中心科研|中山三院“5G智慧医院项目”团队发表两个高水平成果

发布人：精神与神经疾病研究中心发布日期：2021-11-27

2020年7月，中山三院5G智慧医院研发团队成功申报了广东省科技厅重点领域研发计划项目（项目全名：基于5G的多院协同智慧医院云平台建设及示范应用；编号：No.2020B0101130015）。

本项目计划构建基于5G的多院协同智慧医院云平台，具备5G院前急救、远程会诊、智能临床教学和智慧病房四大业务场景应用，通过从终端原型研制、网络专属切片模型、云边协同平台构建、应用生态示范四方面，建立5G+智慧医疗端到端的体系化建设标准，预计形成可推广复制的5G智慧医疗示范落地，赋能城市群医院。

在该项目的支持下，我院5G智慧医院研发团队在5G垂直领域应用方面展开了多方面的研究。项目开展1年多，已经在多个方向上取得了实际应用成效。团队于近期在International Journal of Intelligent Systems杂志发表了两篇高水平论文（research article）。

Wiley旗下的International Journal of Intelligent Systems杂志，中科院1区。在全球227本人工智能领域杂志中排名第11位。

1.院内导航创新技术

为了方便患者就医、提高医疗服务质量、改善患者就医体验，全国各地医院纷纷开始敷设院内导航。我院云上三院研发室牵头，在医院多部门（信息科、门诊办、医务科、急诊科、基建科、科研科等）同事的大力协助下，在设计和敷设产品的同时，归纳和总结技术创新点，发表了SCI论文An Accurate Cloud-based Indoor Localization System with Low Latency。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/int.22740

本文提出location retrospective adjustment（LRA）方法来消除室内定位导航中的延迟。有别于以往传统的融合演算法是让Received Signal Strength-Based（RSS-Based）的定位结果对系统当前的位置作融合演算，造成导航过程中定位反应速度跟不上用户实际行走速度，严重影响了导航体验。本论文提出的LRA方法则是通过RSS-Based定位结果去修正系统过往所估计的位置，可以有效地消除定位延迟，进而提高导航的反应实时性。

本文的发表，确定了目前高性价比的医院定位导航的最优技术路线，即基于蓝牙信标iBeacon信号，利用先进的融合定位引擎算法，实现全院范围内高精度（约1米左右定位精度）和高稳定度的定位导航；同时，我院成功的院内导航落地，诸多领先的技术（如院内外地图一体化、院内外定位导航一体化、VR 720度全景导航、AR模式自由切换等）引领了医疗行业院内导航的发展方向，为行业内的节约性实践提供了可靠的参考示范。

2.医疗数据安全

在健康医疗大数据背景下，医疗信息化建设必然打破传统的数据孤岛，转而走向数据的共享、开放。因此，健康医疗大数据将呈现日益活跃的“流动”趋势，在“流动”中发挥价值。比如，分级诊疗、远程医疗、健康管理等新业态的产生，必然驱动数据的有序流动、合理利用和安全分享。但是，在数据“流动”的过程中，存在诸多隐患问题：对个体而言，特别关心数据的隐私泄露问题；对卫生医疗机构和主管部门来说，则关心数据是否“健康”，也即数据是否真实、完整、可信，关心数据使用过程中等是否会被批量泄漏和篡改。安全，已经成为了健康医疗大数据的核心关切点。我院云上三院研发室牵头联合医院多个相关部门探索了保障医疗数据安全的新方式，发表了SCI论文Secure and Efficient Parameters Aggregation Protocol for Federated Incremental Learning and Its Applications。

论文链接：http://doi.org/10.1002/int.22727

本文介绍了一种安全高效的parameters aggregation protocol（PAP）用于federated incremental learning（FIL）及其在医疗数据安全中的应用。在这一研究中，团队尝试采用新的参数聚合方法,并命名为orthogonal gradient aggregation（OGA），保存通过安全可靠的渠道上传所获得的数据。针对incremental learning的几个主要数据集的实验结果，证明了该方法的效率、功效和灵活性。

本文的发表，是我院积极对标和落实国家卫健委和广东省卫健委对医疗数据安全的相关规定，从而有效保障患者合法权益的具体表现。OGA对提升医疗数据安全，以期解决医疗健康领域内的一系列众所周知的问题（包括物联网、收入周期管理、支付方式改革、医疗记录、保险和医疗健康/制药供应链物流等）具有一定的启发意义。

中山三院5G智慧医院研发团队，将继续努力寻求和学习最新的相关技术，不断探索新一代通信与网络在医院的落地应用，使我院在十四五智慧化医院建设方面奋勇前进，实现多地区、多院区的同质化智慧医疗。

五十正芳华，奋勇新征程。中山三院正在向智慧医院迈进。云程发轫、万里可期！