2020医疗健康物联网白皮书.pdf

1 医疗健康物联网白皮书（2020）编委会 主编 兰 青 江苏省卫生健康委员会 戴美忠 无锡市卫生健康委员会 副主编 笪学荣 无锡市卫生健康委员会 刘晓强 江苏省卫生统计信息中心 成员 胡建平 国家卫生健康委统计信息中心 李岳峰 国家卫生健康委统计信息中心 董方杰 国家卫生健康委统计信息中心 王爱年 江苏省卫生健康委员会 谢寿坤 无锡市卫生健康委员会 刘星宇 无锡市卫生健康委员会 刘丹红 第四军医大学 杨梦宁 重庆大学 钟代笛 重庆大学 王 东 上海交通大学RFID与物联网研究所 王 澄 无锡新吴区科技局 陈 翀 无锡医疗物联网研究院 张 斌 无锡医疗物联网研究院 沈天翊 无锡医疗物联网研究院 刘 东 动脉网蛋壳研究院 刘宗宇 动脉网蛋壳研究院 李成平 动脉网蛋壳研究院 陈 鹏 动脉网蛋壳研究院 感谢以下专家提供宝贵意见或提供典型案例（以姓氏笔画排序）： 叶 刚 无锡海鹰医疗科技股份有限公司 叶 凯 江苏曼荼罗软件股份有限公司 刘 军 无锡识凌科技有限公司 何柄谕 中泰证券股份有限公司 余小益 创业慧康科技股份有限公司 张炎炎 中国移动通信集团设计院有限公司 2 版权声明 本白皮书版权属于无锡医疗物联网研究院和动脉网蛋壳研究院，并受法律保护。任何单位和个人未经无锡医疗物联网研究院和动脉网蛋壳研究院共同书面授权，不得以任何目的（包括但不限于学习、研究等非商业用途）修改、使用、复制、截取、编纂、编译、上传、下载等方式转载和传播本书中的任何部分，授权后转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明来源。违反上述声明者，将被追究其相关法律责任。 3 序 医疗健康物联网（MIoT，Medical Internet of Things）是物联网技术在医疗健康行业的一个重要应用领域。随着大数据、互联网+、区块链等前沿技术的充分整合和运用，医疗健康物联网越来越呈现出强大的影响力和生命力，对推进深化医药卫生体制改革、加快“健康中国”建设和推动医疗健康产业发展，起到重要的支撑作用。在突如其来的新冠疫情中，医疗健康物联网被广泛应用于各地防疫，发挥了巨大的作用，体现了医疗健康物联网的巨大潜力。 经过一段时间的高速发展后，我国医疗健康物联网的发展正在加速，并体现出了良好的发展态势。但是，在顶层架构、系统设计和落地模式上，我国医疗健康物联网还需要不断完善。2016年健康中国2030规划纲要发布以后，医疗健康物联网建设方向及时完成了从医疗卫生到医疗健康的转变，并对相应的解决方案进行了调整。针对新时代、新任务和新要求，研究院组织业内专家研究和编制了医疗健康物联网白皮书（2020）， 在之前研究院发布的医疗健康物联网白皮书（2016）和医疗健康物联网白皮书（2018）两个版本的基础上更新了医疗健康物联网的应用现状和发展趋势、存在的问题、机遇和挑战，并为医疗健康物联网产业的发展提供了系统性规划和思考，旨在为医疗健康物联网产业发展提供建设指导，为政府部门前瞻规划提供决策参考，为医疗服务机构开展医疗健康物联网应用提供行业指导，并与业内同仁分享我们对医疗健康物联网的经验与思考。 医疗健康物联网白皮书（2020）编制工作量较大，涉及面较广，难免有疏漏，敬请广大读者不吝批评指正，以便我们后续改进。 4 目录 1 医疗健康物联网概述 . 7 1.1 医疗健康物联网的定义及简要发展 . 7 1.2 “新冠疫情”及“新基建”对医疗健康物联网的影响 . 9 1.3 推动医疗健康物联网的“五驾马车”：技术、标准、政策、市场和资本 . 11 2 医疗健康物联网基础架构及技术 . 12 2 .1 医疗健康物联网的四层基础架构概述 . 12 2.2 医疗健康物联网感知层 . 12 2 . 2 .1 感知层技术 . 12 2.3 医疗健康物联网网络层 . 17 2 . 