数字孪生智慧医院:构建三维医疗管控系统
时间:2024-04-14 08:03 浏览量:599 

  伴随着经济的成长和人民生活水平的进步,人们关于提拔医疗服务水平拥有越来越高的请求,医疗机构经管者还期望根据信息化手腕进步经管效力。病院渐渐向智能化的标的目的转型,正在新兴手艺的助推下,聪明病院、互联网+医疗、挪动医疗、长途医疗、大数据取智能可穿着设备正在医疗行业最先初试锋芒。高度聚集的设备环境、持续演化的平台架构和海量的数据阐明都将根据高新科技手艺向数字化医疗转型。

  图扑软件应用自立研发的 HT 产物,无缝交融 2D、3D 技能,搭建了一套轻量化的 3D 可视化伶俐病院管控体系。由三个模块拼分解一个大长屏,盘绕医疗看板、科室监测、病院园区等模块举行展现。使病院本来自力的各体系凭据各自特征构成联动预案取经管一体化。

  根据三个大屏模块组合成为一个大长屏的体式格局显现,中心为主大屏,双方为副屏,每个大屏模块自力且交融,可根据 HT 自带交互摆布恣意切换场景,实现三个模块场景的扭转、平移、拉近拉远操纵和 360 度全方位无死角欣赏。

  可视化支撑编辑器的自定义气势派头、结构和菜单工具条等内容。可将 2D 和 3D 场景正在编辑器上相互嵌套叠加、扭转和缩放,高度组件化无缝交融,承载十万以上级其他 2D、3D 及 UI 的表格树通用组件图元量,知足海量物联网设备和数据场景需求。

  病院园区外景

  界面初始化后,案例主场景由线框楼宇逐步向写实场景过渡,团体设计以写实气概为主基调,经过对病院内修建、途径等开展三维建模,融合富厚的 2D、3D 组态,仿真复原了数字化病院团体结果与数据显现。行使图扑软件(Hightopo)自立研发的引擎渲染,让场景正在 Web 中高效流畅地加载运转和包管场景优异的可视化结果。

  园区周游场景

  初始绘应对场景进行了周游,可撑持 360 度全方位无死角阅读园区,根据 HT 自带交互,便可实现鼠标的扭转、平移、拉近拉远操纵。与此同时还撑持跨平台阅读,任何挪动终端都可轻松翻开,这是 C 端平台所不具备的上风,并实现了触屏设备的单指扭转、双指缩放、三指平移操纵没必要再为跨平台的分歧交互形式而苦恼。

  园区信息可视化

  将 HT 可视化取园区治理体系相结合,接入园区治理数据至可视化平台,实时更新园区内占地面积、楼宇数、尺度床位数及科室数等信息和院内人员正在社区卫生办事中心的坐诊情形。社区医疗办事体系,可提供普通疾病的根本医治,慢性疾病的社区照顾护士,大病向上转诊,吸收恢复转诊的办事。

  点击科室信息可检察各楼层的诊室状况,便当看病人员举行楼层科室的挑选。

  点击病院修建可表现该楼宇的温湿度情形,和该地区的风速、PM 值、粉尘情形,可接济相干的保护人员开展监测和公道调解院内温湿度情形,知足院内人员的需求,连结大众区始终处于较为舒服的环境、让病房的环境处于一种可监控的状况。

  核酸检验可视化

  跟着新冠疫情惯例化的发展趋向,实时监测立即防疫变得尤为重要。根据核酸检验办理体系取 HT 的融合,实现齐步骤无纸化智能收集、快速检验、云端办理、电子呈报、可视化展现等浩瀚功用的显现。有用助力疫情防控事情,让核酸检验齐面实现信息化办理。根据 HT 可视化 2D 面板展现核酸检验预定人数、检验人数和核酸后果。

  能耗治理

  病院因其事情的特别性,对病院供配电取平安提出了特别并且严厉的请求,各类电器设备超负荷运转也许招致停电、手术间断、设备妨碍等严重后果进而为病院和病人带来重大损失,实时对病院的供配用电能耗状况开展监测,实现乃至手机端都可随地随时检察的 2D 组态结果。根据搜集相干用电限额尺度,对全面数据开展汇总,关于超限电状况设备开展实时预警。

