医疗4.0技术在医疗保健领域的特性和应用

物联网和网络物理系统2（2022）12医疗4.0技术在医疗保健领域的应用：特性、功能和应用Abid Haleema，Mohd Javaida，*，Ravi Pratap Singhb，Rajiv Sumanca印度新德里Jamia Millia Islamia机械工程系b印度旁遮普邦贾朗达尔的B R Ambedkar国立技术学院工业和生产工程系c工业&生产工程系，G.B. Pant University of Agriculture &Technology，Pantnagar，Uttarakhand，印度自动清洁装置保留字：工业4.0医疗4.0医疗保健技术治疗A B标准第四次工业革命可能会帮助许多部门和行业，而医疗保健将受到重大影响。医学进步将更快、更好、更有效，迅速为患者提供药物它将通过向每个人提供医疗保健服务来平衡 医疗4.0是第四次医疗革命，利用新兴技术为医疗保健带来重大进步。在过去的十年中，新的医疗4.0技术已经取得了重大进展，从移动计算到云计算，现在已经准备好作为商业可访问的网络系统使用。随着年龄的增长和预期寿命的延长，老年人迫切需要改善医疗保健本文探讨了医疗4.0及其在医疗保健领域的需求，并讨论了医疗4.0的各种进步步骤。4.0实施.智能和高级功能的医疗4.0实践进行了图解讨论。医疗4.0设想了一个高度互联的卫生系统。医院病床可以连接到网络，并通过物联网（IoT）使用患者数据最后，本文探讨&了医疗4.0在医疗保健服务中的重要应用。医疗4.0除了具有创造性外，还能减轻发达国家的医疗负担，并为欠发达国家提供优质服务，提供全面和高质量的治疗。医学4.0的特点是医学专业的技术发现和发展，以鼓励以患者为中心的治疗和药物。这种数字化转型将以电子方式收集患者的数据，并通过技术加以利用，以更好地理解和诊断他们，用以患者为中心的范式取代以医生为中心的治疗技术。1. 介绍我们正迈向第四次工业革命，以先进的医疗技术加强治疗和服务。医疗4.0技术可以向员工提供实时信息，使他们能够做出数据驱动的决策。因此，它们始终与患者联系并更新被授权的人拥有所有的工具和信息来执行他们最好的工作。虽然自动化将继续上升，但人类将继续在其中心舞台上发挥作用。 IT解决方案通过提供个性化的信息或说明，为消费者提供额外的帮助。以自动化、智能设备和智能工厂为特征的信息化数据有助于在整个价值链中更有效地生产商品[1- 3 ]。医疗设备制造商的灵活性得到提高，消费者通过大规模定制的要求，最终目标是效率，在许多情况下，一个批量。智能工厂可以通过从制造车间收集更多数据并将其与其他公司运营数据联系起来来实现信息透明和更好的判断[4，5]。决策是更好的，因为每个人都有必要的知识，根据事实作出决定制造业创新的愿望也增加了，因为信息很容易在医疗保健中共享。总的来说，人们的表现将得到改善，因为他们可以访问所有信息，而无需搜索。 尽管如此，大多数健康科学公司仍然没有意识到工业4.0的全部潜力，并且未能满足概述的标准。使用工业4.0，制造业的效率、生产力和安全性将达到新的水平[6，7]。随着与患者互动的数字接触点数量的增加，预测疾病是否可能成为一种可能性。* 通讯作者。电子邮件地址：ahaleem@jmi.ac.in（A. Haleem），mjavaid@jmi.ac.in（M. Javaid），singhrp@nitj.ac.in（R. Pratap Singh），r.suman博士@ gbpuat-tech.ac.in（R.Suman）。https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2022.04.001接收日期：2022年2月14日;接收日期：2022年4月5日;接受日期：2022年4月11日2022年4月14日在线提供2667-3452/© 2022作者。由爱思唯尔公司出版我代表科爱通信公司，公司这是CC BY许可证下的开放获取文章（creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表物联网和网络物理系统期刊主页：www.keaipublishing.com/en/journals/A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1213患者在未来会出现严重的问题医疗设备收集的大量数据有助于了解患者并更好地了解他们的解剖结构。