2024年預(yù)見未來：中國元醫(yī)院建設(shè)發(fā)展調(diào)研報告

2版權(quán)聲明本調(diào)研報告的版權(quán)屬于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院、上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心、中國信息通信研究院，并受法律保護(hù)。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本調(diào)研報告文字或者觀點的，應(yīng)注明“來源:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞違反上述聲明者，將追究其相關(guān)法律責(zé)任。3隨著下一代網(wǎng)絡(luò)和算力基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，以及大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等信息技術(shù)的日臻成熟，虛擬世界與現(xiàn)實世界在身份、社交、工作、生活等領(lǐng)域的融合日益密切，允許人們在其中去創(chuàng)造、擴充和交流；把跨時空、跨地域、跨載體、跨媒介融為一體，從而構(gòu)成一個基于現(xiàn)實但又超越現(xiàn)實的虛實融合社會新形態(tài)。“醫(yī)院”是患者接受治療、照護(hù)、生活的重要場所。在虛實融合相關(guān)技術(shù)賦能下，醫(yī)院形態(tài)突破線下實體物理空間不斷向線上虛擬空間擴展，從二維平面向三維空間延伸，這種趨勢也推動著臨床醫(yī)療、運營管理、患者服務(wù)模式和內(nèi)涵不斷改變。在強大算力支撐下，基于數(shù)據(jù)流、知識流構(gòu)建數(shù)智驅(qū)動、虛實融合、人機融生，同時涵蓋虛擬空間醫(yī)院和物理空間實體醫(yī)院“一體雙生”的“元醫(yī)院”設(shè)想由此產(chǎn)生。其強直觀性、強交互性、強智能化、高開放性等特點或成為未來醫(yī)院演進(jìn)方向，但其落地實踐仍處于初步探索階段。上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心（下稱“數(shù)創(chuàng)中心”）經(jīng)上海市人民政府批準(zhǔn)設(shè)立，由市衛(wèi)健委作為指導(dǎo)單位，是上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)設(shè)的平臺性功能機構(gòu)。數(shù)創(chuàng)中心關(guān)注并研究國內(nèi)外數(shù)字醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展近況，籌建數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新平臺，深入推進(jìn)醫(yī)療數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力上海落實“具有4全球影響力的科技創(chuàng)新中心”國家戰(zhàn)略。在數(shù)創(chuàng)中心眾多的工作內(nèi)容中，中國元醫(yī)院的建設(shè)和管理成為行業(yè)內(nèi)備受關(guān)注的話題。為了探索未來醫(yī)院的生態(tài)、更好地推動中國元醫(yī)院的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)創(chuàng)中心與中國信息通信研究院共同撰寫這份中國元醫(yī)院建設(shè)發(fā)展調(diào)研報告。本報告梳理了元醫(yī)院發(fā)展背景、提出元醫(yī)院的定義、闡述了元醫(yī)院的內(nèi)涵；介紹國內(nèi)外元醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀、構(gòu)建元醫(yī)院建設(shè)依賴的技術(shù)體系、描繪技術(shù)供給側(cè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)、提煉典型應(yīng)用場景；闡述存在的問題與挑戰(zhàn)、探索性給出對策建議，并對未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。在撰寫過程中，數(shù)創(chuàng)中心與中國信通院對醫(yī)院和廠商從供需雙方視角進(jìn)行了深入的案頭調(diào)研、訪談?wù){(diào)研、問卷調(diào)研，總結(jié)出元醫(yī)院國內(nèi)外先行先試的行業(yè)經(jīng)驗和觀點理念。同時我們也希望本報告能夠引發(fā)行業(yè)參與者對中國元醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)研制、技術(shù)研究、場景發(fā)掘、模式探索等的思考，力求為中國元醫(yī)院建設(shè)和發(fā)展提供有力支持和寶貴經(jīng)驗。本報告凝聚著行業(yè)各方的專業(yè)知識和敢為人先的實踐智慧。我們有理由相信，對元醫(yī)院的深入研究將有助于推動數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新發(fā)展，為患者和醫(yī)護(hù)人員創(chuàng)造更好的醫(yī)療空間和就醫(yī)體驗，進(jìn)一步提升中國醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和可及性。5編委會參編單位上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心中國信息通信研究院編委會成員執(zhí)行副主編：朱立峰馮天宜副主編：柏志安趙艷參編人員（按姓氏拼音排序）邵煒徐宇辰楊郁青嚴(yán)曉曉朱靜朱為元朱文閣6一、元醫(yī)院概述 1.1元醫(yī)院發(fā)展背景 1.2元醫(yī)院定義與內(nèi)涵 1.3元醫(yī)院國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.1元醫(yī)院國外發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.2元醫(yī)院國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 231.3.3國內(nèi)外元醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀對比與總結(jié) 30二、元醫(yī)院技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài) 322.1元醫(yī)院技術(shù)架構(gòu) 322.1.1基礎(chǔ)設(shè)施層 332.1.2數(shù)據(jù)匯聚層 332.1.3知識抽取層 332.1.4虛擬構(gòu)建層 342.1.5用戶接入層 342.1.6應(yīng)用場景層 352.1.7智能決策層 352.1.8安全保障層 362.2元醫(yī)院關(guān)鍵技術(shù)與代表企業(yè) 372.2.1基礎(chǔ)設(shè)施層技術(shù) 472.2.2數(shù)據(jù)匯聚層技術(shù) 502.2.3知識抽取層技術(shù) 502.2.4虛擬構(gòu)建層技術(shù) 512.2.5用戶接入層技術(shù) 542.2.6應(yīng)用場景層技術(shù) 572.2.7智能決策層技術(shù) 592.2.8安全保障層技術(shù) 60三、元醫(yī)院典型應(yīng)用場景 633.1元診室：多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的診療空間 653.1.1全流程智能元服務(wù) 663.1.2遠(yuǎn)程咨詢和虛擬會診 703.1.3虛實融合疾病篩查和輔助診斷 743.1.4虛實融合數(shù)字療法疾病干預(yù) 763.2元手術(shù)室：虛實融合的操作空間 793.2.1術(shù)前三維虛像方案模擬 3.2.2術(shù)前三維虛像患者教育 3.2.3術(shù)中三維虛像輔助 3.3元病房場景：線上線下融合的療愈空間 873.3.1元病房數(shù)字孿生 3.3.2VR遠(yuǎn)程探視 893.3.3數(shù)字化身匿名交流 9073.3.4增強虛擬護(hù)理 913.2.5虛擬康復(fù)訓(xùn)練 933.3.6虛擬智能隨訪 953.3.7床位智能調(diào)度 993.4元科研場景：仿真的智慧實驗空間 3.4.1仿真模擬臨床試驗 3.4.2藥物研發(fā)虛擬輔助 3.4.3元科研數(shù)字人模型 3.5元教學(xué)場景：沉浸式智能培訓(xùn)空間 3.5.1生理結(jié)構(gòu)及機理模擬教學(xué) 3.5.2專業(yè)實操模擬教學(xué) 3.6元管理場景：虛實聯(lián)動的運營管理空間 3.6.1數(shù)字孿生院區(qū) 3.6.2元醫(yī)院指揮中心 3.6.3元醫(yī)院人財物運營管理 3.6.4元醫(yī)院后勤綜合管理 3.7場景落地預(yù)期 3.8元醫(yī)院運營管理模式建立 3.8.1元醫(yī)院運營管理組織的改變 3.8.2元醫(yī)院運營管理模式的改變 四、元醫(yī)院挑戰(zhàn)與展望 4.1問題與挑戰(zhàn) 4.1.1醫(yī)院遇到的挑戰(zhàn) 4.1.2廠商遇到的挑戰(zhàn) 4.2建議與展望 4.2.1元醫(yī)院建設(shè)的三大建議 4.2.2元醫(yī)院建設(shè)的四大趨勢 附錄元醫(yī)院典型標(biāo)桿案例 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院數(shù)字孿生智能綜合運管平臺 152北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院“數(shù)字孿生患者”模擬仿真藥物臨床試驗 浙江省衛(wèi)生健康委推出全國首個可陪診數(shù)字人 155華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院新冠肺炎混合現(xiàn)實醫(yī)學(xué)影像指導(dǎo)肺炎救治 157參考文獻(xiàn) 1588圖1醫(yī)院認(rèn)為的元醫(yī)院建設(shè)驅(qū)動力 圖2廠商認(rèn)為的元醫(yī)院建設(shè)驅(qū)動力 圖3醫(yī)院認(rèn)為元醫(yī)院和實體醫(yī)院的最顯著區(qū)別 18圖4醫(yī)院已經(jīng)建設(shè)的元醫(yī)院場景 27圖5醫(yī)院規(guī)劃將要建設(shè)的元醫(yī)院場景 28圖6元醫(yī)院技術(shù)架構(gòu) 32圖7元醫(yī)院典型應(yīng)用場景 63圖8PC端視角下的活體心臟模擬用于測試新醫(yī)療設(shè)備 103圖9VR眼鏡視角下的活體心臟模擬用于測試新醫(yī)療設(shè)備 圖10醫(yī)院對場景的需求迫切程度 圖11廠商對應(yīng)用場景落地的技術(shù)預(yù)期 圖12基于虛實融合的運營績效管理平臺架構(gòu) 134圖13醫(yī)院認(rèn)為當(dāng)前元醫(yī)院建設(shè)存在的問題與挑戰(zhàn) 141圖14廠商認(rèn)為當(dāng)前元醫(yī)院建設(shè)存在的技術(shù)問題與挑戰(zhàn) 144圖15醫(yī)院對元醫(yī)院建設(shè)和可持續(xù)運營的建議 148圖16廠商對元醫(yī)院建設(shè)和可持續(xù)運營的建議 148圖17醫(yī)院認(rèn)為元醫(yī)院將帶來的新崗位、新職能或新部門 151圖18一體化數(shù)字孿生智慧運管系統(tǒng)大屏端 圖19虛擬臨床試驗部分建模方法簡要技術(shù)路線 154圖20數(shù)字人陪診師“安診兒” 155圖21醫(yī)務(wù)人員通過手勢操縱影像 9表目錄表1元醫(yī)院關(guān)鍵技術(shù)與代表企業(yè)列表 38表2全流程元服務(wù)場景應(yīng)用到的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 70表3遠(yuǎn)程咨詢和虛擬會診場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 73表4疾病篩查和輔助診斷場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 