摘要

ICU是重症患者接受全方位诊疗的关键场所。然而目前ICU工作强度高、诊疗难度大、人文环境差等现实情况要求我们必须加快ICU改革步伐。因此，利用先进技术，打造智慧化ICU病房将势在必行。现代ICU环境数据丰富，在常规治疗中即可收集大量患者数据，因而使其成为可以部署智慧化数字平台的理想场所，监测系统、电子病例所获得的大量数据为开发更准确的预测模型、更好的临床决策支持系统和更个性化的诊疗提供了肥沃的土壤。同时，设计及布局良好的ICU病房将大大提升患者的入住感受，以及增加医护的职业幸福感与归属感。因此，智慧化ICU病房的建立是重症医学进入到快车道发展的必经之路，也必将对ICU的发展产生深远影响。

ICU作为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，然而由于ICU具有复杂性，当前的发展也面临很多挑战。一是患者病情复杂。患者往往伴随多器官功能不全，导致在患者住院期间需要使用种类繁多的医疗设备及手段对患者进行器官功能支持。二是ICU的设备信息数据复杂。随着ICU内医疗支持、治疗手段的增多，带来的是患者信息的海量增长，如何提取海量信息并从大量数据中快速解读，为患者病情做正确判断和给出正确的治疗，对医务人员造成了很大的负担。三是ICU的运营情况复杂。为提升应对公共卫生事件的能力，国家对ICU的发展愈加重视，不断增加医院ICU病床占比，而ICU科室的人才紧缺，给ICU管理和运营带来了挑战。因此，利用人工智能与大数据等技术打造智慧化ICU病房是我国ICU发展实现现代化的必然趋势。

一、人工智能技术与智慧化ICU病房

1956年，在美国达特茅斯人工智能大会上，人工智能（artificial intelligence，AI）一词被正式提出。到2011年5月，在美国举办的第11届EMC世界年度大会上，「大数据（big data，BT）」一词正式走入大家视野。随着电子病历系统的出现和发展，大量数字化设施及系统的采用和相关的可获取的医疗数据的增加使AI和BT在医疗中应用成为可能。而新技术的迭代也使大量数据的提取与处理变得更高效，并以更有效的形式应用于机器学习（machine learning，ML）。近二十年，AI和BT的相关发表文章稳步增长，研究人员使用各种AI技术和ICU提供的数据进行了大量的研究［1］，例如尝试提供具有创新性的解决方案，帮助临床医生进行更精准快速的诊断、给予更智能的实时决策以及建议更具有成本效益的治疗方案。因此，利用AI及相关技术打造智慧化ICU病房将改变传统的ICU管理模式并成为主流变革。

二、智慧化设计与布局是智慧化ICU病房建设的基础

智慧ICU病房的设计首先要保证设备的先进与功能的全面性，一个设计良好的智慧化ICU病房甚至可以作为一个小型医院，它要基于医疗用品及设备、快速检测能力等建立最佳的病房功能与容量以满足实际工作需求。其次，智慧ICU病房的布局必须要考虑到使用者的感受，即我们必须关注智慧化ICU病房能否给患者、家属以及我们自己的医护人员带来更人文化的体验感受。可以说，人性化的ICU是智慧化ICU病房建设中非常重要的一环。合理的空间划分、生活化的空间布局、引入娱乐化设备、安装早期康复设备将大大提升患者入住的舒适性与安全感；家属陪伴室的设立将加强患者恢复的信心、缓解家属焦虑感、减少医患矛盾的发生［2］。当然，对我们医护工作者，我们要在兼顾工作和休息的同时，在减少压力和促进舒适度方面进行合理布置，将医护的工作效率、救治质量、工作舒适度有机的结合。

