病人数约为3亿。
智能护理的应用将拓展护理服务领域，从医疗机构向基层、社区和家庭拓展，服务内容从疾病临床治疗向慢病管理、老年护理、长期照护、康复促进、安宁疗护等方面延伸，满足人民群众日益多样化、多层次的健康需求。（三）拓展护理资源
护理资源不足是国内护理事业发展的短板，世界上大多数国家的护士占总人口的比例约为5‰，而我国只有2.36‰。根据世界卫生组织统计，全球人均拥有护士数量最多的是挪威，每千人拥有护士数量达17.27人，欧盟制定的基本标准为8人以上，而美国和日本分别为9.8人和11.49人。我国护士在数量和质量上存在双重短缺，而且不同地区差距明显，1/3的农村地区千人拥有注册护士数量不足1人。
智慧护理的应用，不但大大减少了护理信息的人工操作，而且实现了护理信息的智能化处理，使得信息的获取、传递、分析和应用更高效、快捷、准确。如果说早期的护士工作站实现了护理信息的计算机化处理，智能护理系统则实现了护理信息的智能化应用。智能护理能够将人工参与的操作减少到最低程度，帮助护士从繁重的事务处理中解放出来，而专注于患者的护理服务。（四）改善护理质量
护理质量管理是指按照护理质量形成过程和规律，对构成护理质量的各个要素进行计划、组织、协调和控制，以保证护理服务达到规定的标准和满足服务对象的需要。采用PDCA闭环管理技术，建立科学、高效、精细的管理方法，实现高水平的护理质量管理。
智能护理能够通过对患者诊疗信息的全程监控与分析，实现对护理质量的有效管理。智能护理连接护理的全过程信息，对这些产生于各个医疗护理节点的信息进行分析处理，构成了护理信息的闭环管理。智能护理通过医院信息平台的数据共享机制，获取与护理质量相关的患者诊疗数据，包括诊断、病程记录、检查检验结果、用药、治疗等数据信息，并参与到护理质量的分析评价中。护理信息的闭环与诊疗信息的共享，显著提升了护理质量管理的能力和水平。三、主要应用（一）患者信息的智能感知
智能生物传感器、医疗物联网等技术的应用，使得护士能够在第一时间获取患者的生命体征、生活状态、地理位置等数据信息，了解和掌握实施护理的第一手资料，并给予及时快速的干预和处置。与传统护理不同，这种患者数据的获取不受地理和时间的限制，能够实现授权共享，显著提高了对危急患者的救治能力。
作为智能感知的主要应用，智能生命体征监测系统已较多地应用于病区护理中。患者佩戴智能传感器，系统自动识別患者的医嘱信息，按照医嘱的监测时间、次数对患者的体温、血压、脉搏和血氧饱和度等数据进行自动采集，将数据实时传输和存入智能护理系统，在护士站电脑或护理掌上电脑上显示和预警。（二）护理信息的智能应用
新兴信息技术的应用，创新了护理信息记录、查询、检索、核查和分析等的处理能力，实现对护理信息的全方位感知、全参数处理、全过程监控、全视图浏览、全信息应用。例如，智能化护理记录将具有智能录入、智能生成、智能评估、智能提醒、智能示踪、智能展示等先进功能，帮助护士从日常繁杂的护理记录事务中解放出来。
临床护理智能显示平台以整体护理模式为框架，集成了护理信息系统（NIS）、临床信息系统（CIS）、医学影像信息系统（PACS）和检验信息系统（LIS）等数据，通过数据自动解析、分类和结构化显示，在一个界面中显示病区动态、常规护理、专科护理、患者状态、风险评估、责任制分组和备忘栏版块等内容，用于医护临床交班。该平台的应用有效地提升了医护交班的效率和质量，降低了护理不良事件的发生。（三）护理服务的精准实施
基于新兴信息技术的智能护理服务，实现了传统的“人工”护理模式向“人工＋智能”护理模式的创新跨越。“人工＋智能”护理模式突破了人（护士）的局限，具有“人工”护理模式无法达到的护理服务能力。
智能输液管理是精准护理服务的一个典型用例。病区输液占用了大量的护理时间，也困扰着患者。基于医疗物联网开发的病区智能输液系统，通过液量传感、电子标签、移动网络和数据交互共享等技术，实现了药物核对、标签打印、配液管理、注射核对、液量监控、护患沟通、护士处置（结束或接瓶）的全程智能化管理，既减轻了护士护理的工作量，又改善了患者体验。（四）护理质量的精细管理
2018年国家卫健委发布的《全国医院信息化建设标准与规范（试行）》，要求护理质量管理必须具备护理质控知识库设置、计划设置、考评点设置、整改计划设置、质控目标任务分解、质控监控规则设置、临床数据集成与调阅、质量考评结果统计分析、护理人员资质管理等功能。智能护理通过医疗物联网、大数据和人工智能的应用，将有助于上述功能的实现，从而达到护理质量精细化管理的目标。
输血是抢救急危重症患者的重要治疗手段，保障输血安全是临床输血的基本底线。临床输血闭环智能路径实时质量控制系统通过智能化手段，有效提高了临床输血的安全性。该系统采用前馈、现场和反馈控制相结合的手段，整合输血相关部门共同参与输血的全程、闭环质量和安全实时监管，借助趋势图、鱼骨图、巴雷托图等质量管理工具和多维数据分析模型，实现输血质量分析与持续改进，全面提升临床输血质量与安全管理。四、发展趋势
智能护理是基于新兴信息技术发展和应用产生的新一代护理信息系统。智能护理以其智能感知、自动识别、智慧互联、协同共享和精准计算等特征，有效提升了护理服务和护理管理的能力、质量和水平。
智能护理的应用，在推进护理服务流程优化、护理服务效率提高、护理服务体验改善和科学护理管理提升方面已经呈现出积极的推进作用。智能护理作为智慧医院建设的重要组成部分，许多医院将其纳入医院信息化建设发展规划中，把云计算、大数据、移动互联网、物联网和人工智能等新兴信息技术用于护理业务的各个流程和环节中，以此推动护理信息化的创新发展。