76表5虛實融合數(shù)字療法疾病干預(yù)場景應(yīng)用的 79表6術(shù)前三維虛像方案模擬場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 83表7術(shù)前三維虛像患者教育場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 85表8術(shù)中三維虛像輔助場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 86表9元病房數(shù)字孿生場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 88表10VR遠(yuǎn)程探視場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 表11數(shù)字化身匿名交流場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 91表12虛擬增強護(hù)理場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 92表13虛擬康復(fù)訓(xùn)練場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 94表14智能隨訪場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 97表15床位智能調(diào)度場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 99表16仿真模擬臨床試驗場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 104表17藥物研發(fā)虛擬輔助場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 106表18元科研數(shù)字人場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 107表19生理結(jié)構(gòu)及機理模擬教學(xué)場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 110表20專業(yè)實操模擬教學(xué)場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 表21數(shù)字孿生院區(qū)應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 表22元醫(yī)院指揮中心應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 表23元醫(yī)院人財物運營管理場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 121表24元醫(yī)院后勤綜合管理場景應(yīng)用的元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 125表25醫(yī)院比較需要的場景中廠商技術(shù)實現(xiàn)的難度預(yù)期 130一、元醫(yī)院概述1.1元醫(yī)院發(fā)展背景傳統(tǒng)醫(yī)院曾一度管理粗放，面臨運營效率有待提高、資源配置不合理、患者體驗不佳等諸多挑戰(zhàn)。在國家“建立以人民健康為中心的醫(yī)療服務(wù)體系，確保醫(yī)療資源的公平分配和醫(yī)療服務(wù)的普遍可及性”的戰(zhàn)略目標(biāo)下，對公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展提出明確政策要求。為了提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化患者就醫(yī)體驗，降低運營成本，并實現(xiàn)醫(yī)療資源的最大化利用，傳統(tǒng)醫(yī)院引入數(shù)字化技術(shù)手段，開始向“智慧醫(yī)療、智慧服務(wù)、智慧管理三位一體”的智慧醫(yī)院轉(zhuǎn)型。雖然智慧醫(yī)院比傳統(tǒng)醫(yī)院在服務(wù)便捷性、診療規(guī)范性、管理精細(xì)化方面有了很大進(jìn)步，但仍然存在患者醫(yī)療問題不能完全滿足、患者體驗仍存差距、運營管理不夠科學(xué)等問題。此外，新興數(shù)字技術(shù)層出不窮，技術(shù)推動二維平面互聯(lián)網(wǎng)逐漸走向虛擬世界與現(xiàn)實世界結(jié)合的“全真互聯(lián)網(wǎng)”，很多相關(guān)的數(shù)字技術(shù)尚未充分利用，醫(yī)院數(shù)據(jù)潛力還未完全釋放，智慧醫(yī)院的形態(tài)和功能大部分仍聚焦在線下物理空間中，線上虛擬空間中是否還存在可發(fā)掘的需求和應(yīng)用尚未充分挖掘和開拓。因此當(dāng)前的智慧醫(yī)院建設(shè)不是醫(yī)院形態(tài)及功能演進(jìn)的終點，而是新的起點，未來醫(yī)院將進(jìn)一步向線上線下一體、虛實融合的元醫(yī)院形態(tài)和功能發(fā)展。我們對元醫(yī)院建設(shè)動因進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)主要動因有兩個政策驅(qū)動是元醫(yī)院建設(shè)與發(fā)展的最主要動因。有56.92%的受訪醫(yī)院和81.82%的廠商都認(rèn)為是“國家和地方政府政策要求運用元宇宙虛實融合技術(shù)賦能醫(yī)院建設(shè)”。事實上，行業(yè)主管部門和地方政府對運用元宇宙相關(guān)技術(shù)賦能醫(yī)院建設(shè)一直以來持鼓勵態(tài)度。工信部等五部委聯(lián)合發(fā)布《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃（2023-2025）》提出推進(jìn)數(shù)字孿生等技術(shù)開展臨床研究，支持企業(yè)與醫(yī)療機構(gòu)加強研發(fā)合作。工業(yè)和信息化部等七部門《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》提出打造標(biāo)志性產(chǎn)品，突破元宇宙入口等具有爆發(fā)潛能的超級終端。上海市《培育“元宇宙”新賽道行動方案（2023—2025年）》提出虛實融合醫(yī)療健康。鼓勵元診療，建設(shè)醫(yī)療三維輔助診療平臺，優(yōu)化術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中導(dǎo)航解決方案；推廣心理疾病“數(shù)字療法”和沉浸式遠(yuǎn)程康復(fù)應(yīng)用，賦能醫(yī)學(xué)研究。不同醫(yī)院因規(guī)模和定位不同而產(chǎn)生的驅(qū)動力也是主要動因之一。高達(dá)67.69%的受訪醫(yī)院和72.73%的廠商認(rèn)為“不同醫(yī)院驅(qū)動因素不同。對于大型綜合醫(yī)院、研究型醫(yī)院、教學(xué)型醫(yī)院，希望元宇宙技術(shù)能對科研、教學(xué)提供幫助。對于基層醫(yī)院，則希望通過元宇宙技術(shù)接入到大型醫(yī)院虛擬線上空間帶動自身發(fā)展”。這一數(shù)據(jù)也與實際情況吻合：部分大型三甲醫(yī)院正在升級成為研究型醫(yī)學(xué)中心，除了提升臨床?？迫涸\療能力外，教學(xué)和科研成果轉(zhuǎn)化逐漸成為重點，希望新技術(shù)能對其賦能，實現(xiàn)科研和教學(xué)的高質(zhì)、高產(chǎn)、高效。而對于基層醫(yī)院，則希望借助新技術(shù)補齊短板，向大型三甲醫(yī)院追平看齊。除了上述兩個主要動因外，新興技術(shù)自發(fā)驅(qū)動也是重要推力。有44.62%的受訪醫(yī)院和59.09%的廠商認(rèn)為是“新興技術(shù)出現(xiàn)后，迫切需要尋找應(yīng)用場景以發(fā)揮用武之地，最大限度發(fā)掘技術(shù)價值”因此驅(qū)動元醫(yī)院建設(shè)。新興技術(shù)被創(chuàng)造出來后，相關(guān)技術(shù)廠商會積極主動地為技術(shù)找尋可以應(yīng)用的醫(yī)療場景，將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，從而獲得盈利。這種來自技術(shù)供給側(cè)自發(fā)的驅(qū)動力，讓技術(shù)從被動的“工具”，轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)與醫(yī)療場景相互作用的結(jié)果，一方面是促使技術(shù)不斷成熟，演化為更契合、適應(yīng)醫(yī)療環(huán)境；另一方面則推動了醫(yī)院在業(yè)務(wù)模式、組織架構(gòu)、整體形態(tài)等方面發(fā)生改變。值得注意的是對患者需求的滿足是否是元醫(yī)院建設(shè)的重要驅(qū)動力，醫(yī)院和廠商認(rèn)知有所不同。醫(yī)院對這一選項選擇比例不高，僅有30.77%的受訪醫(yī)院認(rèn)為“患者未滿足的醫(yī)療需求和醫(yī)院未滿足的精細(xì)化管理需求持續(xù)拉動”，而選擇這一選項的廠商占68.18%，與醫(yī)院認(rèn)知差距較大。然而由于醫(yī)院直接服務(wù)患者，距離患者更近，更了解患者，因此醫(yī)院的認(rèn)知可能更契合當(dāng)前實際。也就是說當(dāng)前元醫(yī)院建設(shè)尚未建立在滿足患者需求之上，還沒有進(jìn)入以患者為中心的需求拉動階段。圖1醫(yī)院認(rèn)為的元醫(yī)院建設(shè)驅(qū)動力資料來源：上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心，中國信息通信研究院調(diào)研與分析。圖2廠商認(rèn)為的元醫(yī)院建設(shè)驅(qū)動力資料來源：上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心，中國信息通信研究院調(diào)研與分析。1.2元醫(yī)院定義與內(nèi)涵出，在科幻小說《雪崩》中講述了一個身臨其境的另類虛擬現(xiàn)實，即由互聯(lián)網(wǎng)連接的世界已成為現(xiàn)實。該書于2009年翻譯為中文并出版，最初將“Metaverse”譯為“超元域”。隨著認(rèn)識不斷深化，逐漸將“Meta”翻譯為“元”，是“開始、根本、初始、創(chuàng)生”的意思，意味著在互聯(lián)網(wǎng)連接的虛擬空間中可以創(chuàng)造萬事萬物，是萬物誕生的地方。“verse”是“宇宙(universe)”的縮寫，意思是“全部在一起，整體，全部的，與所有人有關(guān)”。其中“versus”這一部分還具有“轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)化、不斷變換”的意思[1]。意味著“宇宙”是不斷變化的與所有人相關(guān)的整體?；ヂ?lián)網(wǎng)空間創(chuàng)造的虛擬事物也是同樣，可以彼此連接構(gòu)成全新的世界，并且可以不斷運動、轉(zhuǎn)變、更新。目前“元宇宙”已取代“超元域”，成為“Metaverse”的通用譯名，從構(gòu)詞中也反映出“元宇宙”的內(nèi)涵，即“元宇宙”可以被看成是一個虛擬空間，人們以虛擬化身的形式進(jìn)入，并在其中開展社會活動，而且虛擬空間中的事物是可以被創(chuàng)造和不斷變宇宙”的定義也逐漸豐富多樣。在學(xué)術(shù)界，有學(xué)者[2]統(tǒng)計了截止到2023年2月所發(fā)布的262篇高質(zhì)量中英文元宇宙研究文獻(xiàn)中對元宇宙的定義，發(fā)現(xiàn)元宇宙可從“個體、社會、國家、人類”四個視角定義，個體視角元宇宙通常被定義為一個“永續(xù)在線的、承載虛擬活動的新型數(shù)字空間、計算平臺或界面。個體可借助綜合感官設(shè)備以同一數(shù)字化身在其中進(jìn)行各種物質(zhì)或精神活動”。社會視角元宇宙通常被定義為一種“與現(xiàn)實交融的復(fù)雜系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用或新型社會形態(tài)，其具有高度擬真的現(xiàn)實感，能夠提供近乎真實的信息反饋、多元的生產(chǎn)和文化創(chuàng)作情境以及低延時的系統(tǒng)交互，對社會發(fā)展至關(guān)重要”。