[发明专利]基于数字孪生的智慧医院系统及其构建方法

说明书

本发明提出了一种基于数字孪生的智慧医院系统及其构建方法。智慧医院系统包括物理医院、虚拟医院、医院服务系统、医院孪生数据，物理医院通过一系列的传感器和信息系统来满足智能化的医院建设；虚拟医院本质上是将物理医院的各要素数字化后模型的集合；医院服务系统是数据驱动的各类服务系统功能的集合，用于在医院孪生数据驱动下对医院智能化管控提供系统支持和服务；医院孪生数据包括物理医院、虚拟医院、医院服务系统相关的数据以及三者融合产生的数据。本发明通过物理医院与虚拟医院的双向真实映射和实时交互，能够及时地掌握彼此动态变化并实时做出响应，各部分的集成与融合为医院运行提供了全面的数据支持与高质量的信息服务。

技术领域

本发明涉及医疗信息化领域，具体涉及一种基于数字孪生的智慧医院系统及其构建方法。

背景技术

“智慧医院”概念被提出以来，各个医院都进行了不同探索，把互联网技术、智能技术，包括现在人工智能的一些技术都用在医疗服务的领域。现在行业内圈定的智慧医院的范围主要包括三大领域：第一是面向医务人员的“智慧医疗”，以电子病历为核心的信息化的建设，电子病历和影像、检验等其他的系统互联互通；第二个领域是面向患者的“智慧服务”，很多医院的一体机、自助机，包括用的手机结算，预约挂号、预约诊疗、信息提醒，包括衍生出来的一些服务，比如停车信息的推送、提示等，让患者感受更加方便和快捷；第三个领域是面向医院的“智慧管理”；医院精细化管理很重要的一条是精细化的成本核算，用于这些医院内部后勤的管理，管理者用手机，或在办公室的电脑上就可以看到全院运转的状态，这一大领域就是用于医院的精细化的信息化管理。

“数字孪生”是对英文“digital twin”的一种翻译。顾名思义，数字孪生是指针对物理空间中的实体，通过数字化的手段在虚拟空间中创建一个物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚拟模型和物理实体之间的信息融合、数据交互，实现对物理实体的了解、分析和优化，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体提供更多的优化决策和风险预估。数字孪生概念源自美国空军研究实验室于2011年提出的计划，旨在解决未来复杂服役环境下的飞行器维护问题及寿命预测问题。随着人们意识到数字孪生技术对于实现物理信息系统的便捷，有人提出数字孪生技术不应只是面向飞行器等较为复杂的产品，人们开始思考数字孪生的其他应用方向，因此数字孪生技术被应用到了更为通用的产品上。当下很多医院的智慧化建设方案中，已经考虑了很多关于医院管理和运行的智能化措施，但却缺少一种提供优化决策和风险预估的方法，而数字孪生技术的出现有望实现对智慧医院建设进行很好的补充。但是当前尚未有相关研究的论文或专利公开。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出一种基于数字孪生的智慧医院系统及其构建方法，将数字孪生技术用在智慧医院的建设上，使得智慧医院的建设更加智能完善。

技术方案：根据本发明的第一方面，提供一种数字孪生的智慧医院系统，包括物理医院、虚拟医院、医院服务系统、医院孪生数据系统：

所述物理医院通过信息化的系统或信息管理平台实现与人的交互以及设备的监测；

所述虚拟医院是将物理医院的各要素数字化后模型的集合，是对物理医院的全真建模，用于对物理医院的运行过程进行实时模拟；

所述医院服务系统是数据驱动的各类服务系统功能的集合，用于在医院孪生数据驱动下对医院智能化管控提供系统支持和服务，包括对虚拟医院模拟的手术或者治疗方案进行分析评估和优化，以及对医院整体的调度和安排进行优化；

所述医院孪生数据系统包括物理医院、虚拟医院、医院服务系统产生的相关的数据以及三者融合产生的数据，用于为医院服务系统提供数据集成与共享平台。

根据本发明的第二方面，提供一种基于数字孪生的智慧医院的构建方法，包括：