  电梯运转监测

  根据 2D 面板对电梯举行实时运转监测,点击各不同楼宇可检察医用电梯、货运电梯、客运电梯的数据更新情形。以便于院内人员对电梯举行利用,和运维人员对电梯举行预警监测取实时设备宁静检验。

  车位/车辆信息

  介于病院的特殊性,收支车流量较多。经过 HT 可视化开展有效地管控取疏通沟通。关于差别地区的车辆开展统一管理。支撑连系物联网、视频监控、车辆定位等相干技能,获得园区收支车辆实时位置,车主信息、泊车工夫、车牌信息等各种监控信息,并对园区内的车位信息开展实时汇总表现,包孕园区内机动车位数、充电桩使用情形、能源车辆占比情形开展数据可视化。

  视频监控模块

  病院作为民众场合,人员庞杂,虽有园区巡查安保设置,然则没法到达齐园区实时笼罩及 24 小时不间断巡查,根据联合可视化便可实现齐天齐方位实时监测,对齐天各时段人流量开展统计汇总、对园区内各区域的可疑人员开展实时信息抓取、并根据联合乡村安保体系对可疑人员开展信息的提取比较取监测经管,付取经管者对园区安保事情开展步骤化、制度化、齐局化的数字经管,包管园区内人员的生命财产平安。

  为提拔园区的宁静管控效率,HT 撑持无缝融会 HTML5 各项多媒体功用,联动各安防子系统,对大众、办公、设备间等齐地区睁开安防静态监测,并对各地区的视频设备进行了定位和运转状况的监测。经过设备的编号、称号等信息查询监控画面,认识监控状况的 PIN、FPS、运转工夫等信息。

  传统视频监控没法对大场景开展有用直观的实时监测,没有态势感知。正在其他案例中 HT 视频交融解决计划能够将 2D 图象交融到场景的 3D 模子中,为操作员给予直观的视频图象和简朴的视图节制。HT 视频交融技能采取 WebGL 技能, 行使 GPU 高性能较量争论才能对视频图象开展实时处置惩罚,图象处置惩罚没有占用 CPU 资源,全部计划画面流通。

  病院楼层治理

  基于空间、工夫、目标等多维度数据,对院内各楼层环境信息、工作员、科室登记人员等数据睁开实时静态刷新。同步各楼层科室人员分布、手术室使用情况、水电能耗、监控体系、消防报警等多重信息,创立多参数实时在线监测。全面增进病院各楼层多项业务的深度交融、资源共享、联动掌握,杀青楼层之间宏观综合羁系的目标。

  可取 3D 在三维空间无缝融会复用素材资源,点击右边面板的科室可切换至相对应的科室,对分歧科室的环境信息、科室情形、和科室的详细分歧信息都可根据面板举行展现,让病院运维人员更聪明化办理。

  逃生线路

  各楼层场景逃生线路计划图,可按照 CAD 图纸导入 HT 平台中,并保证醒目标高亮处置,与此同时还可供应科学的逃生线路指引计划。

  放射科室监测

  查抄操纵演示

  即电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT),它是应用准确准直的 X 线束、γ 射线、超声波等,取灵敏度极高的探测器一同盘绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描,具有扫描时间快,图象清楚等特色,可适用于多种疾病的搜检。根据计算机体系将扫描收集到的信息数据举行储存运算,图象显现和存储体系,将经计算机处置惩罚、重修的图象显现正在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图象摄下。

  是基于 HTML5 的 2D、3D 图形渲染引擎,拥有丰厚的展现情势和结果,案例中我们搭建了 CT 查抄时的三维动画演示和 CT 操纵台的操纵设置场景。经由过程 HT 可视化让用户越发直观清楚领会查抄的画面场景,还能够使用 HT 来操纵 CT 查抄时的色彩、切面等信息调剂题目。

  撑持整合医院内 CT 检查室的经管体系数据,对室内外环境、用电情形、设备题目、病人取医师情形等环节信息开展综合监测,供应多种可视化阐明手腕,辅佐经管者综合把握检查室的各种信息,为医疗资源调配和病患医治计划调剂供应决策依据。