保护电子健康信息的努力实时技术可用于评估对药物、设备和其他医疗保健要求的需求。 移动技术将使医生和专家能够远程通信，无论他们在哪里都能保持联系。正在创建各种医疗保健软件解决方案，以增加患者的幸福感并加快医院和患者之间的沟通[8数字医疗创新旨在缩短时间，提高准确性和效率，并以新颖的方式将技术结合到医疗保健中。这些突破可以将医疗与健康，物联网，医学和增强现实，区块链和EMR相结合。物联网应用案例从远程医疗技术到增加患者和医生之间的沟通，再到降低传染病暴露的风险，以及可以在用户层面收集数据的不同智能传感器技术。 数字健康工具有望提高有效检测和治疗疾病的能力，并改善个人医疗保健服务。此外，手机、社交网络和互联网应用程序等技术为患者提供了监测健康状况和获取信息的新方法[11-13 ]。工业4.0使客户能够构建智能产品，这些产品旨在随着时间的推移监控和最大化性能，同时满足客户精确和独特的配置，以构建利用数据和智能尽可能自主运行的由于缺乏准备和洞察力，许多组织不得不快速在线迁移以保持势头，但许多部门不能只依赖远程操作。 由于工业4.0是智能连接机器和机器人的时代，我们必须重新思考我们的公司，提高我们的技能，并重新调整我们的投资，为新技术做好准备。医疗4.0旨在通过最新技术增强传统生产、工业平台以及医疗保健治疗和流程。研究人员发现，预计未来几个月这些类别的支出将增长。尽管如此，对需要更长时间才能产生收入的产品的投资可能会下降或保持稳定。 基于先进发展技术的远程医疗系统可用于有效的感染预防和管理。 这些技术在紧急情况下检测患者异常并及时联系医务人员[16- 18 ]。通过AR头戴式耳机或移动应用程序，预防性维护、资产管理和供应链数据可以被并入技术人员的视野中。人机合作提供了持续连接的技术，以提高效率并最大限度地降低成本。VR头戴设备可作为一个界面，用于访问任何地方的医疗保健设施 在共享的虚拟环境中与远程工作人员、合作伙伴和客户协作可以增强通信和客户服务。制造企业并不总是认识到网络安全或网络物理系统的重要性。然而，工厂和现场运营设备的相同连接可以在开始向工业4.0进行数字化转型时实现更有效的流程，制定包括IT和OT设备的网络安全战略[19- 21 ]。在当今的许多企业中，资产健康的实际状态是未知的，并且数据在多个孤岛中收集和管理因此，存在大量不必要的停机时间和效率低下。维护工作经常与制造不同步，导致产能浪费，并错过高优先级订单的机会。这是通过采用智能资产从被动资产管理过渡到主动数据驱动的资产性能来实现的。知识资产动态维护并连接到所有流程[22，23]。工业4.0的数字革命使企业能够开发数字孪生模型，即运营、生产线、设施和供应网络的虚拟副本来自物联网传感器、小工具、PLC和其他互联网连接的东西的数据被用来构建一个数字双胞胎姐姐数字孪生可以帮助制造商提高效率，优化运营，并创造创新产品。制造商可能会测试对过程的修改，并确定减少停机时间或提高制造过程能力的方法[24，25]。对于工业组织来说，嵌入式传感器和相关机器会产生实际的大数据。制造商可以使用数据分析来研究以前的趋势，发现模式，并做出更明智的决策。 为了获得更深入的见解，智能工厂还可以整合来自公司其他部门及其更广泛的供应商和分销商生态系统的数据。制造商可以通过分析来自人力资源、销售和仓储的数据，根据销售利润和人员做出生产决策[26，27]。本文详细介绍了医疗4.0技术及其在医疗保健领域的重大进步。2. 医疗4.0医疗4.0是制定一项战略，使他们能够从制造商过渡到服务提供商。这种演变被简化为根据客户的需求和便利度定制服务。医疗4.0使用现代技术将患者和医疗保健专业人员与组织和治疗技术联系起来。这些技术正在演变为以患者为中心的方法，其中数据将提供给行业参与者，以开发更好的技术和医疗保健提供概念[28，29]。医疗4.0的发展将引发创新，并带来集中的医疗保健服务。它渴望积极专注于病人导向和个人护理服务与尖端技术。物联网、人工智能、机器人、信息安全等全球研究领域将大量参与将医疗交付与精确的药物和基于生活方式的患者护理和治疗方法联系起来[30，31]。虚拟现实在整个医疗4.0过渡过程中为医疗技术的改进做出了重大贡献VR的可穿戴技术耳机允许患者虚拟地探索未知部分，并在整个跨度内从医院的平淡无奇的墙壁上消失，并利用该技术使患者的治疗时刻更加简单。除了为患者提供逃生路线外，VR还证明了疼痛管理的有效性，并在慢性疼痛患者中显示出重要的改善。此外，通过专注于通过家庭疗法和虚拟治疗进行自我护理，患者可以快速从商业平台获得VR耳机，并以与医院环境相同的方式见证疼痛缓解方法[32人工智能、大数据、机器人和机器学习的进步对数字医疗产生了重大影响。