國家視角元宇宙通常被定義為“建立在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施之上新型信息技術(shù)解析升級、重構(gòu)和融合后的未來形態(tài)或生態(tài)，是下一次工業(yè)革命的入口。由所有人共商、共建、共享和共治，是國家之間經(jīng)濟發(fā)展、形象塑造、資源分配和安全穩(wěn)定等新戰(zhàn)略布局的競爭高地”。人類視角的元宇宙通常被定義為“蘊含信息、數(shù)據(jù)和知識等要素的虛實相融的人類文明新形態(tài)。其具有相對穩(wěn)定的內(nèi)在機制和較為完善的文化、經(jīng)濟、政治及生態(tài)系統(tǒng)功能，既能為人類提供釋放創(chuàng)造力、認(rèn)識和利用自然資源的機會，也能促進(jìn)人類創(chuàng)世觀、身心觀和宇宙觀等的蛻變，擺脫自然宇宙限制，實現(xiàn)真正意義上的人類自由”。作為信息行業(yè)主管部門，我國工信部等五部委聯(lián)合發(fā)布《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃（2023-2025）》[3]中元宇宙被定義為是“數(shù)字與物理世界融通作用的沉浸式互聯(lián)空間，是新一代信息技術(shù)集成創(chuàng)新和應(yīng)用的未來產(chǎn)業(yè)，是數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合的高級形態(tài)”?！皵?shù)字與物理世界融通作用的沉浸式互聯(lián)空間”可以按照承擔(dān)的不同社會功能劃分為很多種，例如承擔(dān)社會教育功能的校園、承擔(dān)社會生產(chǎn)制造功能的工廠等，未來都可能會在虛擬空間中被創(chuàng)造出來，并成為“元宇宙”中的重要組成部分，從而形成“元校園”“元工廠”等沉浸式互聯(lián)空間?！搬t(yī)院”是承擔(dān)社會醫(yī)療健康保障的重要空間。隨著醫(yī)院從物理空間向虛擬空間延展，醫(yī)院也逐漸走向“數(shù)字與實體融合的高級形態(tài)”。然而當(dāng)前尚無對“元醫(yī)院”的權(quán)威、統(tǒng)一定義。當(dāng)前一些既有研究對“元醫(yī)院”的定義不夠全面，表現(xiàn)在：對元醫(yī)院的業(yè)務(wù)范圍定義不明確，只關(guān)注于元宇宙相關(guān)技術(shù)對醫(yī)院醫(yī)療功能的改變，而對醫(yī)院承擔(dān)的教學(xué)功能、科研功能尚未得到充分重視。醫(yī)院的運營管理功能也少有被納入其中。對元醫(yī)院的空間范圍定義不明確，既有研究和定義只關(guān)注對“元醫(yī)院”虛擬空間或線上部分的表述，沒有將線上、線下結(jié)合納入其中。對元醫(yī)院構(gòu)建采用的技術(shù)范圍定義不明確，通常只羅列了VR、AR、AI等個別技術(shù)，很多其他技術(shù)沒有包括在內(nèi)，不能構(gòu)建出完整的元醫(yī)院。本研究參考了文獻(xiàn)資料里對“元宇宙”不同視角的定義、遵循國家對推廣元宇宙應(yīng)用的政策要求，根據(jù)醫(yī)院業(yè)務(wù)范圍、承擔(dān)的社會功能，結(jié)合對建設(shè)元醫(yī)院的技術(shù)廠商、受訪醫(yī)院、受訪專家的調(diào)研，本報告將“元醫(yī)院”定義為“綜合多種數(shù)字技術(shù)，將實體醫(yī)院解構(gòu)成數(shù)據(jù)，再基于數(shù)據(jù)，重新構(gòu)建出能與實體醫(yī)院融通的虛擬空間；用戶可借助設(shè)備進(jìn)入其中，開展虛實融合的醫(yī)療相關(guān)活動，實現(xiàn)高度擬真、時空擴展和人機融生；并將推動以醫(yī)院為核心的醫(yī)療行業(yè)各主體在虛擬元醫(yī)院是一個“解構(gòu)”再“重構(gòu)”的過程，將實體醫(yī)院解構(gòu)成“數(shù)據(jù)”，再基于“數(shù)據(jù)”構(gòu)建出一個全新的醫(yī)院甚至整個醫(yī)療健康服務(wù)體系。展開來說，根據(jù)本研究對醫(yī)院調(diào)研，元醫(yī)院和實體醫(yī)院的最顯著區(qū)別在于以下2個方面（圖340%的受訪醫(yī)院認(rèn)為最核心的區(qū)別是“不再只有線下實體醫(yī)院和平面二維互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院，開辟了線上三維虛擬空間醫(yī)院”，醫(yī)院對這一觀點的選擇占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他選項。其次，26.15%的受訪醫(yī)院認(rèn)為“不再限于真人互動，每個用戶可以有數(shù)字分身，實現(xiàn)自然真身、虛擬分身、機器人的互動”是最主要的區(qū)別。圖3醫(yī)院認(rèn)為元醫(yī)院和實體醫(yī)院的最顯著區(qū)別資料來源：上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心，中國信息通信研究院調(diào)研與分析。1.3元醫(yī)院國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1元醫(yī)院國外發(fā)展現(xiàn)狀國外元宇宙相關(guān)技術(shù)，例如VR、AR、人機交互等起步較早，但沒有專門出臺國家層面的政策予以鼓勵和引導(dǎo)，也沒有提出明確的“元醫(yī)院”概念和定義；更沒有任何一家大型綜合性醫(yī)院宣稱已經(jīng)完全實現(xiàn)了元醫(yī)院全場景建設(shè)。即便如此，國外元醫(yī)院仍在逐步發(fā)展。（1）政策方面，歐美國家以規(guī)制引導(dǎo)發(fā)展，日韓與中東國家則直接激勵。國外對元醫(yī)院建設(shè)沒有出臺有針對性的政策，但出臺的元宇宙相關(guān)政策對醫(yī)療有所涉及。歐美和日韓出臺的元宇宙相關(guān)政策導(dǎo)向存在導(dǎo)向上的差異，但都展現(xiàn)出渴望成為全球領(lǐng)導(dǎo)者的雄心。歐美出臺的政策偏向以監(jiān)管和規(guī)制引導(dǎo)發(fā)展，對元宇宙相關(guān)技術(shù)的滲透持謹(jǐn)慎態(tài)度，特別是防范其在數(shù)據(jù)安全及隱私侵犯上的風(fēng)險，因此采取“立規(guī)矩為先”的措施。該法案反映了美國國會對基于身份識別的數(shù)字化滲透的謹(jǐn)慎態(tài)度，并重拳出擊遏制數(shù)據(jù)濫用和隱私泄露，而元宇宙同字服務(wù)法案》（DigitalServicesAct）《數(shù)字市場法案》（DigitalMarketAct）[5]，為線上虛擬空間提供一套在整個歐盟范圍內(nèi)都能夠遵循的協(xié)調(diào)一致的規(guī)則。2024年5月歐盟批準(zhǔn)通過的《人工智能法案》成為全球首部全面的AI監(jiān)管法規(guī)，這些舉動展現(xiàn)了歐盟希望成為全球數(shù)字監(jiān)管領(lǐng)導(dǎo)者的意圖[6]。這些監(jiān)管和規(guī)制舉措并非限制元宇宙相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，反而是為了在新生事物萌芽時即訂立規(guī)矩，明確“什么能做、什么不能做”便于產(chǎn)業(yè)在實踐中有所依據(jù)，加速其健康發(fā)展。日韓與中東國家出臺的元宇宙相關(guān)政策更為積極，偏向直接予以鼓勵與倡導(dǎo)。2021布《元宇宙新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先戰(zhàn)略》[7],該戰(zhàn)略作為“數(shù)字新政2.0計劃”的一部分,旨在應(yīng)對顛覆性創(chuàng)新、新興技術(shù)。該戰(zhàn)略指出,到2026年韓國在全球元宇宙市場的占有率將提升至第5位[8]。2021年11月韓國又提出《首爾愿景2030》,依托元宇宙將首爾打造為未來之城,并發(fā)布《元宇宙首爾五年計劃》[9]。該計劃建立名為“元宇宙首爾”的高性能元宇宙平臺,將政府服務(wù)作為突破口,提供經(jīng)濟、教育、旅游、醫(yī)療等領(lǐng)域服務(wù),并計劃將元宇宙平臺應(yīng)用擴展到市政管理各個領(lǐng)域?？赡苄耘c課題的調(diào)查報告》[10]，歸納總結(jié)了日本虛擬空間行業(yè)的現(xiàn)狀和亟須解決的問題,提出日本政府應(yīng)當(dāng)和業(yè)內(nèi)人士共同制定XR設(shè)備、數(shù)字內(nèi)容等方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針,并在國內(nèi)推行標(biāo)準(zhǔn)化的同時向全球市場輸出,以期在全球競爭中占據(jù)主導(dǎo)地位。2022年，迪拜成為中東地區(qū)第一個宣布邁向元宇宙的城市。阿聯(lián)酋王儲宣布推出國家元宇宙戰(zhàn)略“DubaiMetaverseStrategy”[11]正式啟動了迪拜元宇宙戰(zhàn)略，旨在將迪拜打造成世界十大元宇宙經(jīng)濟體之一，加強迪拜作為未來科技的發(fā)源地和實驗室，帶動阿聯(lián)酋在采用數(shù)字解決方案方面處于全球領(lǐng)先地位。同年迪拜虛擬資產(chǎn)管理局宣布成立，是世界上第一個進(jìn)入虛擬世界的監(jiān)管機構(gòu)，以支（RegulatingVirtualAssetsintheEmirateofDubai）[12]讓迪拜走在規(guī)范數(shù)字資產(chǎn)的前沿。當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療保健公司ThumbayGroup為打造醫(yī)療旅游產(chǎn)業(yè)推出阿聯(lián)酋第一家元宇宙醫(yī)院[13]，場景包括虛擬化身會診、基于AR/VR的患者虛擬護(hù)理等。（2）廠商方面，國外技術(shù)廠商已在醫(yī)療細(xì)分領(lǐng)域形成專業(yè)技術(shù)廠商一部分從游戲、社交媒體、影音娛樂、辦公軟件的廠商跨界到醫(yī)療健康領(lǐng)域，這類廠商曾經(jīng)主要從事“ToC”類業(yè)務(wù)，因此更擅長提供并建造虛擬數(shù)字人和社交平臺，實現(xiàn)醫(yī)-患、患-患之間的交流溝通服務(wù)；提供眼鏡、頭顯等虛擬空間接入設(shè)備，但是這類跨界而來的廠商由于其對醫(yī)療專業(yè)的積累較弱，不容易專注并進(jìn)入細(xì)分領(lǐng)域深耕。另外一部分技術(shù)廠商則是由醫(yī)療器械廠商、制藥服務(wù)商、工業(yè)模擬軟件廠商通過引入元宇宙相關(guān)技術(shù)改造自身既有產(chǎn)品升級而來。這類廠商醫(yī)療屬性和專業(yè)性更強，并且一直從事“ToB”類業(yè)務(wù)，專注于將元宇宙相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到具體細(xì)分病種領(lǐng)域，例如骨科、脊柱外科、眼科、消化內(nèi)鏡、癌癥藥物研發(fā)等，已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品通過行業(yè)監(jiān)管部門獲批上市用于臨床，建立起強大的細(xì)分領(lǐng)域壁壘。（3）醫(yī)院方面，國外醫(yī)院注重對場景的臨床試驗驗證。歐美地區(qū)醫(yī)院對于將元宇宙相關(guān)技術(shù)用于神經(jīng)、精神疾病診療（例如數(shù)字療法）、患者術(shù)前教育、醫(yī)生手術(shù)及各類操作、康復(fù)訓(xùn)練等與醫(yī)療密切相關(guān)的場景時，對臨床試驗的重視程度逐漸增加，已經(jīng)披露開展了多個臨床試驗。經(jīng)由Pubmed學(xué)術(shù)引擎搜索，近五年，歐美發(fā)達(dá)國家開展的臨床試驗、系統(tǒng)評價等循證醫(yī)學(xué)研究文獻(xiàn)30余篇。這些元宇宙相關(guān)技術(shù)用于醫(yī)療的循證醫(yī)學(xué)研究涉及疼痛管理、護(hù)理、腎病、骨科、康復(fù)、眼科、腫瘤、心理健康等十余個?？祁I(lǐng)域，反映出國外醫(yī)院對元宇宙相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品用于臨床時，趨向于實證研究和找尋循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。（4）監(jiān)管方面，國外監(jiān)管部門主動應(yīng)用虛實融合技術(shù)，從而推動產(chǎn)業(yè)主體積極性。