تخطي إلى المحتوى الرئيسي

الابتكار الاجتماعي

    • التحليلات

    حل مشاكل الرعاية الصحية التي يواجهها المجتمع الحديث

    يعد الإرتفاع في أنواع الأمراض المختلفة. وزيادة تفاوت مستوى الرعاية بين مختلف المناطق. وزيادة تكاليف الرعاية الطبية. بمثابة بعض المشاكل التي يواجهها المجتمع الحديث، ولحلها وللمحافظة و تحسين نوعية الحياة، فمن الضروري تقديم خدمات رعاية صحية مصممة خصيصا لكل فرد، لضمان إدارة فعالة للرعاية الصحية، وخلق أنظمة إجتماعية مستدامة للرعاية الصحية. حيث أن التقدم في التقنيات الطبية لن تكون وحدها كافية لتحقيق تلك الأهداف. ستبقى دائما هناك حاجة إلى تكامل تقنيات المعلومات المتقدمة والبنية التحتية الإجتماعية، ورقمنة المعلومات حول سلوكيات الناس و حالة الأشياء، والإبتكارات التي تستخدم الذكاء الإصطناعي، وتحليلات البيانات، وتقنيات التحكم.

    ولهذه الأسباب، حددت هيتاشي الرعاية الصحية بإعتبارها بنية تحتية حيوية لدعم المجتمع، بالإضافة إلى المجالات الأخرى الضرورية للحياة مثل الكهرباء، والمياه و النقل، ولذك فقد طورت أعمالها في مجال الرعاية الصحية بإعتبارها أحد أعمدة أعمال الإبتكار الإجتماعي.

    وقد حققت أعمال شركة هيتاشي للرعاية الصحية الإبتكار من خلال إدخال مجموعة متنوعة من المنتجات و التقنيات لأول مرة على مستوى اليابان و العالم منذ خمسينيات القرن الماضي. عن طريق التعاون مع المهنيين الطبيين لتطوير المنتجات و الخدمات، ومنذ بداية عام 2000 عملت الشركة على توسيع نطاق أعمالها في مجال الرعاية الصحية وذلك في نطاقات متقدمة مثل أجهزة علاج السرطان و تقنية معلومات الرعاية الصحية، وكذلك المساهمة في رفع نوعية و كفاءة الرعاية الصحية. لذلك نملك القدرة على الريادة في جميع النظم الإجتماعية المتعلقة بالرعاية الصحية مع تتقنية التشغيل (OT)، وتقنية المعلومات (IT)، و المنتجات.

    يعد الكشف عن الأعطال في أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي فائقة التوصيل (Superconduting MRI) بمثابة إحدى المشاكل التي تعالجها شركة هيتاشي للرعاية الصحية.

    ملخص الحالة

    • التحدي
      حيث تتطلب خاصية توقع الأعطال مهارات متقدمة من قبل المشغلين البشريين، ومن غير الممكن لعدد محدود من الخبراء مراقبة جميع نظم التصوير بالرنين المغناطيسي في جميع أنحاء العالم. وبالتالي أصبح مفهوم "الصيانة التصحيحية" للإصلاح بعد حدوث الأعطال أمرا لا مفر منه.
    • الحل
      فقد قامت هيتاشي بتحليل بيانات الإستشعار على مدار ثلاث سنوات جمعت من مائة نظام تصوير بالرنين المغناطيسي وخلق آلية للتحقق في أنماط الأسباب التي تؤدي إلى أعطال الأجهزة. ومن ثم إستخدام التعلم من الأجهزة لتحديد الحالة التشغيلية الطبيعية من أجل تحقيق الكشف المبكر الناجح للحالات الشاذة والتغيرات التي تطرأ على الحالة وتؤدي إلى العطل.
    • المشروع
      وقد تم بالفعل الكشف عن علامات الأعطال الوشيكة قبل عدة أشهر من حدوث توقف للنظم، وبالتالي يمكن إجراء الصيانة المجدولة قبل توقف النظم. ونتيجة لذلك، تم خفض وقت توقف النظم الناتج عن الأعطال (مدة عدم إستخدام الأنظمة) بنسبة 16.3٪.