3 .1 医疗健康物联网主流网络技术 . 18 2.3.2 无线技术未来发展趋势 . 23 2.4 医疗健康物联网平台层 . 27 2 . 4 .1 平台层技术未来趋势 . 27 2.5 医疗健康物联网应用层 . 28 2 . 5 .1 应用层技术未来趋势 . 28 3 医疗健康物联网主要标准解析 . 30 3 .1 国际标准组织有关医疗健康物联网技术标准制定工作现状 . 30 3 .1.1 ISO有关医疗健康物联网技术标准现状 . 30 3 .1. 2 ITU有关医疗健康物联网技术标准现状 . 32 3 .1. 3 IEEE有关医疗健康物联网技术标准现状 . 33 3 .1. 4 HL7有关医疗健康物联网技术标准现状 . 36 3.2 我国相关机构有关医疗健康物联网技术标准制定及推进工作现状 . 36 3 . 2 .1 国家标准化管理委员会有关医疗健康物联网技术标准现状 . 37 3.2.2 国家卫生信息标委会有关医疗健康物联网技术标准的推动工作 . 38 3.2.3 中国通信标准协会CCSA有关医疗健康物联网技术标准的推动工作 . 38 3.2.4 CHMIA有关医疗健康物联网技术标准及联盟的推动工作 . 39 3.2.5 无锡医疗物联网研究院有关医疗健康物联网技术标准及联盟的推动工作 . 40 3.3 国内医疗健康物联网标准化工作的发展建议 . 40 4 医疗健康物联网主要政策分析 . 42 4 .1 全球医疗健康物联网发达地区医疗健康物联网行业政策分析 . 42 4 .1.1 美国 . 44 4 .1. 2 欧盟 . 44 4 .1. 3 日本 . 45 4 .1. 4 韩国 . 45 4.2 国内医疗健康物联网政策分析 . 46 4 . 2 .1 一战略 . 51 4.2.2 二层次 . 51 4.2.3 三对象 . 52 4.2.4 四周期 . 53 4.3 国际国内医疗健康物联网政策对比以及发展建议 . 54 5 5 医疗健康物联网近年来的市场及资本环境 . 55 5 .1 全球及国内医疗健康物联网市场规模预测 . 55 5 .1.1 全球医疗健康物联网市场规模预测 . 55 5 .1. 2 国内医疗健康物联网市场规模预测 . 57 5 .1. 3 我国公立医院医疗健康物联网相关招投标数据解读 . 59 5.2 全球及国内医疗健康物联网投融资、收购及产业基金分析 . 61 5 . 2 .1 国际医疗健康物联网投融资及收购分析 . 61 5.2.2 我国医疗健康物联网融资及收购分析 . 63 5.2.3 国际国内医疗健康物联网融资及收购对比分析 . 64 6 我国医疗健康物联网产业发展分析 . 66 6 .1 产业生态链 . 67 6 .1.1 芯片 . 67 6 .1. 2 传感器 . 67 6 .1. 3 操作系统 . 68 6 .1. 4 无线模组 . 68 6 .1. 5 网络运营 . 69 6 .1. 6 平台服务 . 70 6 .1.7 软硬件开发及集成应用 . 70 6.2 国内物联网产业联盟发展分析 . 71 6.3 国内物联网产业基金发展情况分析 . 72 6.4 我国医疗健康物联网市场竞争格局及应用场景发展潜力评析 . 73 6.5 国产替代背景下，国内企业及机构在全球生态链中的地位及其机会 . 76 7 医疗健康物联网应用场景透视 . 78 7.1 医疗健康物联网应用场景分类 . 78 7.1.1 智慧临床 . 78 7.1. 2 智慧患者服务 . 79 7.1. 3 智慧管理 . 79 7.1. 4 远程健康 . 79 7. 2 智慧临床类应用场景 . 80 7. 2 .1 医疗急救管理 . 80 7.2.2 移动护理管理 . 81 7.2.3 输液监护管理 . 82 7.2.4 智慧病区 . 83 7.2.5 床旁智能交互 . 84 7. 3 智慧患者服务类应用场景 . 