三、数据库的建设是打造智慧化ICU病房的核心

一个智慧化ICU病房也一定是具有先进信息中心的ICU病房。它需要具有可以将患者自身与诊疗相关的所有信息进行整合，并使用智能技术将相关数据转化为可操作的信息的能力，而实现这一理念的前提是数据库平台的建立。目前，我国ICU数据库的建设尚处于起步阶段，正在或准备构建独立ICU数据库的医院或科室比例较低。从数据量不足、更新频率慢、储存效率低到各系统串联困难、原始数据处理能力不足等情况都是目前数据库建立过程中的问题［3］。因此，数据库平台建立的技术问题依旧是目前的主要矛盾。数据库平台首先要保证有数字化医疗设备，包括智能化监测系统和电子医疗记录（electronic medical record，EMR）/电子健康记录（electronic health record，EHR）。智能化监测系统是一个可以全面对患者进行监测的智能化系统，除必要的监护仪外，也包括床旁血气分析仪、呼吸机、心电图机、超声机、微量泵等设备，这些设备可以实时监测并跟踪患者的生命体征变化情况。EMR是利用电子系统以集中和安全的方式管理和存储患者所有医疗数据，包括病史、诊疗计划、医嘱以及检验检查结果。其次，良好的联网系统需要保证所有数据可互通关联。包括：病房内网络系统集成至医院的网络系统，标签的数据被识别后将传输到计算机系统，以及后续数据的储存、显示、格式转换以及管理等［4］。

四、临床决策支持系统是智慧化ICU病房的根本

智慧化的设计、布局与数据库平台的建立是保证ICU内各种先进技术和数字化医疗设备可以顺利集成的第一步，而后通过技术手段，最终加强重症患者管理并支持医疗专业人员的决策才是智慧化ICU病房建立的根本目的。利用人工智能和机器学习得以分析大量患者数据，以识别模式并做出预测，支持医疗专业人员的决策过程，即临床决策支持系统（clinical decision support system，CDSS）的建立［5］。CDSS可看作一个大的医学知识库，我们可以将患者临床数据作为输入信息，通过数据、模型等辅助完成临床决策，作为输出信息提供决策支持，为临床医护人员等管理者有效地解决认知的局限性、减少人为的错误与疏忽、提高医疗干预效率并加强医疗的安全性等［6］。在ICU患者的管理中，如何进行机械通气、呼吸治疗、早期康复等临床场景的辅助决策是CDSS开发的主要阵地［7］，目的是最大化的规范临床诊疗行为，保证均质化、同质化、精细化及个体化的诊疗，实现诊疗监管前置，减少误诊和诊疗疏漏并提高工作效率；也能帮助医院有效沉淀业务知识，形成知识资产的积累［8］。

五、ICU智慧化数字平台的未来已来

虽然当前ICU智慧化数字平台的建设才处于起步阶段，但「大数据时代」正在以不可阻挡之势来临［9］。目前解放军总医院呼吸与危重症医学部已初步建立ICU动态预警大数据平台，利用自主研发的无线物联、实时接口解析、大数据处理和可视化技术完成数据采集、临床应用开发、人工智能模型的平台建设工作。已在呼吸与危重症医学部多个ICU部署，对ICU患者进行实时预警。在未来，AI及ML工具与来自EMR、监护仪、智能设备和传感器的实时多模态数据相结合，可以无缝分析结构化及非结构化数据，帮助临床医生早期发现和预防患者恶化。目前的ML模型正在不断发展，未来的人工智能很可能会有超越准确预测的非常不同的计算能力。此外，预警将会融合先进的分析，有更具体的预警提示和建议，使医护人员更有效与高效地为患者提供高质量的管理。

六、展望

Jean-Louis Vincent教授在「2050年的ICU」一文中描述道：未来的ICU，必然是人工智能化、管理程序化和信息大数据化的新医疗模式［10］。我们的世界将因人工智能而快速改变，谁占领了这个制高点，谁就占据了推动进步的先机。ICU应充分利用自己的优势，系统化规划智慧化病房的建设并加快实施步伐，而这条路必然是光明而值得期待的。

参考文献（略）

作者：潘盼 程海博 解立新；单位：解放军总医院第八医学中心呼吸与危重症医学部；江苏未来网络集团有限公司；解放军总医院第八医学中心呼吸与危重症医学部

引用本文: 潘盼, 程海博, 解立新. 智慧化ICU病房建设：未来是否可及 [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2023, 46(9) : 851-853. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20230531-00275.

本文转载自订阅号「中华结核和呼吸杂志」（ID：cmjlung）

原链接戳：【述评】智慧化ICU病房建设：未来是否可及

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本文完

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