摘要

过去半个世纪重症医学取得迅猛的发展，危重症患者的生存率显著提高，然而与专业快速发展不匹配的是重症监护病房（ICU）基础建设逐渐出现短板及ICU人文关怀发展滞后。然而，随着医疗行业数字化的快速发展，应用5G和人工智能（AI）技术构建智慧化ICU将逐步解决重症医学人力物力缺乏、报警准确性低、响应速度及能力不足等短板；同时通过加强人性化关怀着重改善患者就诊舒适性，增加ICU人文关怀属性，以更好地满足社会的需求、提高对危重症患者的医疗服务和人文关怀水平。本文通过回顾ICU发展历史，明确智慧ICU建设的必要性以及智慧ICU建设后需要解决的核心问题；而后阐明了智慧ICU建设的3个组成部分：智慧化空间与环境管理、智慧化设备与物品管理、智慧化监护与诊疗。最终通过智慧ICU实现以人为本的诊疗理念。

重症监护病房（intensive care unit，ICU）是医院集中收治危重症患者的场所，是反映综合性医院救治水平的主要平台学科，其发展历程也充分体现了多学科综合的特点。ICU是挽救脆弱生命的最后一道防线，在救治急危重症患者、保证重大手术开展、应对突发公共事件方面具有不可替代的作用。近年来国家大力推进健康中国建设，把保障人民健康放在优先发展的战略部署下，加快医疗行业数字化转型将有助于改善现有困境。应用5G和人工智能技术构建智慧ICU，可以更好地满足社会的需求、提高危重症患者的医疗服务和人文关怀水平，因此本文就未来智慧ICU的建设展开探讨。

一、ICU发展逐步走向以人为本

重症监护医学通常被认为起源于20世纪50年代。大量小儿麻痹症患者出现呼吸衰竭，为进行系统管理，麻醉医生Bjorn Ibsen在欧洲建立第一个ICU，将这些患者安置在一起，并尝试通过正压通气方式对患者进行呼吸支持，这是最早的ICU雏形［1］。

20世纪80年代，中国大陆逐渐创建ICU并迅速发展，其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，但随着ICU的不断发展，目前ICU的弊端与不足逐渐显现：从ICU建设来说，床位不足、专业医护人员数量不足；从ICU管理来说，工作人员救治能力参差不齐、缺乏成熟的ICU护士培养体系；从患者及家属角度来说，ICU内治疗体验感差、ICU人文色彩弱等［2］。

近年来，国家大力推动智慧ICU建设，核心是要解决两个问题：一是要提升ICU临床诊治能力；二是要提升技术对医疗的辅助能力，提高医疗质量。为什么要强调智慧化而非智能化，所谓智慧化，是能把人的心理、语言等人的感知能力融入，会根据与人的互动中进行学习，学习人的反应和反馈。不同于智能化，智慧化是在智能化的基础上增加情感等判断，不仅需要应用智能手段提高诊疗水平，更要实现并加强人文关怀。利用先进的计算机、网络通信、自动控制等智能手段，将与患者有关的各种诊疗、护理、康复等过程有机地结合在一起，通过综合管理，让患者更舒适、更安全。智能化是智慧化的重要基础，智慧化是智能化以人为本的最终发展目标，这是建立ICU个体化诊疗体系的必经之路。

二、在保证治疗强度的基础上提升治疗“温度”

很多患者坦言在ICU的日子是一段“恐怖”的经历，这是一种让患者及家属感到痛苦且难以忘却的过程，19%~50%的幸存者在离开ICU后可能会长期遭受ICU经历综合征（Post-ICU Syndrome，PICS）的困扰［3-4］。这将严重影响患者及家属的生活质量。因此，为尽可能减少PICS的发展，预防性举措必不可少，而这也是降低不良后果发生的根本。而对已经出现PICS的患者，也需要进行适当的管理和监测［5］。