近年来，国家先后发布了《“健康中国2030”规划纲要》《国务院办公厅关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》《新一代人工智能发展规划的通知》《关于促进“互联网＋医疗健康”发展的意见》，提出推动互联网＋健康医疗、健康医疗大数据、智慧医疗的应用。要求推广应用人工智能治疗新模式、新手段，建立快速精准的智能医疗体系。在中央和地方政府的指导和推动下，智能护理的应用将更加广泛和深入。
随着更多新兴信息技术的推广和落地，智能护理还将出现更多的创新应用，进一步推进我国护理事业的发展。正如《全国护理事业发展规划（2016—2020年）》指出的，“十三五”时期，云计算、大数据、移动互联网、物联网等信息技术快速发展，必将推动护理服务模式和管理模式发生深刻转变。（李小华）参考文献
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计算机网络是一种计算机通信技术，主要指的是将不同地区运行的计算机和外部设备，借用通信线路和设备有机连接，实现资源共享。伴随互联网技术的逐渐普及，网络技术在经济和社会发展中的作用日益突出，其在医疗服务机构中的使用率也不断提高，所以在医院的日常工作中，如何将医院医疗服务信息化管理工作与计算机网络技术有机地结合起来，成为了广大医务人员密切关注的热点问题。第一节 有线网络技术一、计算机通信网（一）概念
计算机通信网简称“计算机网”，是由多台计算机经通信线路互联而形成的通信网路，是计算机技术与通信技术相结合的产物。
1.按逻辑功能分类
计算机通信网按逻辑功能可分为通信子网和资源子网两部分，前者实现数据交换和传输，后者主要指计算机、外部设备和数据库，用以实现联网数据处理。
2.按跨地域范围分类
计算机通信网按跨地域范围分为广域网、城域网和局域网。这三类网络在结构、性能、媒质访问控制等方面都存在很大的差别，目前均得到广泛应用。主要用于实现资源（如数据库、外部设备等）共享，也可用以实现分布式数据处理和开通可视图文、电子信箱、电子数据互换等信息通信业务。
计算机通信网中，将全部功能划分为若干功能层次，通信双方必须遵守的规则和约定称为“网络的协议”，整个协议也相应地被划分成若干层次。各功能层次和协议的集合称为网络的体系结构。计算机通信网的体系结构是按照国际标准化组织（ISO）制订的开放系统互联（OSI）参考模型来规范的。随着三网融合的推进，计算机通信网渐渐融入了电信网和广播电视网之中，在局域网、城域网、广域网、核心网中都可见到其身影。我国的教育网是以计算机通信网为主的网络。（二）特点
计算机通信网主要提供数据传输服务，即资源共享，其主要的服务就是因特网。
计算机通信的基本原理是将电信号转换为逻辑信号，其转换方式是将高低电平表示为二进制数中的1和0，再通过不同的二进制序列来表示所有的信息，也就是将数据以二进制中0和1的比特流的电的电压作为表示，产生的脉冲通过媒介（通讯设备）传输数据，达到通信的功能，这就是OSI的物理层，也就是通信的工作原理（图2-1）。图2-1 OSI参考模型
将整个协议垂直地分为7个层次，如图2-1所示。
1.物理层
经物理媒体透明传送比特流。
2.数据链路层
在链路上无差错地传送帧。
3.网络层
分组传送，路由选择和流量控制。
4.传输层
端到端经网络透明地传送报文。
5.会话层
会话管理与数据传输的同步。
6.表示层
数据格式的转换。
7.应用层
与用户应用进程的接口。（三）关键技术简介
1.局域网（local area network，LAN）
是在一个局部的地理范围内（如一所学校、工厂和机关内），一般是方圆几千米以内，将各种计算机、外部设备和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方的局域网、数据库或处理中心连接，构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的，它可以由办公室内几台甚至上千上万台计算机组成。决定局域网的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。
2.城域网（metropolitan area network，MAN）
是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，属宽带局域网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术，网中传输时延较小，它的传输媒介主要采用光缆，传输速率在100兆比特/秒以上。城域网的一个重要用途是作为骨干网，通过它将位于同一城市内不同地点的主机、数据库，以及局域网等互相联接起来，这与广域网的作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别。城域网已经有了一个标准——分布式队列双总线（distributed queue dual bus，DQDB），即IEEE802.6，是由双总线构成，所有的计算机都连接在上面。
3.广域网（wide area network，WAN）
也称远程网（long haul network），通常跨接很大的物理范围，能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。广域网的通信子网主要使用分组交换技术，可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连，达到资源共享的目的。因特网
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