國外特別是美國的藥品和器械監(jiān)管部門，主動探索應(yīng)用虛實融合技術(shù)提升監(jiān)管效能，以自身擁抱新技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)主體使用新技術(shù)的積極性。美國FDA是首個將元宇宙虛實融合相關(guān)技術(shù)用于審批的機構(gòu)。早在2018年，F(xiàn)DA就公布了政策路線圖（FDA’s2018StrategicPolicyRoadmap），其中多項工作與計算機建模和仿真方法相關(guān)。FDA為此建立“計算機建模和仿真研究工作組”，該工作組為跨部門的組織方式，近兩百名專家參與其中，人員分布在藥物評價研究中心（CDER）、器械和放射產(chǎn)品健康中心（CDRH）等7個中心。工作組有5項主要任務(wù)：提升計算機模擬和仿真方法的認(rèn)識，推動監(jiān)管科學(xué)的發(fā)展；加強各方對該方法的交流；作為FDA在該領(lǐng)域及其他新興領(lǐng)域的科學(xué)支撐；與開展同樣工作的國內(nèi)和國際組織進(jìn)行合作；促進(jìn)該方法的審評一致性及相應(yīng)的決策支持。其核心目標(biāo)之一是探索通過在虛擬空間中模擬試驗環(huán)境、模擬人體器官從而為醫(yī)療器械、藥品提供檢測及驗證條件，減少線下試驗和測試評審帶來的成本和醫(yī)療風(fēng)險。1.3.2元醫(yī)院國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前國內(nèi)大部分公立醫(yī)院都在積極推動落實國家衛(wèi)健委基于電子病歷的智慧醫(yī)療、智慧服務(wù)、智慧管理“三位一體”智慧醫(yī)院建設(shè)，線下物理實體醫(yī)院處于從數(shù)字化到智慧化建設(shè)的過渡階段。對“線上線下一體、虛實結(jié)合”的元醫(yī)院建設(shè)尚處于“政策開始發(fā)力，場景逐漸浮現(xiàn)，局部先行試水”的早期探索階段。（1）政策方面，央地兩級政策對元宇宙相關(guān)技術(shù)積極推廣。大部分將診療和大健康服務(wù)作為醫(yī)療領(lǐng)域的重點應(yīng)用。部分發(fā)達(dá)地區(qū)省市開展先行先試的探索。2022年以來，國家和地方層面元宇宙相關(guān)政策的產(chǎn)業(yè)扶持政策和項目不斷落地，為元宇宙相關(guān)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，營造了良好環(huán)境。國家層面，工信部等五部門出臺了《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)年，元宇宙技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、治理等取得突破，產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)支撐能力進(jìn)一步夯實，綜合實力達(dá)到世界先進(jìn)水平，元宇宙典型軟硬件產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，在生活消費和公共服務(wù)等領(lǐng)域形成一批新業(yè)務(wù)、新模式、新業(yè)態(tài)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。同時，倡導(dǎo)積極穩(wěn)妥推進(jìn)數(shù)字孿生等技術(shù)開展臨床研究，支持元宇宙企業(yè)與醫(yī)療機構(gòu)加強研發(fā)合作。2024年，工業(yè)和信息化部等七部門出臺《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》[15]將“元宇宙”定義為具有爆發(fā)潛能的超級終端和重要入要求前瞻性布局元宇宙的標(biāo)準(zhǔn)研究。同時要求前瞻性部署“未來健康”等六大新賽道，鼓勵推動“5G/6G、元宇宙、人工智能等技術(shù)賦能新型醫(yī)療服務(wù)，研發(fā)融合數(shù)字孿生、腦機交互等先進(jìn)技術(shù)的高端醫(yī)療裝備和健康用品”。地方政府層面，例如北京、上海、浙江、四川、山東、重慶、鄭州等地積極響應(yīng)國家號召，紛紛出臺了對當(dāng)?shù)卦钪娈a(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持政策。截至目前，已有近40余省市政府相繼發(fā)布元宇宙建設(shè)規(guī)劃。大部分政策中都將醫(yī)療健康作為元宇宙相關(guān)技術(shù)重點應(yīng)用場景之一。對元宇宙相關(guān)技術(shù)與醫(yī)療京城市副中心元宇宙創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2022-2024年）》[16]，明確提出推進(jìn)數(shù)字人醫(yī)療等領(lǐng)域的典范應(yīng)用。利用顯示、觸感、力反饋等設(shè)備，推動混合現(xiàn)實、醫(yī)學(xué)仿真人等技術(shù)產(chǎn)品，在遠(yuǎn)程醫(yī)療、醫(yī)學(xué)教育等沉浸虛擬場景方面應(yīng)用。上海年）》[17]設(shè)置“虛實融合醫(yī)療健康”賽道，明確“鼓勵元診療，建設(shè)醫(yī)療三維輔助診療平臺，優(yōu)化術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中導(dǎo)航等解決方案；推廣基于擴展現(xiàn)實的心理疾病數(shù)字療法和沉浸式遠(yuǎn)程康復(fù)應(yīng)用。賦能醫(yī)學(xué)研究，支持運用增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在視覺診療、近視防治等領(lǐng)域開展臨床研究；鼓勵結(jié)合微觀三維成像、分子模擬等技術(shù)，在新藥研制、病理研究等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破”，旨在遴選出一批面向未來、可復(fù)制可推廣的元醫(yī)院標(biāo)桿應(yīng)用場景。浙江省在2023年就出臺了《浙江省元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展2023年工作要點》[18]明確提出探索“元醫(yī)療”場景應(yīng)用，包括加快建設(shè)藥物開發(fā)試驗、手術(shù)預(yù)演、心理/精神疾病治療、遠(yuǎn)程醫(yī)療問診、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域的“元”醫(yī)療場景，圍繞臨床診治、康復(fù)護(hù)理、體育運動等領(lǐng)域探索構(gòu)建全生命周期健康管理模型。山東省《關(guān)于印發(fā)山東省醫(yī)養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2023-2027年）的通知》[19]明確提出要開辟元宇宙健康新賽道。探索“元醫(yī)療”場景應(yīng)用，鼓勵元診療、“數(shù)字療法”和沉浸式遠(yuǎn)程康復(fù)應(yīng)用，支持運用增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在視覺診療、近視防治等領(lǐng)域開展臨床研究，構(gòu)建全生命周期健康管理模型，打造線上線下相結(jié)合的數(shù)字化、智能化、沉浸化的臨床診治、康復(fù)護(hù)理、體育運動解決方案。（2）廠商方面，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主動跨界但專業(yè)深度有待提高。國內(nèi)尚未形成大規(guī)模專門從事醫(yī)療元宇宙技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品供給的廠商。經(jīng)廠商調(diào)研發(fā)現(xiàn)，45.45%的廠商在該領(lǐng)域大多數(shù)廠商都是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在“多領(lǐng)域、多元化”發(fā)展后把醫(yī)療作為其中一個潛在發(fā)展領(lǐng)域，專注醫(yī)療的程度、耕耘的深度、技術(shù)積累的厚度略顯不足。國內(nèi)廠商提供的產(chǎn)品往往是眼鏡、頭顯等虛擬空間接入設(shè)備、數(shù)字人構(gòu)建、社交服務(wù)、醫(yī)院建筑虛擬空間映射（例如BIM和數(shù)字孿生）等。也有部分廠商可提供虛實融合的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)。專門為醫(yī)療診斷、干預(yù)核心環(huán)節(jié)提供虛實融合技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的廠商聚焦于三維輔助診療、術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中導(dǎo)航業(yè)務(wù)。然而較少有廠商能進(jìn)一步深入某一?？?、亞?？祁I(lǐng)域提供相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)，因此廠商的醫(yī)療屬性及在醫(yī)療專病?？祁I(lǐng)域仍有待提高。（3）醫(yī)院方面，虛擬會診等場景作為二維互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院的延伸已有落地案例但缺少臨床評價。我們對醫(yī)院已經(jīng)建設(shè)的元醫(yī)院場景進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖4）：13.85%的受訪醫(yī)院已經(jīng)在做“遠(yuǎn)程咨詢和虛擬會診”場景，是目前已經(jīng)落地相對最多的場景。其次是“疾病篩查和輔助診斷”場景，有12.31%的受訪醫(yī)院已經(jīng)將其建設(shè)落地。排名第三的是“VR遠(yuǎn)程探視”場景，有10.77%的受訪醫(yī)院已經(jīng)建設(shè)落地。觀察數(shù)據(jù)反映出1）真正已經(jīng)啟動元醫(yī)院場景建設(shè)的醫(yī)院占比還是少數(shù)（占10%左右），側(cè)面反映出元醫(yī)院在國內(nèi)處于初級階段。（2）遠(yuǎn)程咨詢、虛擬會診、VR遠(yuǎn)程探索等視覺類的元醫(yī)院場景相對帶有力反饋觸覺模擬的場景更早落地。（3）上述已落地的場景可以看作是二維互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院的延伸，也是邁向三維立體全真互聯(lián)網(wǎng)的開端。圖4醫(yī)院已經(jīng)建設(shè)的元醫(yī)院場景資料來源：上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心，中國信息通信研究院調(diào)研與分析。我們對醫(yī)院將要規(guī)劃建設(shè)的元醫(yī)院場景進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖546.15%的受訪醫(yī)院將要建設(shè)“疾病篩查和輔助診斷”場景；44.62%的受訪醫(yī)院把“虛擬智能隨訪”“術(shù)前三維虛像方案模擬”“床位智能調(diào)度”作為后繼將要建設(shè)的場景；43.08%的受訪醫(yī)院選擇了“術(shù)中三維虛像輔助”；41.51%的受訪醫(yī)院選擇了“遠(yuǎn)程咨詢和虛擬會診”“術(shù)前三維虛像患者教育”場景作為未來建設(shè)的方向。其余選項選擇的醫(yī)院均沒有超過40%。值得注意的是，上述場景大部分為醫(yī)療相關(guān)場景，科教研、運營管理類場景的選擇大多不足40%。觀察數(shù)據(jù)反映出1）由于處于元醫(yī)院早期階段，醫(yī)院將要建設(shè)的場景大部分可以看做是二維平面互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院對咨詢、會診、隨訪、患教功能向三維立體空間的延伸。（2）醫(yī)療場景的建設(shè)相對于科教研和運營管理類場景而言，醫(yī)院建設(shè)的意向更為強烈。