对于PICS患者，深入其内心并了解其生理需求后的有效及温暖的沟通可以显著改善入住ICU的体验，而智慧ICU的建立将实现对患者需求的充分评估，针对患者最主要的健康问题、最主要的心理情感需求等，有目标性地给予相应的支持与反馈，努力实现治疗强度与“温度”的统一。设备方面，对于气管插管无法表达的患者，可以采用手写板进行沟通，改善患者焦虑与无助［6］；在病房内安装虚拟现实（virtual reality，VR）设备以及开展音乐治疗和分散技术可以改善患者住院环境，放松患者心情；此外，智能化的降低报警声音、夜间主动调暗灯光可以改善患者睡眠、得到充分休息；布局方面，在ICU内可以尝试配备“专业的医学解释”设备可使患者及家属了解治疗经过，稳定情绪；针对于PICS患者及PICS-家庭而言，以患者家庭为中心的开放性探视（patient and family-centered care，PFCC），鼓励家属参与多学科查房和护理工作，可在一定程度上改善患者与家属的焦虑、恐惧。当然，智慧ICU内也应允许患者之间透过玻璃墙进行交流，为患者的康复与治疗提供信心；病房内合理的布置功能性康复器械也可以让患者更早更安全的逐步进入到康复阶段，增加患者康复信心，缓解患者焦虑等。在智能系统开发方面，应用人工智能与大数据来建立临床辅助决策模型可以更好的进行镇静镇痛及早期康复评估，比如尝试明确哪些患者可以尽早减少镇静药物使用及减轻镇静深度；哪些患者可以尽快进入到早期康复而避免长期束缚在病床等。

三、智慧ICU建设

ICU的治疗目标不仅是要让患者短期活下来，更要保证患者的远期预后，并让患者有尊严，有质量的生存。然而当前的现实是，常规的ICU病房特征为医护、患者及家属创造了“敌对”的环境：医护人员工作压力高、强度大，精疲力竭、去人格化，缺少个人成就感，明显的倦怠；患者方面，疾病本身和ICU治疗造成患者约束、疼痛、无法沟通、睡眠不佳，同时孤独、隔绝以及身份和尊严的丧失加大了患者的恐惧；ICU的封闭式管理也加重了家属的压力、焦虑，也会因沟通不畅和理解偏差而产生悲痛。

随着《全国医院信息化建设标准与规范》的出台，以互联网、物联网、云计算 为基础，打造真正以患者为中心的智慧病房成为未来ICU建设趋势；构建集感知、网络融合和开放智能应用为一体的智慧ICU可以提供各种高效的管理、医疗、科研服务，使得医护、患者及家属能快速、准确的获取病房中的信息，同时提供完善且具体的智慧化诊疗服务。智慧ICU将以病人为中心、病床为平台，患者的健康数据管理为主线，致力打造真正的人文ICU诊疗；除此之外，智慧建设也需解放医护的精力，使工作效率提高，有利于患者把握最佳诊治时机，获得最佳治疗效果，减少医患矛盾。因此，综合而言，智慧ICU的建设必须从三部分出发，即智慧化空间与环境管理、智慧化设备与物品管理、智慧化监护与诊疗。

（一）智慧化空间与环境管理

智慧ICU的病房建设应该有五个基本原则。首先，病房应该只能容纳一名患者，来保证患者隐私和院感预防。第二，每个病房都应该提供一个独立治疗性的环境。第三，病房之间的互联应保证医护人员能够无缝地从一个病房移动到另一个病房，从而提高工作效率。第四，病房的大部分基础设施和医疗设备应该是电子化与信息化的。最后，所有的房间都应该可以自主运作，但同时又可以全融入到整体ICU的结构中［7］。

然而现实情况是，当前ICU的基础设施是难以实行ICU人文性的主要因素之一。众所周知，物理环境可以影响人的生理、心理和社会行为，因此无论对患者还是ICU医护而言，人性化的ICU病房是智慧ICU病房建设中非常重要的一环。人性化也必须需要结构性的改变，可实施具体空间改造包括［8］：

1. 进行合理的空间划分：将智能监护场所与患者居住病房分开，保证病房的安静，使患者得到休息与放松；通过高科技屏幕及视频系统合理监护患者生命安全，同时又确保患者隐私情况。

2. 生活化的空间设置：合理增加病房内窗户，病房内安装时钟，保证患者规律的昼夜节律与时空意识；病房内可以增添植物，定期开窗通风，让患者呼吸新鲜空气，感受自然，避免患者出现孤独恐慌。

3. 引入娱乐化设备：病房内电视、VR设备、音乐播放系统，甚至引入视觉美学体验和以艺术为基础的刺激疗法，来加强患者心理健康干预［9］。

4. 建立家属陪伴室：对于相对清醒患者，允许来自亲属的触觉刺激（触摸、拥抱）、帮助患者建立康复信心；而对于临终患者，允许家属陪伴患者最后一程将使家属得到心灵慰藉；同时家属陪伴室也将很好的改善医患矛盾。