  智能取药

  设立聪慧药房模块可为病院药房药品的采购、存储、库房、分拣、传送等供应齐步骤数字化办事。病人举行缴费后,其处方信息会随之传送至发药机端,发药机将依据获取到的所需处方信息自立遴选药品,再经过传送带传送药品至药房窗口,药师只需查对药单便可发放至病人。聪慧药房让本来几分钟的处置惩罚时长,缩减至十几秒钟处置惩罚,大幅度提升了医师烦琐的调配发药服从,缩短病人等待时长,防止取药环节交织熏染的风险。

  数据可视化药房直观简练的经管情势,正在很大程度上范例了药品清点、入库、发放等一系列题目。实现对每盒药品流向追踪、入库范例比例注销、脱销或滞销药品提醒、麻醉药品落第一类精神药品“五专”记载经管等多元化功效。智能清点撑持增加自定义趋向检察、数据剖析、消费曲线比较等功效,按需开展多方位并行剖析,一改昔日人工药品清点耗时辛苦且帐货符合率不高的题目。助力病院门诊药房实现精细化、智能化、步骤化的经管情势。

  挑选搭载智能传感器,对存取药柜及药架、加药体系、程度动力药槽和皮带传输体系开展实时设备监测。针对药品缺货、补位、传输带跑偏偏或急停等多范例题目,体系设有自立剖析预判、定位定量补药、非常报警停机、异物智能辨认告警等功能,知足应对潜在题目时的急速呼应速率。增强药房由药品补位-药品发放的数据闭环,机关一体化感知体系。

  人体监测

  科室监测

  可视化人体监测板块遵守人体性别差异,采取线框工艺高精度构建复原男女两种三维立体模子。接入人体各部位普遍病症库信息后,点击左边按钮切换分歧科室,可在模子对应部位举行病症显现,如显现病人抱病部位、仪器检验提醒的题目部位、病人主诉部位等数据,取此同时还为科室长途会诊智能化打下铺垫。支撑给予取相干部位症状的查询比对,大夫可根据反应的数据信息对病情风险予以评价和提早干涉干取,科学推断最好的医治门路。

  点击面板两侧病人信息便可弹出相应的编号、病史、医嘱、药物等相干信息,融合 HT 多样可视化图表,展现所统计出的病人期待时长、实时客流数据或其他信息,按照数据统计有用提拔看诊服从。

  电子病历

  图扑软件伶俐病院可视化体系支撑集成电子病历,将多源、异构、海量数据举行时空校准,对病人病况、医治、转回等数据举行多维度综合监控。构建电子档案可视化,一方面提拔了医护取病人的就诊舒适度和数据地域性分享的范围,另一方面完善了存储信息的能用性,使得医疗数据愈加松散。以伶俐办事为抓手,电子病历为中心,强化线上线下诊疗办事一体化,提拔病人就诊体验。

  肺部监测

  传统 CT 图象色彩单一、数据量大、处置惩罚时候较长且解读难度大。据悉,每一位新冠肺炎病人的 CT 影象,由入院拍片评价-检察进度-治愈出院,少则拍片两次,多则拍片四次,而单张电影多达 600 至 800 帧。这关于病人会合的区域,庞大的阅片步伐既耗时又辛苦,很简单让医护人员临渴掘井。

  性命当前,朝干夕惕。HT 3D 可视化大屏匡助显现通例器官检验的影象和后果阐发,并将对应器官的组织构造开展清楚真切绘制渲染,以此给予其空间位置和巨细、形态等三维特性,正在视觉上匡助病人和大夫对病理变化情形的生动形象相识。

  应用 HT 对肺部举行 CT 图象三维重建手艺,精准复现肺叶肺段等部分特性,连系 HT 雄厚的图形组件,正在大屏中实时显现双肺肺炎的受累水平、胸肺三维量化阐发、人体综合目标等 2D 图表,辅佐临床大夫快速对照阐发和计划诊疗计划。为辅助病人对病毒的有用掌握,可连系需求设置小窗口视频,按照诊断到的肺部病毒范例及入侵状况,播放相应的科普视频。实现从病灶检出、病情水平判断、结构化智能讲述的齐步骤可视化羁系。