圖5醫(yī)院規(guī)劃將要建設(shè)的元醫(yī)院場景資料來源：上海市數(shù)字醫(yī)學(xué)創(chuàng)新中心，中國信息通信研究院調(diào)研與分析。國內(nèi)三甲醫(yī)院正在探索元醫(yī)院場景建設(shè)，但是對元宇宙相關(guān)技術(shù)的臨床實證研究和效果評價較為缺乏。臨床評價是對產(chǎn)品產(chǎn)生的臨床數(shù)據(jù)的分析評價，通過文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，只有個別醫(yī)院開展了對VR、AR等虛實融合技術(shù)場景的臨床試驗。例如：對五行VR技術(shù)治療慢性失眠肝郁證患者臨床觀察[20]、基于VR/AR技術(shù)的鼻內(nèi)鏡下淚囊鼻腔吻合手術(shù)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的臨床應(yīng)用效果分析[21]、虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)治療失眠癥的臨床研究[22]等。通過臨床試驗將使用新技術(shù)和傳統(tǒng)常規(guī)治療在效果、成本進(jìn)行了比對。目前整體上披露的臨床試驗數(shù)量較少、涉及的人群規(guī)模較小，意味著使用元宇宙相關(guān)技術(shù)對臨床療效和安全缺乏嚴(yán)格的試驗評價。（4）監(jiān)管方面，監(jiān)管部門鼓勵創(chuàng)新與安全謹(jǐn)慎并重。監(jiān)管部門對使用元宇宙相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品審批加快，特別是體現(xiàn)在各類手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品的審批上，截至2024年12月，官網(wǎng)披露大約有113家產(chǎn)品獲批。此外，國內(nèi)還批準(zhǔn)了除手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品外的基于虛實融合技術(shù)對疾病開展干預(yù)的醫(yī)療器械，包括：兒童注意力缺陷與多動障礙虛擬現(xiàn)實康復(fù)訓(xùn)練軟件、虛擬現(xiàn)實弱視眼訓(xùn)練軟件、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)精神疾病輔助評估軟件、VR認(rèn)知評估及訓(xùn)練軟件等產(chǎn)品[23]。同時我國積極引進(jìn)國外虛擬現(xiàn)實影像及手術(shù)方案預(yù)設(shè)等系統(tǒng)。但是目前出于保障醫(yī)療產(chǎn)品用于診療服務(wù)安全的角度考慮，尚未批準(zhǔn)用于在虛擬臨床環(huán)境或虛擬三維器官上開展臨床試驗，研發(fā)、測試、驗證器械和藥品的相關(guān)產(chǎn)品。通過對當(dāng)前政策引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)供需雙方現(xiàn)狀來看，對建設(shè)完整的元醫(yī)院的專項政策尚未出臺，大部分政策中提到的應(yīng)用場景較為零散，且“點到為止”，大部分倡導(dǎo)將元宇宙相關(guān)技術(shù)運用到圍繞患者的診療改善和大健康管理服務(wù)場景上，而對將技術(shù)用于醫(yī)院后勤及運營管理的提法較少。圍繞醫(yī)療、患者服務(wù)、運營管理的元醫(yī)院宏觀場景藍(lán)圖和實施路線圖未成型。為元醫(yī)院提供相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的廠商尚不成熟，沒有頭部企業(yè)產(chǎn)生。1.3.3國內(nèi)外元醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀對比與總結(jié)通過對國內(nèi)外元醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀的研究，可發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外的相同和差異。相同之處在于，國內(nèi)外元醫(yī)院建設(shè)都處于起步探索階段。國內(nèi)外都沒有對元醫(yī)院的概念、定義有統(tǒng)一、權(quán)威、公認(rèn)的界定。都沒有任何一家醫(yī)院宣稱完成元醫(yī)院全部場景建設(shè)，都處于以診療為主的應(yīng)用場景散點試水狀態(tài)，都沒有明確的元醫(yī)院全場景藍(lán)圖和實施路線圖。由于國內(nèi)外元醫(yī)院尚在單個應(yīng)用場景探索階段，因此都還沒有提出成熟的元醫(yī)院運營管理模式和運營管理組織。國內(nèi)外都有一批來自社交媒體、游戲、影音娛樂等非醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)廠商跨界而來，探索元醫(yī)院落地。國內(nèi)外元醫(yī)院發(fā)展差異表現(xiàn)為四個方面，一是國外，特別是歐美發(fā)達(dá)國家較少出臺政策直接旗幟鮮明地激勵元醫(yī)院建設(shè)，而是以規(guī)制引導(dǎo)發(fā)展。對元宇宙相關(guān)技術(shù)可能帶來的數(shù)據(jù)和隱私安全尤為重視，因此采取“立規(guī)為先”的做法引導(dǎo)新生事物發(fā)展。國內(nèi)則是政策直接鼓勵，以倡導(dǎo)激勵發(fā)展。首先由一系列央地政策和頂層規(guī)劃設(shè)計舉旗定調(diào)，然后通過試點示范等手段舉措鼓勵技術(shù)廠商積極參與，和醫(yī)院聯(lián)合加速落地實踐。二是國內(nèi)外供給側(cè)技術(shù)廠商在醫(yī)療屬性、專業(yè)性、專注性上存在差異。國外部分廠商已經(jīng)開始進(jìn)入專病?？祁I(lǐng)域做更專業(yè)的細(xì)分賽道技術(shù)積累，專病?？祁I(lǐng)域與元宇宙相關(guān)技術(shù)結(jié)合的壁壘正在構(gòu)建。國內(nèi)具備醫(yī)療專業(yè)屬性、進(jìn)入某一專病?？祁I(lǐng)域深耕，并已經(jīng)能提供專業(yè)醫(yī)療產(chǎn)品的元宇宙相關(guān)技術(shù)廠商較少，大部分仍停留在互聯(lián)網(wǎng)、社交領(lǐng)域，整體對嚴(yán)肅醫(yī)療涉入較淺。三是國外注重應(yīng)用場景的臨床驗證，而國內(nèi)注重場景建設(shè)。國外已經(jīng)通過臨床試驗，比較使用虛實融合技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)的、不涉及虛實融合技術(shù)的應(yīng)用對患者的臨床效果、安全性，比對驗證孰優(yōu)孰劣。而國內(nèi)更關(guān)注前沿技術(shù)有什么和應(yīng)用場景建什么、如何建設(shè)，對通過臨床試驗進(jìn)行對比驗證則較少涉及。四是國外（主要是美國）行業(yè)監(jiān)管部門對元宇宙相關(guān)技術(shù)雖然謹(jǐn)慎但仍采取先行先試的積極態(tài)度，接受虛擬臨床試驗作為藥械注冊審批的證據(jù)，并出臺指南予以指導(dǎo)。國內(nèi)行業(yè)主管部門則從安全角度出發(fā)，當(dāng)前暫無提出會主動試用，可能未來會采取穩(wěn)妥方式逐步跟進(jìn)。二、元醫(yī)院技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)2.1元醫(yī)院技術(shù)架構(gòu)元醫(yī)院的整體架構(gòu)按照從物理空間到虛擬空間逐層劃分為八個部分（見圖6基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)匯聚層、知識抽取層、虛擬構(gòu)建層、用戶接入層、應(yīng)用場景層、智能決策層，以及安全保障層。各層的定位和功能介紹如下：圖6元醫(yī)院技術(shù)架構(gòu)2.1.1基礎(chǔ)設(shè)施層“基礎(chǔ)設(shè)施層”是構(gòu)建整個元醫(yī)院的“地基”，是信息傳輸、存儲和計算的物理基礎(chǔ)。主要包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。一類是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施：例如5G-A、千兆光網(wǎng)、萬兆光網(wǎng)、FTTR（全稱FibertoTheRoom）、物聯(lián)網(wǎng)、高速無線局域網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、云網(wǎng)融合等。另一類是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施：包括高性能計算、異構(gòu)計算、智能計算、量子計算、類腦計算等構(gòu)建的異構(gòu)算力體系，滿足不同對數(shù)據(jù)量和浮點運算速度的存算要求，并朝向綠色低碳發(fā)展。2.1.2數(shù)據(jù)匯聚層“數(shù)據(jù)匯聚層”是元醫(yī)院的“資源池”，該層保障了數(shù)據(jù)用于接下來的知識抽取、虛擬構(gòu)建等上層調(diào)用時的質(zhì)量。主要包括：臨床數(shù)據(jù)中心（CDR）、運營管理中心（ODR）、科研數(shù)據(jù)中心(RDR)、數(shù)據(jù)質(zhì)控中心、大數(shù)據(jù)集成平臺、數(shù)據(jù)-業(yè)務(wù)雙中臺等。目的是對醫(yī)療文書、影像、檢化驗報告、可穿戴/床旁物聯(lián)設(shè)備等多模態(tài)醫(yī)療數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從采集、清洗、結(jié)構(gòu)化存儲的全周期治理流程。2.1.3知識抽取層“知識抽取層”是整個元醫(yī)院的“知識庫”，該層對于提高信息檢索效率、支持智能決策等方面具有重要意義。通過精確地抽取和組織信息，可以提升數(shù)據(jù)的可用性和價值。主要包括：各類知識圖譜（例如：臨床信息圖譜、醫(yī)學(xué)影像圖譜、教學(xué)圖譜、生物信息圖譜等）、知識庫、字典以及標(biāo)簽中心（存儲人工打上的標(biāo)簽）等。該層的目的是在數(shù)據(jù)融匯基礎(chǔ)上，從臨床醫(yī)療、科學(xué)研究、運營管理、患者服務(wù)等各領(lǐng)域數(shù)據(jù)源中提取出有價值的信息，包括但不限于實體、關(guān)系、屬性和事件等，并將其轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化存儲形式的過程。2.1.4虛擬構(gòu)建層“虛擬構(gòu)建層”是整個元醫(yī)院的“核心”，是后繼用戶進(jìn)入元醫(yī)院內(nèi)部開展活動的空間場所。該層主要是實現(xiàn)虛擬的人、物、空間的生成。該層主要包括：線下實體映射層、虛像構(gòu)建層兩個組成部分?！熬€下實體映射層”主要提供向虛擬空間映射的工具，包括：GIS、數(shù)字孿生、BIM等，實現(xiàn)將線下物理空間原封不動地映射到線上。“虛像構(gòu)建層”是在虛擬空間中創(chuàng)造物理空間中原本沒有的、不存在的元素，是對線下物理空間線上映射內(nèi)容的添加、豐富和拓展；包括構(gòu)建出新的虛擬空間、虛擬數(shù)字人、虛擬設(shè)備設(shè)施、虛擬智2.1.5用戶接入層“用戶接入層”是用戶進(jìn)入元醫(yī)院的“通道入口”，包括智能手機、智能平板、智能電視、頭顯設(shè)備、腦機接口、裸眼3D設(shè)備、動作捕捉設(shè)備、力反饋設(shè)備、空間音頻設(shè)備等可穿戴感覺交互設(shè)備。該層存在的目的是讓用戶便捷、安全、隨時隨地地進(jìn)入元醫(yī)院構(gòu)建的線上虛擬空間。通過用戶接入層設(shè)備，用戶可以看到在虛擬空間中制造的“虛像”、“觸摸”到虛擬物品、“聽到”虛擬聲效。2.1.6應(yīng)用場景層“應(yīng)用場景層”是元醫(yī)院的“服務(wù)中心”，當(dāng)前主要包括：元診室、元手術(shù)室、元病房、元科研、元教學(xué)、元管理六大類23個場景。該層是在已經(jīng)搭建完畢的虛擬空間中建立各類虛實結(jié)合的應(yīng)用場景。醫(yī)院職工和患者可通過手機、電腦、眼鏡、頭顯等接入設(shè)備，登錄進(jìn)入虛擬空間，開展各類業(yè)務(wù)活動，并在里面彼此間溝通交流，還可以通過交互設(shè)備與虛擬物品資產(chǎn)互動（例如移動、持握、抓取等）。