5. 早期康复设备的安装：使患者在病房内即可进行专业性的早期活动，既保证了患者早期活动的安全，又避免患者因长时间卧床治疗出现ICU获得性衰弱等。

此外，推动ICU功能性空间的改造，也要考虑ICU医护人员的需求，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、工作舒适度进行连接，比如调整合适的光线、温度、湿度、噪音、家具和设备等［10］。

（二）智慧化设备与物品管理

智慧ICU病房的功能与设备一定尽可能全面，甚至可以作为一个小型医院，因此智慧ICU病房的建设也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工作需求。具有先进信息中心的智慧ICU病房可以通过物联网将ICU内所有设备进行整合，并使用“智能”技术将患者相关数据转化为可操作的信息。同时，对于药品、耗材要实现自动化管理，通过物流系统实现自动补充，保证日常及紧急状态下均可及时供给。此外，监控设备与物品使用、清洗、转运、消毒和存储的全过程信息，确保院内感染防控和器材质量的安全。

（三）智慧化监护与诊疗体系建立

智慧ICU不仅需要从格局进行调整，更要着眼于智能设施的构建来建立个体化诊疗体系。首先，智能设施的构建需要在ICU中安装一个稳固的有线和无线设备，并可集成至医院的网络系统。其次，在每个病房中放置连接器，保证所有数据可互通关联。第三，为所有数据制定识别标签以用于捕捉追踪，数据被自动识别后将传输到计算机系统。第四，将适配器和计算机连接到医疗设备上，以传输数据。在医院和ICU网络中添加中间件，中间件的功能包括数据存储、管理、传输和显示，以及将数据从专有设备语言转换为标准化格式，并可以提供患者的监测数据并发出预警信号。第五，建立诊疗体系，并形成专家知识库和辅助诊断和决策系统。

人工智能在ICU内具有天然优势。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机器学习技术的理想场所，为开发更准确的预测模型、更好的决策支持工具和更个性化的诊疗提供了肥沃的土壤［11］。因为重症患者病情演变往往具有不确定性，一个设计良好的人工智能系统可以为临床决策提供及时有效的信息，依靠大数据驱动的研究结果可以指导个体化及精准化医疗。然而目前，医院临床管理人员对人工智能在临床应用的重要性和未来发展空间理解远远不够。新冠疫情促进人工智能应用得到了很好的发展，我们可以看到卷积神经网络各种算法和各种模型（如疾病预测模型、动态演化模型、用药调整模型）的建立，临床诊疗辅助决策系统的研发，和远程监护体系的构建，已经帮助医护人员做出了很多正确的决策，而这将势必提高诊断和治疗精准性，降低不良事件的发生。相关研究已经证明利用机器学习可以通过捕捉并评估患者谵妄高危因素预测患者谵妄发生风险，从而对患者进行个体化的谵妄预防干预［12-13］；此外，针对不同患者，机器学习算法模型也可给出个体化的镇静策略［14］；更有研究证实机器人可用于重症患者的康复并且取得了不错的效果［15］。目前为了更好地推动大数据在智慧ICU内的应用，《重症大数据应用中国专家共识》已经发表，这将规范大数据在智慧ICU病房建设中的融入，最终实现ICU的智慧监测与诊疗。

随着健康中国理念不断从“以治病为中心”向“以健康为中心”推进，为ICU的病房建设、运营管理、服务质量、区域互联互通等明确提出了挑战。智慧ICU的目标是通过精心设计ICU的布局、集成高科技电子设备以及开发智能化的信息系统来提供精准和及时的信息，以更好的提高患者安全，改善患者预后，加强人文关怀水平。然而，目前智慧ICU的建设尚没有一个统一的标准和原则，而随着智慧医疗风卷云起的建设热潮，ICU应充分利用自己的优势，在新的十年开启之际，系统化规划智慧医疗项目并加快实施步伐，而这必然可以让重症迎来脱胎换骨的变化和更高的一个发展台阶！

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献 （可上下滑动浏览）

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通信作者：解立新，解放军总医院第八医学中心呼吸与危重症医学部，北京　100710，Email：xielx301@126.com.

引用本文：潘盼, 解立新. 智慧重症监护病房助力重症医疗可及性 [J/OL] . 中华医学杂志, 2023,103：网络预发表. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20221112-02379.

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本文转载自订阅号「中华医学杂志」（ID：nmjc1915）

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