此外，数字医疗保健领域的变化继续推动可摄取传感器、机器人护理人员以及远程监控患者的小工具和应用程序的发展。此外，先进的制造和供应链解决方案将确保在精确的时刻为患者提供正确的治疗和干预医疗4.0技术包括可穿戴设备、应用程序和移动技术，可提供医疗保健援助和监测，越来越受欢迎，特别是用于管理长期和慢性疾病。可穿戴设备引入了各种心率变异性、脉搏血氧仪、心电图和连续葡萄糖监测。 广泛的数据分析可以帮助确定病人的类型，并制定预防措施，以防止他们返回。预测分析可以帮助医院和诊所预测入院率，以提高工作人员的调度[34医疗4.0技术一直在推动医疗保健的转型，从移动医疗应用程序和软件，帮助医生使用人工智能做出临床决策。此外，医院可以利用传感器来管理供应库存，优化他们对气体、化学品和一次性物品（如口罩和手套）的使用和支出。患者可以将敏感的个人信息委托给医疗保健专业人员。除了保护个人信息，A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1214物联网设备必须在连接、性能和实时数据传输方面可靠[37，38]。与EHR相关的技术帮助医生更好、更快地诊断患者，并整合其他医生网络，以处理转诊并将处方传输给药房。 患者参与技术有可能大幅削减可避免的医疗费用。这一信息使人们能够与他们的健康建立更紧密的关系，并评估他们可能需要的药品或医疗保健服务的成本。这种数字化转型对新的制药公司很有帮助，因为制药行业有机会在网上与潜在的患者接触，因为他们正在调查各种商品的好处[39，40]。3. 医疗4.0的需求医生治疗慢性病患者的程序需要进一步简化，以最新的研究和生物技术的进步。医疗4.0技术有助于提供个性化治疗，快速解决症状，并实时监测患者的健康状况这场技术革命的核心是跟踪技术突破，这些技术突破可能提供一致的患者数据，这对成功的治疗至关重要它强调需要数据记录和数据显示设备，如传感器，监视器和其他工具[41，42]。 医疗4.0正在成为医疗保健领域的新趋势，医疗保健行业可以从采用人工智能的云计算中受益。云计算有几个优势，有助于增强个性化的购买体验。它可以识别客户浏览和购买习惯的趋势。 个人客户可以通过人工智能提供非常准确的产品。客户互动的自动化是通过使用人工智能来实现的由人工智能驱动的聊天机器人可以同时与许多参与者进行通信，响应并发起对话[43，44]。人工智能也可以用来提供实时帮助。数据挖掘是人工智能的重要应用，可以在分析大量数据的同时快速识别有价值的相关见解。该技术在操作自动化和其他企业自动化技术中至关重要。来自医疗保健系统多个部门的数据将汇聚在一起，并可以利用这些数据来开发跨部门创新[45，46]。由于数据的存在，医学研究也将大幅增长。因此，收集和分析大量数据的能力意味着医学研究将比过去快得多。 患者将更好地了解自己的独特状况，因为他们将与医生沟通，并通过实时监控提供定制的信息。医疗4.0技术监测患者并实施个性化护理。可以创建生物识别设备来在预约之间扫描患者，以尽早检测和治疗疾病。 随着技术的进步，更多的人将以更低的成本获得高质量的医疗保健。它通常会导致更健康的人口，这意味着费用将不可避免地降低[474. 研究目标医疗4.0基于传感器、监护仪和相关医疗设备的网络，这些设备持续通信。物联网通常建立一个互联设备的网络;医疗过程可以独特地改变。可穿戴技术对于捕获和发送患者数据至关重要，但其实用性并不止于此。他们还可以帮助保护工人的安全。 VR已被发现为某些患者（如烧伤患者）提供出色的疼痛缓解能力，而不仅仅是逃避现实。这可能是一个很好的方法，以提高病人的治疗慢性疼痛。VR头显现在已经足够小，可以被患者带回家，一旦他们离开医院，为他们提供了一种新的止痛方法医院中的医疗4.0技术吃医院可以部署物联网设备来自动化温室操作[50- 52 ]。本文的主要研究目标如下：RO 1：随着工业4.0的到来，研究医疗4.0及其在医疗保健领域的需求;RO 2：讨论有效实施医疗4.0的渐进步骤;RO 3：识别医疗4.0实践的先进和智能功能;RO4：确定医疗技术的重要应用4.0来改善医疗系统。5. 审查方法这项基于文献综述的研究是关于用于开发医疗4.0的先进数字技术，并确定其在医疗保健领域的扩展能力。Scopus、Google Scholar、ScienceDirect、Research Gate和其他数据库用于查找“医疗4.0技术（所有技术）”和“医疗保健”的相关论文。