  充分利用 2D、3D 视觉图象辅佐大夫对组织形态开展综合研判,削减漏诊误诊概率,正在减轻事情量的与此同时提高事情效率,为大夫缔造全新的事情形式。

  手术计划

  因为人体内部组织极其庞大且存在个性化、差异化血管变异情形,所以确保术前术中看清、摸透病灶及相连干系是不可或缺的。由技能角度来讲,医疗数据可视化的存在增加了审查的服从和观查数据的准确性。

  手术计划可视化撑持笼罩诊、疗、愈齐步骤,由医学影象切入,生成心脑血管、肝脏脾胃肺、神经肌骨体系等多部位可分析、可感知、可操作的智能影象。可帮助生成生物组织微血管血流灌注、血流速度、红细胞密度旌旗灯号正在特点频段的三维分布图,自立增进大夫对病人身体内部病变组织的直观深入相识。

  术前

  以骨科手术术前为例,针对肌骨病人可通过设置骨骼的透明化来视察手臂内部静动脉、肌肉、神经的分布位置干系取损伤水平,连系医学影像讲述,作用大夫精确判定病人手术诊疗后续。

  假造仿真手术

  针对须要手术的部位,使用 HT 引擎强盛的渲染功效连系影象学数据,经过建模模子正在假造环境下举行假造仿真手术,匡助病人切实认识手术过程详情。点击手术部位扭转模子,挑选前、后、左、右、上、劣等随意率性角度,多视角、立体化、全方位地考察病症的具体位置干系。假造外科手术撑持频频操作和修改,可匡助大夫低落术中思索决议工夫和手术风险,辅佐临床医治实现术前计划预设计划、术中练习训练和术中指点评价,进而进一步进步手术成功率。

  不宁唯是,该场景还能为临床讲授供应 3D 人体剖解手术练习,帮忙直观检察人体布局。HT 撑持连系 WebVR 开展展现,经过适配 VR 设备,用户婚配头戴式设备取手柄,实现经过手柄对设备开展抓取、移动等功能,开展沉醉式手术练习体验。再现病况地区的真实情况,克服了已往讲授中门生着手机遇少、只看不练的题目,缩短手术学习曲线,高效协同门生明白组织布局及病症特性。

  假造手术计划可视化较传统手术教授教养相比,具有无损伤性、可重复性、可指定性等上风,对医疗信息视觉内容的完整性、准确性、科学性层面皆至关重要。

  术中

  手术情形

  心脏:

  以冠状动脉旁路移植手术(心脏搭桥手术)为例,心脏三维可视化手术情势可防止以往凭仗经历来完成庞大的手术定位。将接收到的心脏超声图象和探头姿势数据开展阐发处置,再经过 HT 可视化图象表现获取到的病灶靶点位置干系,医护可经过大屏对画面开展随意率性缩放、平移、扭转,多时候、全方位、透明化的观测病灶位置、巨细、形态及手术具体记实。2D 面板则同步出现病人的血压心跳、打针针剂及呼吸机、体外循环机、离心泵辅佐器所监测到的浓度、血液温度、血流量或设备运作功率等。

  不间断地实时监测,在一定程度上避免了心脏搭桥术、瓣膜置换术或某些微创手术术中大出血、呼吸骤停、心律失常等不测的发作。辅佐进步手术胜利概率,缩短手术时长,还为进一步展开虚拟现实数字智能化诊疗发挥了主要的临床价值。

  眼科:

  眼部准分子激光手术可视化,是将病人术眼、角膜、医疗机器的三维立体影象显现于大屏界面之上,联动两侧 2D 面板显现病人术前的根本搜检信息、摆布眼角膜地形图、角膜深度剖析数据、激光参数和五维眼球跟踪图,确保沿着轨迹正确施行医治。激光手术可视化实现从方针监测-多维影象-精准诊疗,为大夫打造一站式全新事情体验。

  环境:

  撑持对术中运转目标环节各个方面安排静态监测,如手术室环境(室内温湿度、换气体系)、病人信息(病因、术前体检信息)、病人性命体征监测情形、麻醉详情及术中耗材等方面予以术中信息数据收罗,并实时展现于两侧 2D 面板上。当监测值跨越尺度的临界值时马上呈【橙色】字样并收回告警,告诉相干医护人员实时存眷应对。

  满意医护人员对病人术中状况的实时态势感知、应急处置惩罚预案、历史数据回溯等监测需求,越发直观显现记载医治历程的操纵。可随地随时欣赏 CT、MRI 及核医学图象,无需移步至专用工作站,便可完成 3D 交互读片和诊断。为往后亟需的长途影象、长途会诊、双向转诊等长途效劳,供应高低联动的坚固数据保障。

  术后

  搭载多范例智能传感器和无线通信手艺,整合病院内部医疗系统的设备数据,对入院病情监测、用度支收统计、床位冗余统计,或对病人施行 24 小时齐天候的性命体征监测、体液监测、微循环监测等多维度数据监测。与此同时医护可参考电子病例内容,把握病人的过往病史、敏感药物、注意事项等医嘱内容,支持医护人员完成配药计量、输液隔断、照顾护士记实等齐步骤功课。

数字孪生智慧医院:构建三维医疗管控系统

  利用 HT 立异的 3D 可视化建模技能,搭建长途开关设备可交互式环境,长途操控设备的启停或其他功用。体系可根据预设前提,开展病人术后状况自立监控,当邻近设定阈值时马上触发告警装配,告诉医护人员马上发现马上前去。

  医疗看板

  初始场景利用了图扑自立研发的引擎渲染,显现了酷炫的组态结果,由 Hightopo logo 转变为地球场景,HT 将 2D 和 3D 场景正在编辑器上相互嵌套叠加、扭转和缩放,高度组件化无缝融会。

  主画面展现

  看板模块采用了科幻气概,将病院运营所触及各种主题中软硬件资源开展集合经管,以两三维可视化的情势将病院的基础设施、手术状况、环球病人状况多维度数字化的开展经管展示。正在医疗元宇宙中打造一套医疗统一经管载体。

  根据 Hightopo 自研引擎 HT 连系 GIS 显现球面舆图,对全部地球表层空间中的有关地理分布数据举行表现和描写,点击都会高亮局部可表现地址、输入病人数、平均年龄、性别等相干信息。

  产物意在处理用户 GIS 类项目标实现,削减用户对 GIS 的进修和投入本钱。融合 HT 壮大的可视化引擎手艺,实现差别的舆图瓦片数据、倾斜拍照实景、三维精细化人工建模模子、POI 等数据的叠加展现。推翻传统的 GIS 体系的开辟,让开辟变得加倍便利,数据更直观,展现更多样化。

  将医疗根蒂根基信息经由过程数据可视化情势一屏展现,更便于对各种手术监测、手术时长、手术统计、床位经管、出院率等信息的认识。案例中,图扑设置了 VAP 预防/病发(VAP 即呼吸机相干肺炎)、血流病感病毒、泌尿沾染、重症殒命、压疮产生的手术监测,该内容可针对项目实际情况举行调解点窜,以契合每一个病院的差别需求。

  手术室监测

  手术室是病院最忙碌最主要的部分之一,每台手术皆牵动着众多人的心,手术中的每个纰漏皆大概形成无法估量的损失。智能化的治理是病院的急迫需求,经由过程 HT 可视化治理平台将手术信息治理、设备信息治理、科室运营治理等功能模块取病院各信息系统互联互通,并收罗各种医疗设备数据,实现多角度、多维度的病人诊疗信息的集合展现取数据阐发,辅佐医护人员举行诊疗决议和运维人员对科室举行治理保护。

  昂首表现(Head Up Display,HUD),又被叫做平视表现体系,是指以车辆驾驶员为中央、盲操纵、多功能仪表盘。把时速、导航等主要的行车信息,投影到驾驶员前面的风挡玻璃上,让驾驶员只管保证没有垂头、没有回头就可以看到时速、导航等主要的驾驶信息。