85 7. 3 .1 院内导航 . 85 7.3.2 院内人员定位管理 . 87 7.3.3 报警求助 . 88 7. 4 智慧管理类应用场景 . 89 7. 4 .1 院内智慧后勤管理 . 89 7.4.2 院内物资及物流管理 . 90 7.4.3 院内医废管理 . 91 6 7.4.4 中医及西医药品溯源管理 . 92 7. 5 远程健康应用场景 . 93 7. 5 .1 社区慢病管理 . 93 7.5.2 社区公卫体检服务 . 94 7.5.3 社区生命体征监测 . 95 7.5.4 远程消费医疗 . 96 7.5.5 疾病早筛预防 . 97 7.5.6 5G+癌症筛查 . 98 8 对我国医疗健康物联网发展的建议和思考 . 100 8 .1 强化产业集聚，进一步扶持打造全球性医疗健康物联网高地 . 100 8.2 增加研发投入，确保行业自主可控可持续性发展 . 100 8.3 完善安全建设，打造完全自主可控的医疗健康物联网安全体系 . 101 8.4 推动应用示范，促进物联网与医疗健康的结合，用技术为医疗健康赋能 . 101 7 1 医疗健康物联网概述 1.1 医疗健康物联网的定义及简要发展 物联网技术（IoT，Internet of Things）是近年来兴起的一个新兴概念，与互联网（Internet）相对应。1999年，美国麻省理工学院自动化识别系统中心的创始人之一凯文阿什顿（Kevin Ashton）在研究RFID时提出了物联网的概念并沿用至今。它是将射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按特定协议将设备物品与互联网相连接，从而彼此进行信息交换及通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。 随着计算处理能力和无线技术微型化的进步，物联网应用场景逐渐拓展，从一个个概念变为现实。物联医疗设备开发的创新使得医疗健康行业愈发意识到物联网技术在医疗健康行业中的巨大作用。首先，物联网连通性的增强使其可以应用于大多数类别的医疗设备，进而使得应用物联网的医疗设备大幅增加。随后，物联医疗设备数量的大量增加，又进一步促使支持采集和传输医疗级别数据的传感器、物联网络、服务系统及软件的进步，最终将物联医疗设备和医疗健康IT系统通过物联网相连，从而持续自动传输医疗数据。这种将物联网和医疗保健IT系统的有机结合，也就是医疗健康物联网（MIoT，Medical Internet of Things）；或者，也可以称之为智慧医疗。 2003年，医疗行业就开始借助互联网、RFID技术和EPC标准等手段，开始医疗健康物联网的尝试。2004年，利用射频信号实现无接触信息传递，并准确识别的RFID技术被应用于医疗健康物联网。因其成本低廉、简单可靠，RFID 得到大量采用，至今仍然是医疗健康物联网主要的传感技术。2005 年，美国少数医院开始部署RFID系统以追踪和管理患者、工作人员及资产设备。至此，医疗健康物联网形成初步商业模式。2006年，美国率先应用植入式RFID微型芯片并开展临床试验，以通过终端设备监测慢病患者病情。医疗健康物联网逐渐得到医疗行业的认可，并快速发展出多种应用场景。 8 在我国，有识之士很早就意识到医疗健康物联网在慢性阻塞性肺疾病等慢性病呼吸疾病、糖尿病和充血性心力衰竭管理中的作用。2008年，我国就有专家提出了物联网医学，设想将物联网应用于健康管理、医疗、术后管理和老年健康照护等领域1，并提出将医疗健康物联网应用到分级诊疗实现癌症早筛的设想2。2014年和2015年，中国最早的两部物联网医学专著实用物联网医学及物联网医学分级诊疗手册先后出版，奠定了中国医疗健康物联网理论基础。 医疗健康物联网概念提出的时候正值全球医疗健康费用快速上涨时期，这使得医疗健康物联网一经提出就被医疗健康行业迅速采纳。