这方面的大量文章被发现。最后，选择最相关的论文并进行批判性讨论，在医疗保健领域具有重要的应用。 本文件适合于实现研究的总体目标，并根据研究结果进行归纳和提出建议。本研究在文献回顾的基础上，试图更好地理解医疗4.0技术对医疗保健的作用.6. 医疗4.0实施图1探索了医疗保健结构中医疗4.0实施的基本渐进步骤。首先，该过程从患者数据收集和患者过去医疗细节的记录该记录的患者数据用智能系统进一步处理，即，人工智能、机器学习技术、物联网、云计算等。这一执行过程以汇编分析数据和准备改进的病历结束。 这最终使最终客户或患者更快乐，最大的满意度[53，54]。医疗4.0技术旨在改善运营绩效，包括健康和安全绩效。因此，医疗4.0技术和基于人工智能的技术在工业过程中的使用增加是不可分割的。这些技术运行的数据流为使用人工智能支持甚至直接管理工业流程的执行奠定了基础。ML的各种工业应用过程工业中使用的许多自动化过程控制系统越来越多地采用深度学习算法作为其操作的一部分。此外，企业资产管理系统依赖ML方法来确定何时应该对设备进行维修和检查，以最大限度地减少停机时间[55，56]。制造商可以通过使用先进的仿真软件工具、新材料和3D打印等技术，为特定客户工业运营依赖于透明和高效的供应链，作为强大的工业4.0战略的一部分，供应链必须与生产活动这改变了制造商获取原材料和交付最终产品的方式。对数字化的重视得到了工业4.0、创新生产和提高性能趋势的补充。这些智能工厂通过结合数字和物理系统、物联网和IIoT系统而变得可行[57将医疗领域与技术设备连接起来，使医疗服务提供者能够引入更精确的治疗方法。脉搏计和可穿戴设备在促进患者自我护理方面发挥着重要作用。物联网设备捕获数据并将其传输用于检查和有效的医疗，为医疗从业者提供更准确的各种医疗应用和诊断。人工智能正在改变医疗保健领域，使临床医生能够专注于最关键的患者护理和要求，而不是A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1215Fig. 1. 实施医疗4.0的工作步骤。被相同患者的不同优先级分散注意力[60，61]。人工智能驱动的聊天机器人帮助患者理解一系列预定义的问题及其响应数据，以制定更有效的治疗计划。患者可以过滤基于诊断的查询，并根据他们的感受选择最佳替代方案，而不带偏见或判断。该策略展示了一种尊重和有效的沟通工具，通过满足患者的直接需求为患者提供出色的诊断[62，63]。每一个住院超过一天的病人都熟悉这个惯例：在特定的时间吃饭。然而，人们在不同的时间吃饭，如果不能在最适合他们的时间频繁吃饭，可能会很不方便。医疗保健的进步努力结合医疗技术，以满足和了解患者的饮食偏好，以及何时以及如何让他们感到舒适。大多数医疗服务提供者已经开始生产新鲜的食物，并尽可能多地消除了这些食物。医院可以使用物联网来自动化生产操作，并降低雇用园丁团队的总体成本。医疗保健领域的物联网设备，如可穿戴健身带、脉搏计、数字温度计及其他相关健康设备，提升了个人的自我护理能力。这些小工具使用户能够测量他们的健康生命体征，记录它们，并在需要即时诊断时与医生进行沟通[64，65]。医疗保健部门进一步研究医疗保健部门获取的所有数据，随后设计以客户为中心的技术模型，以简化所遵循的医疗保健模型获得的数据完全取决于适当技术的适应和执行当应用于患者时，用于数据评估和医疗保健提出创新解决方案的大多数医疗保健模型处理长期使用行为中缓慢测试和显示结果的观察当患者需要紧急医疗干预时，无法克服数据收集的延迟评论关注患者安全性以确定结果的可能性可能是一种耗时的技术，导致每个患者的观察结果都是唯一的[66，67]。联网工厂可以将来自生产设备和质量控制输入的传感器和物联网数据与正确的技术相结合，以实现更集成和更智能的操作。分析实时和历史数据可以帮助识别趋势、模式，触发器或异常，允许技术人员在制造过程的任何点采取主动行动。远程企业高管也可以使用它来做出数据驱动的战略选择。生产线上的传感器可以检测到损坏的部件，并且可以将数据发送到云端进行人工智能验证。 结合实时数据和分析信息，增强现实可以为工厂工程师提供新的界面，以更加协调和知情的方式完成操作，无论是在现场还是在远程位置。 智能工厂的出现，将作为设备，将使用数据以令人难以置信的速度有效地构建，传输，报告和学习-通过物联网将网络物理系统，人类和智能工厂互连。因此，工业合作伙伴可以有效地、无差错地传达信息[687. 