【郑西川专栏】从工业4.0看医院数字化转型中信息化建设的七个要素

来源：HIT专家网 作者：郑西川

数字化转型是大势所趋。对于医疗信息行业而言，同样需要在医院数字化转型中进行战略和战术转变，目标是建立数据驱动型的医疗健康信息系统及应用，通过智慧医疗信息技术提升医疗健康服务质量，以满足数字化智慧医疗时代的新需求。在医院数字化转型过程中，借鉴参考工业4.0的核心理念对医院信息化建设具有特别意义。

工业4.0的理念核心

2010年，德国提出工业4.0纲要规划，其核心包括四大部分：

（1）信息物理系统（Cyber-Physical System，CPS）。聚焦于应用互联网实现物理过程集成，基本原则是将可用的资源整合到过程流程中，以便系统整体更有效率；

（2）物联网（Internet of Things，IOT）。随着电子标签RFID的逐步应用，物联网为未来技术发展提供了巨大潜力，许多跨国制造公司投资物联网技术，在各种制造和物流服务工业过程中应用IOT，实现工业制造与供应链管理的更富效率；

（3）互联网服务（Internet of Services，IOS）。互联网将不同供应商和客户连接在网络系统中，互联网服务使客户可以直接访问制造商提供的各种服务，并参与到服务质量的改进过程中；

（4）智能工厂（Smart Factory）。智能工厂是虚拟的环境系统，利用信息网络技术与数字化系统，实现员工及其执行操作的有效协同和产品质量保障。

总体上，工业4.0就是利用信息物理系统（CPS）将制造业中的供应、生产、销售信息数据智慧化，形成有效网络，进行信息共享和协同服务，最后达到快速、有效、个性化的产品供应。

过去十年中，除制造业外，服务行业也在采用工业4.0理念进行整个价值链的管理改造，数字化技术对服务行业质量改进起到了至关重要作用。目前，各行各业的信息化都面临着全新的时代挑战，行业数字化转型已箭在弦上，其有三个明显特征：数字化和精细化管理相融合、互联网服务和物联网技术整合，以及强调全生命周期信息的互联互通与共享协同。

工业4.0对医院数字化转型的影响

我国的医疗卫生信息化从电子化、数字化发展历程演变而来，基本完全复制了手工模式碎片式、点站式、孤岛式的工作方式；医院信息系统从门诊收费、护士工作站发展而来，后来有了医生工作站、PACS、LIS 等临床信息系统。长期的滚动式发展使得我国医疗信息应用具有实用性特点，但这种缺乏顶层设计的发展方式注定不能实现临床路径和人工智能辅助诊疗等，信息孤岛普遍存在，不能适应数据驱动应用的需要。

医疗信息系统需要从顶层规划上进行转型，实现信息化从业务驱动到数据驱动的转变。医疗信息系统的数字化转型，根本在于实现患者健康信息服务连续性、互联网医疗服务以及早期患者疾病预警干预与信息协同。

在工业4.0的体系下，CPS能够为医疗健康智能设备提供有效率的通信、计算和患者健康数据传输，为患者提供更好的隐私数据保护。开发以患者为中心的CPS网络，集成各类医疗保健设备，借助云计算等手段，可以更好地制订患者医疗保健计划，将医疗诊断转变为疾病预防预测。

通过智能手表、智慧手机以及穿戴设备等物联网设备发展，可以使医疗场景更加智能化，向个性化诊疗保健发展。目前，物联网设备已应用于患者疾病检测、治疗管理以及疾病随访。

互联网医疗已为广大患者接受，互联网医院将医生和患者结合起来，形成互动协同，并为药品、物资供应等配送提供了机会。

从工业4.0角度看，医院和各类医疗服务供应商可以被认为是医疗系统的工厂，通过信息系统网络和信息应用向患者提供有效协同的健康服务。医疗信息化应重点转向数据基础设施以及以AI提升数据附加值的相关应用建设，支撑患者数据信息临床共享、机器人手术以及基因技术等应用，帮助患者实现生命周期健康信息共享以及疾病早期预警预防。

医院数字化转型中信息化建设的七大要素

医院信息化建设要适应医院数字化转型的需求，需要在战略、战术等方面建设七大要素：

（1）顶层领导参与（Top Management Commitment，TC）：最高管理层的信息化理念是数字化转型最关键的因素。领导需要参与信息化建设，制订信息发展规划，授权信息业务部门进行资源规划，对合作伙伴在战略上给予承诺。

（2）信息基础设施（Infrastructure，IS）：先进的信息基础设施包括互联网带宽、智能设备应用以及多厂商信息服务集成等，对医院信息化应用至关重要。

（3）员工参与度（Users Involvement，UI）：使用者参与是信息系统满足个性化需求的重要因素，全员与Healthcare 4.0架构的互动机制形成，能够促进转型发展。

（4）数据安全隐私保护（Data Privacy & Security，DS）：隐私保护和信息安全是生命健康行业进行数字化转型必须考虑的关键因素。

（5）资金投入能力（Financial Ability，FA）：财务保障是数字化转型的必要条件，对获得先进智能设备、先进信息技术以及过程创新有重要作用。

（6）管理变革能力（Change Management，CM）：信息基础改进、技术升级以及精益化运营管理方向发展非常关键。

（7）组织文化（Organizational Culture，OC）：组织文化定义了医院发展愿景、目标，价值体系以及信息工作环境，是转型成功的重要环境。 

这七个要素可分为四个层次，高层次因素驱动低层次因素发展。其中，最高管理层对信息化规划的参与度和财务能力，是启动数字化转型的迫切需要，属于第一层次因素；组织文化和基础设施是第二层次因素，有助于为数字化转型提供一个有利环境；管理变革和数据安全是第三层次，是转型过程中新技术应用发展的重要保障，信息专业技术能力也主要体现在这一层；全员参与是低层次因素，有助于数字化转型过程中用户使用习惯的养成和医院全员信息素养的提升。

【作者简介】

郑西川，上海交通大学附属第六人民医院计算机中心教授级高工。上海交通大学医学院生物医学工程专业硕士研究生导师，苏州大学放射医学与公共卫生学院生物医学工程专业硕士研究生导师。中国医院协会信息专业委员会（CHIMA）委员，中国医药信息学会（CMIA）委员，上海市医院协会信息管理专业委员会委员，中国医药信息学会上海分会常委，中国生物医药技术协会医药信息分会常委，《医疗卫生装备》杂志特约审稿专家。

研究方向：①基于PACS电子病历的临床信息共享；②HL7/XML电子转诊相关技术及应用研究；③区域临床信息共享及协同医疗信息技术研究；④数字化医院的相关标准及实现技术。近年来，先后承担上海市“十一五”重大科技项目、上海市科委自然科学基金项目、上海市经济信息委信息化专项基金以及院级课题多项。发表论文40余篇。

【责任编辑：秦勉】