智慧医院工程全生命周期建设、运维及管理思考与实践

来源 | 广东省城乡规划设计研究院有限责任公司

撰稿 |建筑设计院

广东省智慧医院工程技术研究中心吴校军

审核|王蕾

《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（2015年）、《全国医院信息化建设标准与规范》（2018年）、《国务院办公厅关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》（2018年）等一系列文件、规范的发布，标志着我国进入智慧医院建设阶段。特别是2021年前后，智慧医院分级评估标准体系的发布，为在以问题和需求为导向下，不断提升医院信息化、智能化水平，指导科学、规范开展智慧医院建设奠定了良好发展基础。

智慧医院区别于其他智慧工程，具有高的社会公共服务属性，面向社会各阶层服务，影响社会方方面面。智慧医院的建设必然是以公众服务为导向的智慧化建设。因此，导入智慧本源理念，明晰智慧工程的特质及建设需求，科学统筹协调工程规划、设计建造、信息化应用、运维管理、人文引导等多方面，成为高质量智慧医院建设的工作基础和系统建设保障。

随着社会、经济及信息技术的发展，互联网+医疗智慧服务体系不断向城市、社区延伸，以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，建设面向高质量发展需要的数字化、融合创新的智慧医院，成为医院建设的主流。云计算、大数据、AI人工智能、5G通信和物联网技术等现代科技，逐渐应用到智慧医院的智慧医疗、智慧服务、智慧管理三位一体当中。

目前国内外智慧医院的建设主要集中于智慧医疗体系，包括医疗AI、医生工具、电子病历集成、临床辅助决策、医疗质量监管及大数据建设与应用等方面，在医疗信息互联互通、系统集成、数据准确性等方面形成了相关的体系和标准。为解决不同人群、病种的医疗健康需求和医疗资源配置不平衡等问题，我国智慧医院建设有多技术、跨市、跨省融合发展趋势，国家各类区域医疗中心体系的建设正在全国铺开。

01

从智慧出发

1.1 溯源智慧

智慧，是生命体通过感知、分析、决策执行而形成的高级创造思维能力。这个高级创造思维能力是一种基于内外部的互动感知，是将信息自主逻辑分析、思考和判断，形成决策反馈响应的思维综合能力，具有互动性、灵活性和实时性，这也是智慧和智能的本质区别。智慧是一个相对概念，任何物质形态组成的“生命体体系”都具有智慧，只是表现的形态、形式、层级不同。

基于对智慧的理解，智慧是生命体所特有的。显然对于智慧工程，它不再是简单的空间形态和相关智能化设备、技术的堆叠，而是围绕生命体所具有的感知、分析、决策等相关特征（能力）核心要素进行系统性构建，使智慧工程成为一个可承载智慧能力的完整“有机生命体”。

1.2 智慧工程特质

智慧工程具有愉悦互动性、系统性、实时性和绿色生态四大特性，主要体现在感知、分析、决策等三个特征能力建设中。

（1）感知能力。感知是实时的，是人和建筑环境之间的双向互动感知，包括人对建筑场地、空间、形态、色彩、质地以及服务等多方面、多专业的感知，以及建筑通过各类传感设备（温湿度、流量、电量、视频、位置等），以及物联网、高速通信（5G）、编码协议等智慧科技，实现对所服务的人和建筑内外实时环境情况的感知。

感知能力建设是智慧工程的基础。感知的深度和广度对工程投资规模、运维能力需求、数据实时准确度有重大影响，是智慧工程建设的重点内容。

无互动不智慧。对人而言，智慧是一种愉悦的感受，智慧工程应该使人在愉悦感受中体会工程智慧之所在。人对建筑的愉悦感受主要来自于对建筑“安全、舒适、便捷、创新（惊喜）”的感受体验，而这正是绿色建筑具有的主要特征和评价标准，也是智慧工程绿色生态的具体体现。

（2）分析能力。主要包括感知数据的采集、传输、分析分类和存储等，涉及高速通信（5G）、信息传输、大数据和云存储等智慧科技，需要计算机、通信、建筑智能化等多专业协同。

分析能力建设的价值更多体现在智慧工程的信息化系统架构和物理链路建设，为工程运管系统实时分析、趋势判断和决策反馈提供基础数据，使建筑在互动性方面提高了主动反馈的服务能力。对工程智慧系统的整体系统性及数据实时响应影响巨大，需要整体布局建设。