該層的應(yīng)用場景將隨著元醫(yī)院的發(fā)展不斷豐富。2.1.7智能決策層“智能決策層”是元醫(yī)院的“大腦”，該層通過人工智能可實現(xiàn)從“輔助于人”到“啟智于人”的飛躍，讓管理者借助“機器外腦”既能準(zhǔn)確研判當(dāng)前現(xiàn)狀，又能預(yù)測和應(yīng)對未來的變數(shù)。主要包括：面向當(dāng)下的分析決策類、面向未來的仿真模擬預(yù)測類兩大部分。該層是將元醫(yī)院技術(shù)與人工智能、大模型等結(jié)合，一方面可根據(jù)采集到的線下實體物理院區(qū)數(shù)據(jù)、線上虛擬院區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化分析、生成決策建議供管理者參考；另一方面可以根據(jù)管理者給出的條件和參數(shù)，對可能發(fā)生的場景開展模擬仿真，生成預(yù)案讓管理者做好應(yīng)對，讓管理更有預(yù)見性。2.1.8安全保障層“安全保障層”是元醫(yī)院的“屏障”，主要包括：各類網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、態(tài)勢感知等方面的技術(shù)和工具。該層提供對元醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)匯聚層、知識抽取層、虛擬構(gòu)建層、用戶接入層、應(yīng)用場景層、智能決策層的全方位保護(hù)，從而實現(xiàn)對整個虛擬空間本身、虛擬空間中出現(xiàn)的內(nèi)容（例如：虛擬物品資產(chǎn)、數(shù)字人）的保護(hù)，以及用戶身份及隱私安全的保護(hù)。2.2元醫(yī)院關(guān)鍵技術(shù)與代表企業(yè)元醫(yī)院關(guān)鍵技術(shù)按照架構(gòu)圖中對應(yīng)的層級分為：基礎(chǔ)設(shè)施層技術(shù)、數(shù)據(jù)匯聚層技術(shù)、知識抽取層技術(shù)、虛擬構(gòu)建層技術(shù)、用戶接入層技術(shù)、應(yīng)用場景層技術(shù)、智能決策層技術(shù)、安全保障層技術(shù)。有研究認(rèn)為構(gòu)建元宇宙虛實融合空間的相關(guān)技術(shù)有776種[24]之多，本報告結(jié)合工信部《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃（2023－2025年）》和《上海市“元宇宙”關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)行動方案（2023—2025年）》等元宇宙技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策要求，旨對構(gòu)建及運營元醫(yī)院的關(guān)鍵技術(shù)逐一介紹。同時，本報告將技術(shù)架構(gòu)每一層的技術(shù)劃分為“網(wǎng)絡(luò)類、計算類、模擬仿真類、傳感類、顯示類、數(shù)據(jù)類、安全保障類”等幾個大類，每個大類用英文首字母縮寫表述，并對每個具體技術(shù)賦予一個子類編號。針對每種技術(shù)展示若干家國內(nèi)外有代表性的廠商。廠商遴選的標(biāo)準(zhǔn)包括：擁有虛實融合典型技術(shù)、擁有醫(yī)療虛實融合產(chǎn)品、已有公開廠商官網(wǎng)、文獻(xiàn)資料、各地元宇宙大賽披露的入圍廠商等。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商基礎(chǔ)設(shè)施層NN1-無線局域網(wǎng)不再使用通信電纜將計算機與網(wǎng)絡(luò)連接起來，而是通過無線的方式連接，使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和終端接入更靈活、易于擴展。用于區(qū)域范圍內(nèi)信息互聯(lián)動、中國聯(lián)動、華N2-物聯(lián)網(wǎng)讓設(shè)備-設(shè)備間直接的信息傳輸成為可用于醫(yī)院設(shè)備、物資理、人員定位等。N3-5G-A能實現(xiàn)無線傳輸；比5G更高的網(wǎng)絡(luò)上下行速度；更低的延遲；支持千億級設(shè)備連接，且能支持無源（沒有電池供電）連接；厘米級定位精度；與AI結(jié)合的智能網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求自動調(diào)配資源，提高資源利用率和服務(wù)質(zhì)量。用于醫(yī)療音視頻海量數(shù)據(jù)低延遲傳輸；醫(yī)療機器人、可穿戴設(shè)備、力反饋設(shè)備移動過程中高精度定位和廣泛的連接。N4-千兆光網(wǎng)/萬兆有線傳輸；高速傳輸；數(shù)據(jù)量大；抗干擾性強，信號穩(wěn)定；傳輸損耗小可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。用于手術(shù)操作等需要信息傳輸?shù)膱鼍?。N5-衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星地結(jié)合，可以覆蓋地面網(wǎng)絡(luò)無法到達(dá)的區(qū)域包括偏遠(yuǎn)地區(qū)和海洋；精度的時間同步；亞米級甚至厘米級定位。用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、導(dǎo)航和授時等時空綜合服務(wù)。計算類（Compute）C1-邊緣計算數(shù)據(jù)分析和處理在用戶側(cè)本地設(shè)備進(jìn)行，減少數(shù)據(jù)對外的傳輸需求、降低了功耗、提高反饋效率、提高數(shù)據(jù)安全。可以使數(shù)據(jù)不出院，用于隱私和安全性高的醫(yī)療數(shù)據(jù)，例如床旁監(jiān)護(hù)設(shè)備、院內(nèi)影像數(shù)據(jù)等處理場動、中國聯(lián)動、華為、萬國數(shù)據(jù)、世技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商C2-云計算靈活性強，可以提供多種計算和存儲資源，滿足不同用戶在不同場景下的需求?？捎眯愿撸軌蜻_(dá)到幾乎不間斷的服務(wù)?？蓴U展性好，隨著業(yè)務(wù)需求的增長，云計算平臺可以輕松擴展存儲和計算資為元醫(yī)院線上業(yè)務(wù)提供存儲和算力。紀(jì)互聯(lián)、秦淮數(shù)據(jù)、華為、納里健康、阿里云亞馬遜、微軟、戴爾、ClearBlade、思科、谷歌、IBM、英特爾、微軟、三星、SAPC3-異構(gòu)計算結(jié)合CPU、GPU、FPGA等多種處理器的聯(lián)合計算方式，能將計算任務(wù)分配給最適合處理該任務(wù)的處理器，從而提升性能降低成本。用于對數(shù)值、圖片、文字、音視頻等多模態(tài)醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。C4-高性能計算側(cè)重于通過高速處理器、大容量內(nèi)存的整合，提供單點或集群的極高計算能力用于需要極大計算能力的場景，例如生物信息學(xué)研C5-智能計算AI與計算的結(jié)合，能夠根據(jù)計算任務(wù)需求，自動匹配足夠的計算能力，自動選擇調(diào)用合適的算法用于需要建模、預(yù)測多種算法綜合使用的復(fù)雜計算場景。C6-類腦計算不同于傳統(tǒng)計算機存算分離特性，利用仿生的脈沖神經(jīng)元來實現(xiàn)信息的高效處理，具有存算一體的技術(shù)特點，從而具有計算低功耗和低延遲的優(yōu)勢。用于醫(yī)療數(shù)據(jù)分析和臨床決策、危急值預(yù)警告警。數(shù)據(jù)匯聚層數(shù)據(jù)類（Data）D1-ETL技術(shù)能實現(xiàn)與各種數(shù)據(jù)源集成，將數(shù)據(jù)從不同的源頭抽取出來，統(tǒng)一進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。用于數(shù)據(jù)匯聚、分析、挖掘前的標(biāo)準(zhǔn)化處理環(huán)節(jié)。騰訊、阿里、東軟、技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商D2-動態(tài)數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)（CDC）對源數(shù)據(jù)庫影響小。只從日志中讀取有變更的數(shù)據(jù)，避免了查詢整個數(shù)據(jù)庫，減少對生產(chǎn)環(huán)境影響。用于醫(yī)療數(shù)據(jù)的快速同步和備份。東華、衛(wèi)寧健康Oracle、Informatica、Talend、XplentyD3-系統(tǒng)日志采集技術(shù)簡化各類日志格式的標(biāo)準(zhǔn)化處理過程，從而減少了日志采集和分析復(fù)雜度。用于用于醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息安全、醫(yī)療設(shè)備使用情況分析等。知識抽取層知識抽?。╧nowledge）K1-知識圖譜技術(shù)能記錄和展示多種關(guān)系，展示形式更為直觀、能快速發(fā)現(xiàn)隱藏的聯(lián)系。用于臨床、科研、管理等方面的推理、聯(lián)想、決策研判?；菝靠萍?、左手醫(yī)生、醫(yī)渡云、云知聲、望石智慧、衛(wèi)和醫(yī)學(xué)IBM、Neo4j、AWS、虛擬構(gòu)建層模擬仿真（Emulation）E1-數(shù)字孿生技術(shù)能對本體實現(xiàn)完整映射；能與本體互動，根據(jù)需要對模型本身擴展和調(diào)整，以適應(yīng)不斷變化本體情況。用于對人體（患者局部病灶、器官、整個軀體）、院區(qū)空間的數(shù)字映射。上海域元科技、科大訊飛、百度、上海漂視網(wǎng)絡(luò)、上海維享時空科技、深圳優(yōu)立時空科技、南京靈境引擎科技、方糖星球、縉鋮醫(yī)療科技有限公司、商湯科技、觸E2-3D建模技術(shù)將實體物品模型化，并可在其上二次創(chuàng)支持實時預(yù)覽和互動操作，能夠立即看到設(shè)計的效果并進(jìn)行調(diào)整。用于物品的數(shù)字模擬，可以精確地控制對象的尺寸、形狀和位置，確保設(shè)計的準(zhǔn)確性。E3-實時化仿真技高度精確地模擬現(xiàn)實場景運行情況，能夠在無需實際物理設(shè)備的情況下進(jìn)行各種實驗和測試，提高研究效率和安全性。用于模擬不同條件下的臨床醫(yī)療場景、管理場景，實現(xiàn)預(yù)判。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商E4-物理精準(zhǔn)仿真技術(shù)能模擬多種物理定律。能模擬在受力、磁、光、聲等信號的刺激下物體能作出的反應(yīng)。用于模擬虛擬空間中的物體、數(shù)字人在受到外界因素作用后的性狀改變?；每萍肌⒒⒔萍?、佳珥醫(yī)學(xué)、境騰科技空島科技SpaceMax、藍(lán)軟宇影、立方幻境、拾衷科技虛之實科技、域圓科技、直覺睿視。Dassault索系統(tǒng)公司）、Unity、英偉達(dá)、EpicGames、羅布樂思（Roblox）、ZEPETO、美國AutodeskMaya軟件、丹麥UnityTechnologiesApSE5-云化建模仿真技術(shù)多端建模，支持多個用戶同時通過不同的終端進(jìn)行建模操作。模型資源共享：用戶可以遠(yuǎn)程訪問、下載和上傳模型，便于資源的分享。用于多方共同構(gòu)建虛擬空間及空間中的內(nèi)容。E6-數(shù)據(jù)驅(qū)動混合建模技術(shù)能將物理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動模型結(jié)合，既能模擬物品收到物理定律作用的影響、也能通過數(shù)據(jù)挖掘分析隱藏規(guī)律和模式用于模擬虛擬空間中的物體、數(shù)字人在受到外界因素作用后的性狀改變，并對其在不同條件下的行為和狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判和預(yù)測。E7-BIM技術(shù)能夠展示建筑的三維形態(tài)，還能描繪出建筑物的內(nèi)部復(fù)雜構(gòu)造；能將建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、機械等專業(yè)整合在一個模型展示；通過調(diào)整參數(shù)，可以重構(gòu)整個建筑模型；允許進(jìn)行建筑物性能分析仿真，如能耗分析、光照分析等。