医疗4.0实践的智能和高级功能图2举例说明了医疗4.0文化的不同智能和数字技术特征，以适当实现其支持医疗单位。这种方法尤其从云和突出的基于数据的工程方面开始，最终以医疗4.0的经典和复兴功能引领患者服务基于智能人工智能的分析和基本要素进一步支持医疗4.0文化，为最终患者提供所有可能的护理单位。基于物联网的功能还支持医疗4.0技术，为医疗保健单位和患者提供有影响力和基于优先级的输出[71，72]。技术还可以通过提供交互式房间服务和膳食来帮助患者可穿戴设备和其他IoMT设备帮助医生远程访问大量患者信息。因此，医疗机构可能不再需要物理位置进行日常操作，例如检查。因此，该部门可能会重新考虑建造和经营医院的意义可穿戴设备已经影响了目前的医疗保健领域，允许人们测量他们的健康状况，例如消耗的卡路里数量可穿戴设备和传感器的发展预示着远程医疗的新时代护士和专家可以为无法前往医院的患者提供治疗患者可能不需要使用正确的可穿戴设备返回医院进行术后检查。远程医疗还为从业人员提供了更多的时间来治疗重症患者，A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1216图二. 医疗4.0的先进性和生产性特征。上下班医疗保健业务的另一个可能领域是机器人过程自动化。现在，当大多数人想到机器人时，他们会想到聊天机器人来管理客户查询和预约。然而，在未来，我们可能能够利用更先进的机器人技术来照顾患者[73，74]。5G是当今一些最知名的医疗保健公司正在研究的重要技术之一。虽然远程医疗和混合现实市场有几个前景，但由于移动连接不足，这些替代方案受到限制 5G还可以使医疗保健公司快速访问庞大的数据库，使他们能够更快地对援助请求做出反应。更好的移动连接也将为新的第四次工业革命组件开辟前景。5G可以让物联网设备更快地连接和通信。技术革命提供了一个独一无二的环境，所有行业都可以发展和演变。 它预示着医疗保健新时代的到来，承诺在未来几年为医生和患者提供更好的体验。医疗保健技术，从移动计算到云计算，在过去十年中取得了重大进展，现在已经准备好部署为商业可用。它是获得实时结果和数据的关键，将医疗保健推向成功的新高度[75，76]。数字孪生是一种虚拟复制品，它模仿了实际对象或过程在其存在过程中的行为。该技术通过在物理世界和数字世界之间提供近实时的桥梁，允许远程监控和操作设备和系统最后，它还可以模拟不同的模型，以评估和预测资产和流程以及情况下的相关变化。使用数字双胞胎的公司获得了显著的好处，包括增强运营、产品和服务创新以及更快的上市时间。质量控制人员可以设置一个连接到云的智能手机，以最低的成本从几乎任何地方监控生产操作制造商可以通过使用机器学习算法快速发现错误，结合空中无人机技术，基于工作场所人工智能的技术有助于对医疗保健资产进行结构检查，并自动检测不安全的工作实践和即将发生的事故。可穿戴技术预测患者未来的不良健康终点，专家系统技术允许传授最佳实践。它被用来创造机器奴役人，以帮助我们以更少的人力产生更准确的结果，从而加快我们的工作[1，77]。随着连接的改善和信息的获取变得简单，患者将越来越多地参与他们的医疗保健。随着病人对自己的情况了解得更多，他们会想决定如何对待自己数据的收集和分析将带来巨大的进步。 医疗4.0需要几种技术，并在几种情况下使用。医疗4.0的发展将改变这些组织内部的医疗保健和解决方案的合作方式;医生将做出更好、更明智的决定。从工厂底层传感器、设备和机器生成的实时数据可以被其他制造资产即时摄取和 它可以通过企业软件，如其他业务管理软件共享。智能工厂可以根据客户的需求生产具有成本效益的定制产品[10，13]。医疗4.0可以通过提供更准确和个性化的护理来改善医疗保健这种医学定制将加速更有效和近实时治疗的发展。这可以通过将医疗设备与网络物理系统、软件构建块、大数据工具、物联网和5G等方面相结合来实现。 优势是巨大的，这些技术的部署将使治疗取得重大进展，并使更多的人以负担得起的价格获得这些技术[17，20]。8. 医疗4.0技术在医疗保健领域的应用医疗4.0技术在医疗保健领域的使用，通过允许更多地访问个人数据，实现了几种监测用户健康和福祉的新方法虽然数码化对我们的生活带来裨益，但家长很难让子女远离数码娱乐媒体。远程医疗相对于面对面医疗的主要优势之一是，它限制了患者、医护人员和其他患者之间的接触，同时仍能提供重要的患者体验。 区块链是一项可以显著增强医疗保健业务的运动。互操作性是区块链在医疗保健技术中最重要的优势之一。在使用公私技术时，医疗保健信息的使用具有更好的完整性。