（3）决策能力。根据采集的数据，通过核心算法（人工智能AI）、数据模型等对各类信息数据进行清洗、比对、融合，并作出主动趋势判断，提出实时性决策输出。这是工程智慧化的软硬件建设核心，需要信息技术以及工程相关建造、运维等专业技术的高度协调融合。

决策能力建设涉及大数据、云计算、数据库、人工智能（AI）等信息科技和系统软件开发，具有实时性、主动性、系统性，是智慧工程运维一体化平台建设的核心。

可以看出，智慧工程的生命体特征（能力）建设是系统的，贯穿工程的各个方面。作为承载智慧能力的有机生命体，为确保智慧工程具有愉悦互动性、系统性、实时性和绿色生态等特质得到充分体现，需要智慧工程规划、设计、建造、设备供应、运维等参建各方通力合作完成，全生命周期建设、管理和运维是智慧工程建设的必由之路。

02

医院智慧化建设

2.1 建设核心理念

医院是以患者为中心的高社会公共服务属性设施，面向社会各阶层服务。智慧医院的建设必然是以服务患者为中心，以人为本、以服务为导向的智慧化建设。这是取得智慧医院建设要素的底层逻辑。

国外智慧医院建设重点集中在医疗AI、医生工具等智慧医疗方面，主要以大型医疗设备及系统公司主导推动，在医疗信息互联互通、系统集成、数据准确性等方面形成了相关的体系和标准，并向世界推广。

根据2021年智慧医院分级评估标准体系要求，国内智慧医院的范围主要包括三大领域：面向医务人员的智慧医疗；面向患者的智慧服务；面向医院管理的智慧管理。智慧医院建设是包含智慧医疗、智慧服务、智慧管理三位一体的智慧化建设。

全国医院信息化建设标准与规范指标体系图(2018)

2.2 智慧医疗

主要是面向医务人员，以电子病历为核心的临床诊疗系统应用。包括智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统等诊疗系统。在医疗诊断与指导、医疗监测与护理、远程医疗操控等方面发展潜力巨大。云、网协同及融合平台化是建设趋势。

2.3 智慧服务

主要是以提供医患之间的顺畅互动为核心，面向患者的互联网+医疗服务系统应用。如网上挂号、预约诊疗、移动支付、床旁结算、就诊提醒、结果查询、信息推送等便捷服务。高速率、高精度以及提供跨区域、跨平台衍生问诊服务等是发展方向。

2.4 智慧管理

主要是以支撑智慧医疗、智慧服务为核心，面向管理者的医院综合管理信息化应用。通过大数据、人工智能、区块链、云计算、物联网等信息技术，对医院的水、电、气、空调系统、信息系统等基础设施，以及医疗药品、器械、大型设备等进行全方位的管理、运行和维护。基于高精确度三维信息系统的运维管理平台建设等是主要需求。

03

全生命周期建设和管理实践

工程全生命周期建设一般划分为规划、设计、建造、运维（拆除）四个阶段。智慧医院工程建设，以BIM等数字孪生手段生成可支撑各阶段的基础三维信息模型，是实现建筑全生命周期建设管理的重要手段。

3.1 智慧建设要点

建立基于BIM的三维信息模型应包含建筑物（工程）真实空间数据、特征数据等数据信息，具备高精确度、高准确度，保持全生命周期各阶段（规划咨询、工程设计、建造实施、运维及资产管理、拆除等）三维信息模型的一致性，可全面支撑工程感知、分析、决策全生命周期各阶段建设管理，体现“愉悦互动性、系统性、实时性和绿色生态”的智慧工程特质，附着于三维信息模型上的各类数据，可成为建设、运营、管理的重要价值资产。

3.2 智慧建设手段

从感知、分析、决策三个层面出发，根据规模、投资及管理需求，从生命体特征建设出发，在建筑设计、功能布局、设备选型、感知类别、系统兼容等多方面进行实践；完善信息系统物理链路设计，搭建高速信息网络，为数据采集、传输、分类、存储提供可靠的、可持续发展的支撑；以融合工程各类数据的精确三维信息模型为基础，建立面向资产的智慧医院一体化可视运维平台，形成高效的运行监控和决策辅助平台。