用于醫(yī)院能耗分析、內(nèi)部環(huán)境分析、模擬應(yīng)急場景、基建和大修項目管理等。E8-GIS技術(shù)將復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的地圖提供給用戶進(jìn)行探索和分析；空間分析能力是其核心功能之一，幫助理解地理現(xiàn)象和過程。用于院內(nèi)定位、導(dǎo)航、跟蹤追溯等場景。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商E9-全景攝像技術(shù)高效地將多張圖片無縫拼接成完整的全景圖，從而提供360度的全方位圖像。具有交互性，支持用戶通過特定操作調(diào)整視角和觀察方向。用于培訓(xùn)示教、院內(nèi)導(dǎo)航等需要360度觀看環(huán)境圖像的場景。用戶接入層傳感類（Sensor）S1-傳感技術(shù)可感知信號種類多：包括力度、溫濕度、速度、角度等；敏感性強；具有一定智能：不僅能感知信息，還能通過內(nèi)置的計算能力進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理，自動做出初級決策。廣泛用于患者床旁監(jiān)護(hù)、設(shè)備管理、外周環(huán)境監(jiān)控、動作和體態(tài)的捕捉等。清雷科技、三諾生物傳感股份有限公司、蘇州納芯微電子股份有限公司邁爍科技、飛智科技、空島科技、武漢靈智妙境、華腦技術(shù)、腦陸科技、強腦科技、華南腦控、腦虎科技、零唯一思、TECNO、靈境影音、耀宇視芯、北京七鑫易維信息技術(shù)有限公司、億道信息歐姆龍集團、TEConnectivity、OmniVisionTechnologies、S2-力反饋技術(shù)能夠反饋感受到碰撞、震動、重量等效果；操作準(zhǔn)確性強。用于手術(shù)等實操類培訓(xùn)、模擬科研實驗等場景。S3-動作捕捉技術(shù)能夠為虛擬角色提供自然流暢的動作反應(yīng)，提高了真實性和沉浸感。用于數(shù)字人的構(gòu)建。S4-手勢與眼動追蹤技術(shù)兼具對細(xì)節(jié)動作捕捉的高精度和佩戴的舒適性，并具有交互功能。用于手術(shù)操作、實操類培訓(xùn)教學(xué)、疲勞程度識別。S5-腦機接口技術(shù)直接讀取大腦信號并將其轉(zhuǎn)換成操縱外界物品的電信號，替代、增強、改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)的輸出。用于失去肢體運動能力或語言能力的人，提供全新溝通方式開展交流、控制假肢、操作計算機或其他設(shè)備等，提高生活質(zhì)量。S6-空間音頻技術(shù)按照聽者的不同方位模擬音源，增強聽覺的沉浸感和真實感。用于虛擬空間中實時互動場景，提供有關(guān)外界環(huán)境和物體狀態(tài)的聲音。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商Immersion、微軟、Haption、IntelliHaptic、BlackrockNeurotech、Synchron、Neuralink、Kernel、EmotivSystemsInc.杜比實驗室、森海塞爾（Sennheiser）、Motion、谷歌公司、蘋果公司顯示類V（Vison）V1-全息影像技術(shù)能夠捕捉并重現(xiàn)物體發(fā)出的所有光，形成具有立體感影像。從不同角度看都能獲得正確的視覺信息全息影像可放大或縮小，但局部細(xì)節(jié)依舊清晰；不能與影像互動。用于教學(xué)演示觀摩場景，不提供直接操作。字節(jié)跳動、TCL科技、阿里、華為、中國電信旗下公司新國脈、上海立顯科技有限公司、華弘智谷、氣味王國、鴻圖盛世科技、摩科智能、火山互動、上海易維視科技股V2-裸眼3D技術(shù)不需要眼鏡等輔助設(shè)備獲得具有空間感的立體視覺體驗。用于手術(shù)引導(dǎo)。醫(yī)生直接看著手術(shù)區(qū)域進(jìn)行操作，被外部皮膚、骨骼遮擋的內(nèi)部器官、病灶一目了然，解決了醫(yī)生手眼協(xié)調(diào)問技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商份有限公司、深圳臻像科技有限公司、京東方科技集團、上海今海醫(yī)療科技有限公司蘋果、索尼、蘋果、三星、微軟、MagicLeap、德州儀器、高通、Facebook、飛利浦醫(yī)療、西門子醫(yī)療、通用電氣醫(yī)療V3-VR技術(shù)所有感官體驗都來自虛擬空間，與現(xiàn)實世界沒有交互。用于遠(yuǎn)程多方協(xié)作醫(yī)療、立體導(dǎo)航、病房內(nèi)探視、培訓(xùn)示教等。V4-AR技術(shù)用戶能夠看到并與現(xiàn)實世界中的物理對象交互，同時也能與疊加的虛擬影像進(jìn)行交互用于手術(shù)操作引導(dǎo)、培訓(xùn)示教等。V5-MR技術(shù)用戶能同時觀察和互動虛擬對象和現(xiàn)實對象。允許虛擬對象反向與現(xiàn)實對象交互，并對現(xiàn)實對象施加影響。用于設(shè)備設(shè)施管理、可視化界面操作，例如通過操縱虛擬影像，影響現(xiàn)實世界的設(shè)備、操作電腦界面。應(yīng)用場景層M（MaterialCreation）M6-實時渲染技術(shù)短時間內(nèi)生成細(xì)節(jié)清晰、顏色豐富的高質(zhì)量圖像用于內(nèi)容生成，例如數(shù)字人的構(gòu)建、虛擬空間的生中科創(chuàng)達(dá)、聯(lián)影智能、京東方、擬仁智能、畫戟科技、優(yōu)鏈時代、觸幻科技、虎江科技、佳珥醫(yī)學(xué)、境騰科技、空島科技SpaceMax、藍(lán)軟宇影、立方幻境、拾衷科技、虛之實科M7-動畫解算技術(shù)能對物體運動規(guī)律的模擬，生成逼真的動畫效果。能夠自動生成復(fù)雜的動畫，降低人工制作的難度和成本。可以根據(jù)需求調(diào)整動畫的參數(shù)，實現(xiàn)對動畫效果的精確控制。用于對數(shù)字人動態(tài)、面部表情的精細(xì)模擬和刻畫。M8-智能編碼技術(shù)低失真性：在保證壓縮效果的同時，降低數(shù)據(jù)的損失，較少影響完整性和清晰用于視頻壓縮、音頻壓縮、圖像壓縮等。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商M9-智能審核技術(shù)審核高效：短時間內(nèi)能過濾實現(xiàn)對大量內(nèi)容。準(zhǔn)確性高：提高審核的準(zhǔn)確性，降低誤判率。擴展性強：可根據(jù)不同場景靈活調(diào)整審核規(guī)則。對虛擬空間中創(chuàng)造的內(nèi)容進(jìn)行審核，作為發(fā)布前的環(huán)節(jié)。技、域圓科技、直覺睿視、五一視界、光輝城市、疊境數(shù)字科技、粒界科技Unity、OTOY、Maxon、ChaosGroup、SiemensHealthineers、英偉達(dá)智能決策層智能決策（IntelligentDecision）I1-深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠自動捕捉提取數(shù)據(jù)特征，從實現(xiàn)發(fā)掘內(nèi)在關(guān)系和隱藏規(guī)律。用于輔助臨床醫(yī)療決策，例如通過醫(yī)療文書判斷有無疾病、病灶發(fā)現(xiàn)和定位，但不生成后繼治療方案?？拼笥嶏w、百度、騰訊、華為、深睿醫(yī)療、商湯科技、醫(yī)聯(lián)、衛(wèi)寧健康、東軟、叮當(dāng)健康GE、谷歌、微軟、英偉達(dá)I2-大模型技術(shù)強理解能力、強生成能力、強交互能力。用于輔助臨床醫(yī)療決策，既能判斷有無疾病，又能生成后繼治療方案；還能用于醫(yī)療文書質(zhì)控、患者問答咨詢等。技術(shù)架構(gòu)圖技術(shù)大類大類編號具體技術(shù)及編號技術(shù)特點主要/側(cè)重用途代表技術(shù)廠商I3-群體智能優(yōu)化仿真技術(shù)通過模擬集體智慧尋找最優(yōu)解，個體獨立分布式計算，同時與其他個體互通結(jié)果，協(xié)作尋找最優(yōu)解算法能夠適應(yīng)環(huán)境變化，并在沒有中央控制的情況下自發(fā)將決策結(jié)果組織為行為。適合對滿足多個目標(biāo)的復(fù)雜問題進(jìn)行決策。例如對身患多種疾病患者提出診療方案。安全保障層安全保障（protection）P1-零信任技術(shù)持續(xù)驗證、動態(tài)授權(quán)、全局防御。用于保障元醫(yī)院空間的基礎(chǔ)安全，對進(jìn)入并里面開展活動的人和物進(jìn)行持續(xù)驗證和授權(quán)。知道創(chuàng)宇、杭州帕山石網(wǎng)科、啟明星辰、杭州靈伴科技、亞信科技Ancilia、Holiverse、CertiK、ChainalysisP2-區(qū)塊鏈技術(shù)無法篡改，每個區(qū)塊包含了當(dāng)前記錄和前一個區(qū)塊哈希值，修改任一區(qū)塊數(shù)據(jù)都會破壞整個鏈的連續(xù)性。去中心化，數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點共同管理和維護(hù)。可編程性強，通過智能合約能夠自動執(zhí)行和驗證條款。用于跨機構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享、科研數(shù)據(jù)共享。P3-隱私計算技術(shù)確保原始數(shù)據(jù)在多方協(xié)作計算過程中保持私密性，即使對于計算參與方原始數(shù)據(jù)也不可見。應(yīng)用于跨機構(gòu)科研數(shù)據(jù)分析、跨機構(gòu)遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)作。P4-可信計算芯片技術(shù)物理層面的安全與可信，任何對計算機硬件配置的調(diào)整、對軟件的更改都會被記錄下來，從而保障整個計算運行的環(huán)境是可靠的?？山⒏綦x執(zhí)行的運行環(huán)境，應(yīng)用于科研等對安全性要求高的場景。2.2.1基礎(chǔ)設(shè)施層技術(shù)主要為新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和數(shù)據(jù)計算技術(shù)，推動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同發(fā)展，共同構(gòu)建元醫(yī)院安全可信的物理底座。5G-A，全稱5GAdvanced，意為5G的擴充與增強是基于現(xiàn)有5G技術(shù)進(jìn)一步演進(jìn)的通信技術(shù)，也稱5.5G。它旨在進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率、減少延遲和增強連接的穩(wěn)定性。5G-A提供高達(dá)每秒10GB的下載速度;延遲低于10毫秒支持;每平方公里約百萬個設(shè)備的連接。千兆光網(wǎng)/萬兆光網(wǎng)，兆光網(wǎng)指的是基于光纖的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠提供每秒一千吉比特（Gbps）的數(shù)據(jù)傳輸速率。而萬兆光網(wǎng)則是指能夠支持每秒一萬吉比特（10Gbps）傳輸速率的光纖網(wǎng)絡(luò)，適用于高帶寬需求場合，例如數(shù)據(jù)中心。全屋光網(wǎng)（FTTR），即光纖到房間，全稱FibertoTheRoom，是一種將光纖網(wǎng)絡(luò)直接延伸到用戶家中各個房間的技術(shù)。這使得每個房間都能享受到高速的光纖互聯(lián)網(wǎng)連接，滿足現(xiàn)代家庭對于高清音視頻流、影像流等高帶寬應(yīng)用的需求。無線局域網(wǎng)，指的是使用最新無線通信標(biāo)準(zhǔn)（如Wi-Fi6或Wi-Fi6E）的無線網(wǎng)絡(luò)，可以提供比傳統(tǒng)Wi-Fi更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，更高的連接可靠性和更大的客戶端容量。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，通過在地球低軌道部署大量小型衛(wèi)星，提供全球范圍內(nèi)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。