可穿戴设备为医护人员提供实时的患者数据，而他们仍然在家里。由于医疗技术的进步，医疗从业人员和患者之间的沟通变得更加容易[78，79]。医护人员可以通过电子邮件、手机、短信和其他方式进行通信医生亦可制作网络研讨会及影片，并利用网上平台及社交媒体与其他专家互动。网络会议使跨越地域界限的交流成为可能。所有的病史、检查结果、诊断和相关信息都可以使用电子病历集中记录在一个这些数据可以提供更有针对性和更精确的护理，并有机会确定个人健康模式。 医疗计费系统使医院，诊所和医疗办公室更有效率。这些医疗专家可以提供个性化的治疗方案，以避免住院和不必要的访问。医疗技术允许访问大量数据，改善沟通，并为研究提供必要信息。患者可以随时随地轻松使用手机发布问题，医生也可以轻松回复它促进信心，建立信任，并保证患者在任何疾病中得到即时指导[80，81]。医疗4.0的主要应用如下：8.1. 远程医疗远程医疗，通常被称为远程医疗或电子医疗，是远程提供医疗服务，如测试和咨询。远程医疗使医疗从业人员能够检查，诊断，A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1217治疗病人而不看他们。病人可以在自己舒适的家中通过使用个人技术或访问专用的远程医疗亭与医生进行交流。它使医生和患者能够实时沟通[82该技术允许患者捕获有关其体温、血糖水平、血压和其他重要指标的数据远程医疗是一个相对较新的概念，其中电信技术提供临床服务，如医疗诊断，干预或治疗[87远程医疗是一个更广泛的短语，包括非临床服务，如远程病人监护和个人医疗培训。近年来，远程医疗服务越来越受欢迎，因为Covid-19使世界各地的个人更加担心他们的总体健康[90- 95 ]。人们越来越自我隔离，一般都试图减少感染的危险，所以去看医生变得很困难。在促进健康和预防疾病方面，远程医疗应用已成为全世界数百万人的关键。这项技术可以为无法前往医疗中心的患者提供医疗服务为了帮助诊断和治疗，医疗保健专业人员在与患者的互动中包括远程医疗应用[968.2. 传感器和可穿戴技术这些技术的应用是为了改善医疗保健，减轻医务人员的负担，并允许患者在家或远离医院接受治疗这些用于监测健康的各个领域，从体重和睡眠模式到运动和食物，允许用户根据事实做出更好的健康决策，而不仅仅是计算卡路里和步数。一些患者倡导团体甚至利用它来帮助那些居住在远离医疗设施或医疗设施之外的体重和健康问题的人们。SensorMetrix的无线传感器用于医院冰箱、冰柜和实验室，以保持血液样本、药品和其他物品处于合适的温度[100- 102 ]。通过将可穿戴监测器与其他数据传感器源相结合，它们节省了资金和时间，使老年患者和其他有长期健康问题的患者能够有效地跟踪他们的进展和困难。这种传感器可以发现与肠易激综合征和结肠癌相关的异常，而不是更具侵入性的操作。无线医疗设备已经存在了一段时间，但它们主要用于帮助医生进行评估和监控关键的患者数据。设施和组织越来越多地联系在一起，从而能够更好地利用和管理。这种跨设备连接可以实现更快的数据处理和与提供商的交换[103-105 ]。智能监测可以帮助发现疾病的早期症状，从而提供更好的治疗方法和预防。 这个小工具还报告糖尿病和前列腺癌等疾病，并将这些信息传递给医生和护士，协助管理病情。该服务提供对患者和医疗设备的定位即服务跟踪。 该解决方案旨在提高员工和患者的满意度，同时简化资产管理和患者流程。无论是临床效率、家庭跟踪还是健康监测，这些小工具都有助于更有效地监测和管理健康问题。如今，大多数患者与医疗保健系统的接触都包括医疗技术和小工具。医疗保健行业逐渐认识到物联网技术的革命性 互联医疗设备的创新受到计算机和处理能力、无线技术和缩小规模[106这些医疗用品的安全和质量与每个用户的健康密不可分。疫苗安全性应贯穿于“研究、开发、制造、运输、使用”的全过程。它在跟踪疫苗接种的温度和湿度并在超过可接受水平时发出警报方面发挥着重要作用。与其他疫苗接种一样，COVID-19疫苗的有效存在必须在低温下产生配备传感器的数据记录仪可以识别冷链故障在疫苗离开工厂之后和到达使用者之前，在发生不可挽回的伤害之前提醒使用者。患者有不同的需求，需要不同类型的护理。这也适用于患者监测。心脏病患者可能需要定期检查血压因此，可以利用远程听诊器来检查心率。需要与众多医生进行定期检查和精确的计划来管理罕见的疾病。 远程患者监护可以帮助他们领先于治疗方案，挽救患者的生命[110-112 ]。动态血糖监测是糖尿病患者实时监测血糖水平的一种先进方法 这些技术监测患者的血糖水平，并与胰岛素泵连接，自动暂停胰岛素输注。 