  图扑将 HUD 联合至医疗的数据可视化中,援用其思绪,对科室的手术时候,手术台数、房间利用状况、房间闲置状况开展线条情势的展现,辅以 2D 面板将手术总手术量、手术情形、设备巡检、巡检保护数目和巡检次数、保护率等数据开展展现。

  设备结算

  医疗设备是指零丁大概组合使适用于人体的仪器、设备、用具、资料大概其他物品,还包罗所须要的软件。

  医疗设备不断提高医学科学技术水平的基本条件,还是当代化水平的主要标记,医疗设备已成为当代医疗的一个主要范畴。可接入医疗数据库,经由过程 HT 可视化面板对环球和本市的输入病人,对本日门诊、急诊人数举行实时展现。对园区内不一样地区的设备保修信息取进度举行实时汇总统计,以便运维人员能够愈加快速认识设备维修状况。让设备经管人员对不一样科室的设备检验用度举行统计经管。对结算的支付体例和结算统计还举行相应的展现。

  机房监控

  图扑软件自立研发的 HT 是基于 HTML5 尺度技能的 Web 前端 2D 和 3D 图形界面开辟框架。给予由 SDK 的 API 组件库到行业图标和三维模子资源库。给予针对监控行业的数据可视化图形组件中间件。具有轻量、高效、易用和跨平台等特征。真正干到了 2D 和 3D 无缝融会,设计师和程序员同一东西协同开辟形式,到达产物开辟的高速迭代,快速将设法主意酿成 2D、2.5D 和 3D 的终极界面功效。

  机房能为管理者给予数据的查询和可以快速掌握机房团体的运转方法,还可以为管理者给予有用的数据根据,假设机房呈现了第一非常谍报,还能快速的告诉管理者和快速的定位来处置层面。机房监控体系的目标便是为了低落人工的本钱和进步机房的平安,为机房给予着 7*24 小时没有中止监控,还能确保平安和保障效劳。经由过程 HT 可视化实现对线路/接口状况、贮存空间占用状况、效劳器的实时监测、电力体系的盈余状况等机房内全部设备内里运转的状况到团体的监控,而且可以对重点的设备开展内部实时监控取告警预案。

  告警状况汇总

  机房报警是机房最大的发作事务,正在呈现妨碍和伤害以后可以快速的报警来提醒管理人员,根据 HT 可视化可以将告警信息如工夫、体系称号、告警起原、告警内容、级别开展实时展现,立即的发送报警提醒可以缩短妨碍工夫,还可以最大化的避免妨碍发作现象,还会削减最大的损失。根据计入告警背景对一周内的告警数目开展统计并以数据可视化情势展现。

  综合看板

  病院的互联互通是经过数据资源标准化建立、互联互通基础设施建立,实现医疗信息同享、资源同享,优化医疗资源配置。

  数字化赋能下病院园区综合信息经管解决方案一方面可知足科室内数字化经管的需求,全面涵盖年综合统计、在线征询统计、突发事件处置情形、逐日登记统计数目、人员经管、科室病院统计等信息的数字化;另一方面还知足全院各科室、各部门间的信息同享和质控经管需求。比方人员、科室、病历、药品、设备用度信息的同享、调阅和联动。

  连系 HT 可视化让综合信息愈加多样化展现,实现资源透明化经管取同享。还能够经由过程面板直接搜索科室人员的值班等信息,便于经管者统一经管取资源调配。

  正在“互联网+”的时代背景下,对准现有医疗疼点,以数据为驱动,以“感、知、行”为焦点,鼎力推动聪明病院设备设备之间的互联交融、开放同享,突破时候和空间上的壁垒,实现病人取医护人员、医疗设备、医疗机构之间的互动。

  图扑软件(Hightopo)数据可视化助力病院正在会合监控、辅佐决议、安防治理、业务联动等多层面,构建感知、交融、剖析、决议、履行、宁静的统一治理,提拔病院现代化治理水平和品牌效劳形象。以优良、宁静、方便的诊疗方法,实现医疗资源下沉,逐步形成医疗、效劳、治理一体化的伶俐病院体系。


参考资料