3.3 智慧建设实践

（1）多维技术综合应用实践：面对医疗建筑功能空间交错、管线众多、医患流线复杂、运维个性化、社会民生服务等突出工程特性，为满足智慧医院智慧化、绿色低碳等统筹一体化建设需求，工程医疗工艺设计与建筑设计、建筑性能分析、装修设计同步，BIM全专业正向设计、智能化系统一体化集成、投资造价全过程协同控制。规划、设计、建造、运维等建设全过程参与，并结合医院的科室建设、发展规划，针对性融合建筑新材料、建筑环境分析以及大数据、5G、物联网等技术，适度选用新材料、新工艺，有效提高工程建设整体性、全局性质量和效率，提高项目投资运营的合理性、先进性。

智慧医院多维技术深度融合

（2）关键技术研究及应用实践：BIM差异化比较技术等专利技术在建筑工程设计全过程应用研究及平疫结合医院（病区）的医疗工艺转化流程研究及运用。

通过REVIT在工程各阶段的BIM差异化比较技术，把控建筑BIM信息模型系统的高效率、完整性、准确性，在“模拟管线迁移、模拟施工期间对周边原有建筑的全方面影响技术研究；建筑性能模拟技术、交通组织推演技术（智能无人车库）、BIM-VR技术的综合运用、基于工程造价改革试点背景下的BIM融合技术对投资成本的管控”等相关工程建设领域的探索应用，积极应对了设计、施工、运维一体化的现代智慧医院的发展趋势。为建筑数字孪生和和全生命周期建设运行提供基础数字化保障，提升项目建造效率以及质量。

某中医医院中医药传承创新工程

平疫结合医院医疗工艺转化流程是平疫结合医院或病区规划的关键技术难点和要点。通过从疫情初发期、疫情爆发期和疫情持续期等不同阶段来研究医院（病区）的平疫结合方针和医疗工艺精细化演化及未来发展，结合可变式阳台等专利技术应用，针对国家级、省市级、县级医院的不同层级定位，根据不同程度疫情背景提出平疫结合医院（病区）的医疗工艺转化流程模式。通过智慧管理及智慧设备运用，控制可变式阳台及进出流程的转化，结合空调系统的切换，满足平疫转化的要求。既满足发生疫情时快速反应、集中救治和物资保障需要，又充分考虑“平时”职责任务和运行成本。从前期策划到后期运维全过程全方位指导医疗设施的平疫结合设计，成为促使其形成防控治一体化体系的有力后盾和基石。研究可广泛运用于后疫情时代的医院建设中。

医院物联网系统及平台的构建主要从采集、传输、集成三个方向出发，即提供统一可共享的传输层通道；集中的物联网数据引擎，对各类智能传感器上报数据，统一数据分发口径；提供物联网集成平台，通过结构化、标准化各类物联网应用系统的实时数据，减少和医院信息集成平台或业务系统对接的复杂度，使各种应用功能基于同一个平台进行呈现、使用、管理,改变并优化原有的工作方式，提高其工作效率和质量，实现医院各种信息化系统数据的实时共享、互联互通。

（3）智慧医院一体化运维管理平台建设实践：以融合各类数据信息的建筑物（群）三维信息模型为基础，以BIM可视化为核心，完善物理链路设计，搭建信息高速网络，将医疗建筑内的各设备、管线、安全监控等资产在可视化基础上形成精确三维数据库，实现业务动态可视化，形成直观、高效的运行监控和决策辅助平台。基于多能互补及能源互联网理念，实现医院“电、冷、水”等能源的综合统筹规划，实现能源综合供应、维护、销售及结算的网络智能化控制和管理，达到有效调整和平衡医院能源供需结构、推动节能减排、降低能源消耗、提高能源利用效率，提升管理运营水平，最终实现绿色、智慧的建设目标。

某医院智慧运维管理平台（V1.0）

通过“CIM/BIM+建设”、“BIM+运维管理”等数字孪生技术及大数据、物联网、系统集成等为主要工程实践措施，通过基于建设工程全生命周期协同发展建设运维需求的信息模型系统，融合组织架构、数据云、影响因素分析、运行流程、平台构建及应用等5个方面，形成高质量的智慧医院工程全生命周期建设、运维及管理系统平台及相关的信息技术产品，将有效解决目前智慧医院建设中相关决策数据的精确度、适用度和关联度不足，以及医院的发展规划和实际运维有所脱节等较为普遍存在的问题。

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