该系统设计可被开发为在医院信息系统中收集和存储葡萄糖数据。它允许临床医生从患者那里获得实时数据病人现在可以摄取带有药丸状传感器的小工具 一旦传感器被消化，它们就会向患者的移动应用程序提供数据，这将有助于他们坚持正确的药物剂量。由于健忘或其他人为错误，大多数药物都没有按照指示服用。这种可摄取的传感器确保患者在正确的时间和正确的量服用正确的一些可摄入的传感器也被用于帮助医生更精确地检测患有肠易激综合征和结肠癌等疾病的患者[1138.3. 人工智能人工智能在遏制COVID-19方面发挥了重要作用。最初，人工智能被用于自动化最平凡和重复的流程，并减少文书工作。随着保险公司、医院和患者对健康数据和信息需求的数字化，其作用变得更加突出。从医院护理到临床研究、药物开发，再到保险，人工智能应用正在重塑卫生部门的运营，以节省成本，同时改善患者的治疗效果。人工智能已被证明有利于医疗保健业务，无论是用于寻找遗传密码，手术机器人或提高医院效率之间的联系[116人工智能可以分析大量数据，这些数据可用于创建知识数据库，并简化对每位患者的评估和建议，从而改善临床决策支持。 医生可以使用这种技术来帮助他们发现非结构化笔记中的危险指标。人工智能有助于初级保健的自动化，使临床医生有时间更多地关注危急情况。人工智能驱动的医疗聊天机器人服务可以为患者提供许多与健康相关的查询的即时答案，并指导患者解决任何潜在的问题，节省不必要的医生和医疗中心之旅。人工智能还可以提高手术速度，帮助医生进行精细的切口[121人工智能计算机可以使用以前手术的数据来构建新的手术方法。该设备的准确性降低了手术期间震颤或其他不必要或无意移动的风险人工智能技术使虚拟护理助理能够进行各种活动，从与患者交谈到引导他们到最合适和最有效的护理单位。这些虚拟护士24 *7，回答问题，评估病人，并给予即时补救措施[125，126]。人工智能可以帮助医生更准确、更快速地检测、预测和诊断疾病。同样，人工智能算法在专业水平的诊断中是准确和精确的，并且在识别糖尿病视网膜病变方面具有成本效益。人工智能和医疗保健技术的最大优势是它们可以更快地提供正确的结果。总是需要人的触摸来验证治疗是否合适和情感上的影响[127，128]。有效分析数据的医疗机构可以得出挽救患者生命的结论。医疗保健公司中的人工智能创建了机器学习算法、基于自然语言处理（NLP）的解决方案和深度学习技能，以评估大量数据。公司可以A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1218通过分析患者的病史和测试结果来确定健康趋势，从而提供更好的治疗。医疗诊断是AI在医疗保健领域的另一个潜在功能 在医疗保健领域，机器学习和人工智能分析大量信息，以便在治疗太迟之前提供准确的医疗诊断。它使医生能够在任何严重的情况发生之前开始治疗帮助癌症检测的人工智能技术证明了它可以拯救全世界人民的生命。它们越来越多地被用于对抗疾病和拯救更多的生命[129，130]。医生和研究人员经常进行测试和调查，以发现药物，以帮助患者更快，更有效地愈合。它需要确定药物成分和影响的理想化合物医疗保健领域的研究人员可以使用机器学习和人工智能来创建各种设计并评估其实用性，而不会危及人类志愿者的生命。人工智能软件可以通过佩戴智能设备和可穿戴设备收集健康数据并实时更新，允许临床医生访问并做出明智的判断。 人工智能系统可以检查患者的既往病史，将其与医学成像和扫描相结合，并产生准确的健康状况。 它可以提供患者未来可能患上的任何疾病的信息[133，134]。医疗保健从业者现在可以使用虚拟助手来帮助他们在手术和护理过程中与人工智能的进步人工智能技术可以通过分析术前数据并推荐最佳行动方案来这很可能是医疗保健行业最新的AI应用之一。虽然人类主导医院，但人工智能应用程序迅速接管职责并改善护理服务。人工智能可以成为一项突破性的技术，为个人提供实质性的优势一些公司积极参与了许多委员会和组织，以协助建立标准和监管框架。此外，在创建和部署人工智能产品时，一些公司与地方当局密切合作[135，136]。8.4. 数据科学数据科学也正在改变医疗保健的提供传统上，药物及其剂量完全由医生决定。他过去常常根据病人的症状和知识基础推荐适当的治疗和药物，可能会有判断错误。然而，随着数据科学的进步，精确的诊断医疗措施现在是可能的。&现在，它正在医疗保健的各个领域进行探索，如医学成像、药物开发、药物递送、测试、基因组学、预测诊断、新药开发等[137]。