2017 年，全球医疗健康支出为约 7. 8 万亿美元，占当年全球 GDP 的10%之多。2000-2017年间全球医疗健康支出平均增长率达到3.9%，高于同期全球GDP平均3%的增幅3。高盛在2015年经过调查后发布报告认为，医疗健康物联网可以有效增加收入并降低成本，可以帮助美国每年减少超过 3 千亿美元的医疗健康费用支出4。当然，前提是能够将数以百万计的医疗健康物联网设备生成的数据转化为可操作的洞察力。 除此以外，医疗健康物联网对医疗健康行业的促进也是其被行业迅速采纳的重要原因。医疗器械行业每年生产超过50万种不同类型的医疗健康器械5，包括可穿戴式医疗设备（皮肤贴片、胰岛素泵和血糖监测仪）、植入式医疗设备（起搏器和植入式心律转复除颤器设备）以及固定式医疗设备（家庭监控设备、连接成像设备和扫描设备）。医疗健康物联网极大地拓宽了医疗健康器械应用的广度和深度。首先，医疗健康物联网使医疗器械可以自动持续地传递所采集的患者身体信息，以使医护人员可以实时监控患者健康状况并调整患者行为，从而提高诊断和治疗的速度和准确性。其次，它还可以简化临床流程、信1白春学，中华医学信息导报：物联网在医学中的应用，2019年第34卷第8期 2 苏暄，中国医药科学：白春学：借力云计算和终端，拥抱物联网医学新时代，2016年2月第6卷第4期 3WHO: Global Spending on Health: A World in Transition (2019) 4“Goldman Sachs Report: How the Internet of Things Can Save the American Healthcare System $305 Billion Annually“. Engage Mobile Blog. Engage Mobile Solutions, LLC. 23 June 2016. Retrieved 26 July 2018 5Deloitte: Medtech and the Internet of Medical Things (2018) - How connected medical devices are transforming health care 9 息和工作流程，来提高医疗保健组织的运作效率和有效性。再次，医疗健康物联网还有助于对患者进行实时远程护理，并改善医疗机构内部和医疗机构之间的通信。最后，医疗健康物联网产生的大量数据为开发具有预测性、预防性、个性化和参与性的药物提供了数据基础。 随着时间的推移和技术的发展，医疗行业愈发发现医疗健康物联网的重要作用，并演变出如今五花八门的应用，但归根结底主要是为了实现下列几个方面的智能化管理，即人员管理智能化、设备管理智能化、医疗过程智能化、供应链管理智能化、医疗废弃物管理智能化和健康管理智能化。 1.2 “新冠疫情”及“新基建”对医疗健康物联网的影响 在前不久的新冠疫情中，医疗健康物联网展示了其在公共卫生领域的巨大作用。最让人印象深刻的两个场景均与医疗健康物联网密切相关。其一，全国人民通过架设在建设工地旁基于 5G 网络的摄像头实时了解医院建设动态。在后续的治疗中，5G远程影像也极大地缓解了当地医疗资源不足的压力。其二，在雷神山和火神山医院中，无人机器人完成了病区消毒和配送医疗物资的任务，极大地帮助了抗疫。医疗健康物联网在整个过程中的应用数不胜数，从设备人员定位到运营管理都发挥了极大的作用。这些智能化应用不仅极大降低了医护人员的负担，有效缓解了疫情期间医疗系统过载的问题，更减少了医护人员与患者的直接接触，从而对疫情防控起到了积极作用。尽管如此，此次重大公共卫生事件还是暴露了我国现行医疗体系，尤其是公共卫生体系的不足。在 2020 年两会上，有不少议案建议和提案都涉及到医疗健康行业的完善。这意味着行业将获得政策的巨大推力。