這種技術(shù)尤其適合覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)和海洋，為那些傳統(tǒng)有線或無線網(wǎng)絡(luò)難以到達(dá)的地方提供互聯(lián)網(wǎng)訪問。AreaNetwork）、Zigbee等短距離無線通信技術(shù)，將各類傳感器（例如溫濕度、光照、壓力、氣體成分、加速度傳感器RFID）、全球定位系統(tǒng)（全稱GlobalPositioningSystem，GPS）等采集的信息與網(wǎng)絡(luò)相連接，實現(xiàn)物體之間的信息交換和通信。核心目標(biāo)是實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤和監(jiān)管。這使得物體能夠在不需要人類干預(yù)的情況下彼此進(jìn)行自主通信，從而提高了效率。邊緣計算，是一種分布式計算的架構(gòu)，它的核心是在數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地點或靠近數(shù)據(jù)源的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而不是在傳統(tǒng)的集中式云計算中心。通過在網(wǎng)絡(luò)的邊緣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠顯著減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t、減少敏感數(shù)據(jù)的傳輸距離，從而降低數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險。云計算，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過提供按需訪問的計算資源，包括應(yīng)用程序、服務(wù)器（物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器）、數(shù)據(jù)存儲、開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)功能等，來支持組織機構(gòu)和個人的數(shù)字化需求。用戶無需在本地計算機或服務(wù)器上安裝軟件、存儲數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)，而是可以隨時隨地訪問各種在線服務(wù)?？商峁┑脑诰€服務(wù)有基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（全稱Infrastructureasaservice，IaaS）、平臺即服務(wù)（PlatformasaServer,PaaS）和軟件即服務(wù)（SoftwareasaService，SaaS），滿足不同用戶的需求。高性能計算，指的是利用超級計算機和集群系統(tǒng)進(jìn)行的大規(guī)模計算，通常用于要求極高的科學(xué)和工程計算任務(wù)，比如基因組測序和復(fù)雜的物理環(huán)境仿真。異構(gòu)計算，涉及使用多種類型的處理器或多種計算資源來提高效率和性能。例如，一個系統(tǒng)可能同時包含中央處理器（全稱CentralProcessingUnit，CPU）即圖形處理器（全稱GraphicsProcessingUnit，GPU）和現(xiàn)場可編程門陣列（全稱Field-ProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA）等，以最有效地執(zhí)行不同的計算任務(wù)。智能計算，指的是集成了人工智能技術(shù)的計算系統(tǒng)，它們能夠自我學(xué)習(xí)和適應(yīng)，以優(yōu)化計算性能和數(shù)據(jù)處理流程。類腦計算，也稱作“神經(jīng)形態(tài)計算”，指模仿人腦結(jié)構(gòu)和功能的計算系統(tǒng)設(shè)計，目的是創(chuàng)建出能像人類大腦一樣處理信息的計算機系統(tǒng)，以提高計算效率和模式識別能力。類腦計算通常涉及到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，尤其是在深度學(xué)習(xí)和其他機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的應(yīng)用。2.2.2數(shù)據(jù)匯聚層技術(shù)用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、確權(quán)、跨平臺流通，價值發(fā)掘等。實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通到價值釋放的轉(zhuǎn)變，構(gòu)建元宇宙安全可信的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。ETL技術(shù)，全稱Extract,Transform,Load，指的是從然后加載到目標(biāo)系統(tǒng)（Load）的過程。ETL技術(shù)是數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)的關(guān)鍵步驟，對于數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能至關(guān)重要。CDC，動態(tài)數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)，又叫變化數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)，全稱ChangeDataCapture，是一種實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫變化并捕捉這些變化的技術(shù)。它允許系統(tǒng)在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時立即響應(yīng)，而不是依賴于定時批處理。CDC技術(shù)在數(shù)據(jù)同步、實時分析和業(yè)務(wù)決策支持系統(tǒng)中具有重要作用。系統(tǒng)日志采集技術(shù):利用專門的工具如Hadoop的Chukwa、Cloudera的Flume和Faceb支持高速的日志數(shù)據(jù)采集和傳輸，通常用于系統(tǒng)監(jiān)控和分析。2.2.3知識抽取層技術(shù)知識圖譜技術(shù)，是一種用于描述實體及其相互關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息組織成易于理解和查詢的形式。知識圖譜技術(shù)在搜索引擎優(yōu)化、智能推薦系統(tǒng)、自然語言處理等方面發(fā)揮著重要作用，幫助機器更好地理解世界并提升用戶體驗。2.2.4虛擬構(gòu)建層技術(shù)用來將物理實體映射到網(wǎng)絡(luò)空間，從而實現(xiàn)虛擬的時空構(gòu)建、虛擬物品構(gòu)建、虛擬人構(gòu)建。數(shù)字孿生技術(shù)，通過創(chuàng)建一個物理實體的數(shù)字副本來實現(xiàn)對該實體全生命周期的模擬和分析。數(shù)字孿生技術(shù)的關(guān)鍵在于將物理世界的對象或系統(tǒng)與虛擬世界中的數(shù)字模型相結(jié)合，實現(xiàn)兩者之間的實時雙向同步映射。數(shù)字孿生的實現(xiàn)依賴于傳感器等設(shè)備收集的實時數(shù)據(jù)，傳感器要足夠敏感，以確保采集數(shù)據(jù)形成的數(shù)字模型與物理實體狀態(tài)一致。3D建模技術(shù)，是利用三維制作軟件在虛擬三維空間構(gòu)建具有三維數(shù)據(jù)的模型。通常包括多邊形網(wǎng)格建模和NURBS建模。多邊形網(wǎng)格建模適合制作效果圖和復(fù)雜場景動畫，而NURBS建模（全稱Non-UniformRationalB-Splines）則適用于要求精細(xì)、彈性與復(fù)雜模型的量化生產(chǎn)用途。此外，三維掃描作為一種新的建模方式出現(xiàn)，通常使用激光掃描儀來發(fā)射激光，并通過接收反射回來的激光來測量物體表面的點位信息，代表了物體表面的幾何形態(tài)，從而快速獲取現(xiàn)實世界物體的三維數(shù)據(jù)。全息影像技術(shù)，或稱為全息技術(shù)。是一種利用光的干涉和衍射原理來記錄和再現(xiàn)物體三維圖像的技術(shù)。它通過記錄物體反射或透射光波中包含的全部信息（即振幅和相位），可以在空中憑空創(chuàng)造肉眼能夠直接看到的虛擬影像，讓人產(chǎn)生多角度、全方位的360°立體視覺體驗。實時化仿真技術(shù)，是數(shù)字仿真技術(shù)、計算機技術(shù)和并行處理技術(shù)發(fā)展融合的技術(shù)產(chǎn)物。即數(shù)字仿真模型響應(yīng)速度與實際系統(tǒng)的響應(yīng)速度相同，即模型仿真運行1s對應(yīng)實際時間的1s，從而實現(xiàn)虛擬時空與現(xiàn)實時空是同步的，以便于進(jìn)行實時的監(jiān)控和控制。物理精準(zhǔn)仿真技術(shù)，是一種結(jié)合了先進(jìn)的物理模型和現(xiàn)代計算技術(shù)的仿真方法，它能夠在虛擬環(huán)境中準(zhǔn)確地模擬現(xiàn)實世界的物理現(xiàn)象和過程。具有高度準(zhǔn)確性，物理精準(zhǔn)仿真技術(shù)能夠提供與現(xiàn)實世界非常接近的模擬結(jié)果，因為它基于精確的物理定律和原理來構(gòu)建模型。實時性，該技術(shù)支持實時仿真，可以即時反映系統(tǒng)狀態(tài)的變化，對于需要快速響應(yīng)和決策的場合尤為重要。支持故障定位，可以用來精準(zhǔn)定位運行故障，幫助運營人員迅速做出決策。云化建模仿真技術(shù)，又叫云端仿真。結(jié)合了建模仿真理論、異構(gòu)并行計算技術(shù)和云計算技術(shù)的新興技術(shù)。主要特點包括：用戶協(xié)作增強，能夠支持多用戶同時在線協(xié)作，共享計算資源和數(shù)據(jù)，提高團隊工作效率。軟件成本降低，用戶無需在本地安裝復(fù)雜的軟件就可開展仿真模擬，其前處理，后處理都在web瀏覽器上進(jìn)行，求解調(diào)用云端的開源求解器。用戶可以將所有數(shù)據(jù)保存在云服務(wù)器上，只要能訪問網(wǎng)絡(luò)，就可以訪問自己在云端建設(shè)的模擬場景。可以通過云端直接訪問和使用，這樣減少了軟件的安裝和維護(hù)成本。使用地點靈活，由于是基于云的服務(wù)，用戶可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方進(jìn)行工作，提高了工作的靈活性。理模型”的一種先進(jìn)技術(shù)，模型不僅依賴于數(shù)據(jù)，還融入了理論知識，是具有物理常識的人工智能模型，旨在提高模型的準(zhǔn)確性和效率。數(shù)據(jù)驅(qū)動模型依賴于大量數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)等方法來描述那些計算成本高昂或難以用簡單數(shù)學(xué)公式表達(dá)的復(fù)雜關(guān)系。在混合建模中，數(shù)據(jù)驅(qū)動模型可以捕捉到實驗數(shù)據(jù)中的模式和趨勢，從而預(yù)測未知條件下的性能。機理模型，這種建?；谝阎奈锢?、化學(xué)或其他領(lǐng)域的基本原理，用于表示過程相關(guān)的原理。它們通常具有明確的理論基礎(chǔ)，能夠提供對系統(tǒng)行為的深刻理解。在混合建模中，機理模型負(fù)責(zé)解釋那些可以通過科學(xué)原理來解釋的現(xiàn)象。BIM技術(shù)，全稱BuildingInformationModeling，即“建筑信息模型”技術(shù)，是一種基于數(shù)字信息的模擬技術(shù)，用于在建筑工程項目的設(shè)計、建造和管理過程中實現(xiàn)高效和精確的工作流程。它涉及建筑物的物理和功能特性的數(shù)字表示形式，如墻壁、樓層、屋頂?shù)葮?gòu)件的位置、尺寸、材料屬性等。通過BIM，建筑師、工程師和施工團隊可以更好地協(xié)同工作，優(yōu)化設(shè)計決策，減少錯誤和成本，提高建筑質(zhì)量和GIS，全稱GeographicInformationSystem，即“地理信息系統(tǒng)”，是一種用于捕捉、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。