今天，医学成像是其使用的最新领域。成像程序，如X射线，MRI，超声波，扫描和CT扫描查看人体的内部/外部工作。数据科学中的深度学习方法正在开发中，以检测扫描照片中的此类微小缺陷现在可以通过图像分割[138- 140 ]通过扫描图像查找数据科学和机器学习算法有助于提高预测的成功率;因此，很少有制药公司使用患者信息（如突变特征和患者元数据）来了解即将发生的疾病。这些数据对开发模型和确定统计相关性有很大帮助公司现在可以考虑制造针对基因组序列中主要突变的药物 有各种开放的身体部位图像数据集供数据科学分析师使用，他们可以使用这些数据集来获得实用的专业知识。药物发现是一个高度技术性的领域，非常耗时。它需要大量的财务投资，而制药专业非常依赖数据科学来解决问题并提供更好的治疗[141，142]。数据科学算法可以模拟药物在体内的作用方式，从而消除了冗长实验的需要随着数据科学的进步，通过结合遗传学和药物-蛋白质结合，可以在该领域产生新数据库。预测分析在医疗保健行业非常重要，是健康分析中讨论的主题之一。预测模型分析以前的数据，从中学习，然后发现趋势并做出准确的预测。 这种预测分析有助于改善患者护理、慢性病管理、供应链和药品物流的效率。IoT非常依赖数据科学。这些物联网小工具作为可穿戴设备存在，测量用户的健康指标，然后使用数据科学来检查收集的数据[143数据科学对于监测患者的健康状况并告知为避免潜在疾病发生而采取的必要措施至关重要数据科学在优化医疗保健经济支出方面发挥着重要作用。因此，医生可以通过使用分析仪器来监测患者的昼夜节律周期、血压和卡路里摄入量。 他们可以使用家用设备和可穿戴的监测传感器来监测病人的健康状况。 有许多针对慢性病患者的系统可以跟踪他们的运动，检查他们的身体参数，并分析数据中的模式。它使用实时分析来预测患者是否会根据当前的健康状况出现问题此外，它有助于临床医生做出决定，以帮助处于困境中的患者[146，147]。因此，为了预测各种疾病的发展，需要考虑特定生物学参数（如基因组结构或临床变异性）的影响。预测疾病发展或预防以降低风险和不良反应是常见的原因[148，149]。数据科学通过提高诊断和治疗的生产力以及改善医疗系统的工作流程，为医疗设施和流程的进步做出了贡献。最突出的成像方法集中在创建，解剖和去除去噪，这允许深入的解剖检查和疾病识别。肿瘤、动脉狭窄和描绘是最有前途的应用[150，151]。使用虚拟帮助创建的应用程序是数据科学的绝佳例证。数据科学家创建了完整的系统，为患者提供量身定制的体验。基于数据科学的医疗应用程序通过评估症状来帮助患者诊断疾病 患者只需输入症状，程序将预测患者的诊断和病情。它可以根据患者的情况推荐预防措施，药物和治疗[152因此，数据科学对医疗保健和医疗业务产生了重大影响。数据科学中的分析方法从以前的数据中学习，并对结果进行准确的预测。8.5. 物联网医疗保健中的物联网（IoT）提供互操作性、机器对机器连接、信息共享和数据迁移，这有助于提高医疗保健服务交付的有效性。物联网设备可以收集、报告和分析实时数据，无需保留原始数据。医疗物联网设备收集任何疾病的重要指标，并将这些数据传输给临床医生进行实时监控，而移动应用程序和智能传感器则向个人通知关键部分[155医疗保健服务比以往任何时候都更加昂贵，世界人口正在老龄化，慢性疾病的数量在这项技术的帮助下不断增加。 使用这种以技术为基础的医疗保健策略有无与伦比的好处，可以提高治疗的质量和效率，从而改善老年人的健康。通过连接的设备进行远程健康监测可以在医疗紧急情况下挽救生命，如心力衰竭，糖尿病，哮喘发作等。[159通过连接到智能手机应用程序的创新医疗设备进行实时健康监测，医疗设备可以收集医疗和其他所需的健康数据，并利用智能手机的数据连接将收集的信息传达给医生或云平台。在医疗保健移动解决方案和其他创新物联网技术以及下一代医疗保健的支持下，A. Haleem等人物联网和网络物理系统2（2022）1219设施，物联网可以自动化病人护理工作流程[162它还有助于医疗保健从业人员做出明智的判断并提供及时的治疗。因此，物联网提供实时警报、跟踪和监控，允许动手治疗，提高准确性，医生及时干预，并改善整体患者护理交付结果。 医疗物联网应用也可用于研究。物联网使我们能够收集大量关于患者疾病的数据，这些数据需要数年时间才能手动获得[166物联网被用于各种设备中，以改善向患者提供的医疗保健服务物联网通过简单地安装智能医疗设备芯片来升级现有设备。这种芯片增强了病人对支持和护理的需求。物联网在医疗保