    التحدي

    قيود التدخل البشري للصيانة عن بعد

    يعمل نظام التصوير بالرنين المغناطيسي فائق التوصيل (Superconducting MRI) كنظام طبي لأخذ صور داخل جسم الإنسان بإستخدام الموجات المغناطيسية و موجات الراديو. حيث يعد الأكثر شيوعا في الفحوص الطبية الروتينية و الشاملة، وبالتالي فإن حدوث أي أعطال لن يمنع فقط من إتمام الفحوص، ولكن أيضا سوف يجبر المستشفي على إعادة جدولة (إعادة حجز) مواعيد الفحوصات. كما لا يمكن للمستشفيات تحصيل رسوم الفحص خلال أوقات خروج الأنظمة من الخدمة. وعلاوة على ذلك، إرتفاع تكلفة الإصلاحات الطارئة بالمقارنة مع الصيانة العادية.

    ولتفادي تلك المواقف، تم توفير دعم الصيانة عن بعد منذ منتصف التسعينات، عندما كان الإتصال يتم من خلال الهاتف الأرضى عن طريق (Dail-Up)، وذلك من قبل وحدة أعمال الرعاية الصحية في هيتاشي (شركة هيتاشي الطبية سابقا). بإستخدام نظام دعم الحارسSentinal (IoT/M2M)، قام الفنيون بضبط قيم عتبية للبيانات المستمدة من أجهزة إستشعار مختلفة، ثم ملاحظة التغييرات في البيانات وبناء عليه قاموا بتحديد ضرورة أعمال الصيانة وتوقيت إستبدال الأجزاء.

    ومع ذلك، يمكن للفنيين المهرة التنبؤ بالأعطال في وقت مبكر عن طريق الملاحظات وبالإعتماد على خبراتهم المصقولة، حيث تبلغ أعداد الأنظمة التي يتم صيانتها من قبل وحدة أعمال الرعاية الصحية من المئات إلى عدة آلاف من الأجهزة في جميع أنحاء العالم. وبالتالي فإنة من المستحيل على الخبراء رصدها جميعا. وعلاوة على ذلك، عندما يتم تنفيذ الصيانة الوقائية وفق قراءات البيانات، مما يمكن من تجنب الأعطال في كثير من الحالات التي يمكن الكشف عنها قبل حدوثها، وبذلك يتم تطبيق "الصيانة التصحيحية" قبل حدوث الأعطال.

    الحل

    1. تحديد سبب العطل

    لحل هذه المشكلة، تستخدم وحدة أعمال الرعاية الصحية طريقتين.

    الأول عن طريق وضع آلية لتحديد سبب عطل التصوير بالرنين المغناطيسي من خلال تصنيف وتحليل كميات هائلة من البيانات المتراكمة عبر أجهزة الإستشعار .

    تقوم وحدة أعمال الرعاية الصحية، بعمليات مراقبة وصيانة العديد من أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي فائقة التوصيل *1 (Superconducting MRI) على مدى سنوات عديدة، بما لديها من مخزون هائل من بيانات الإستشعار. وبالنظر إلى هذه البيانات، فقد ركزنا على المبرد، حيث يعد المكون الأساسي الذي يولد حالة الرصد فائق التوصيل، وبإستخدام بيانات الإستشعار يمكننا الإسترشاد إلى معلومات حول كيفية إستخدام المبرد ومدي أداءه لمهامة بكفاءة

    أعدت وحدة أعمال الرعاية الصحية بيانات من 100 نظام تصوير بالرنين المغناطيسي عبر ثلاث سنوات وطلبت من المختبر تحليل أنماط الأعطال. وذلك بإستخدام برنامج بنتاهو (Pentaho) لتحليل البيانات الكبيرة *2 المقدم من شركة بنتاهو، والتي تعد بمثابة شركة تابعة لشركة هيتاشي لأنظمة البيانات (هيتاشي فانتارا) في الولايات المتحدة، وبالتالي فقد قام المختبر بتصنيف وتحليل البيانات إستنادا إلى تحليل المجريات، وقاموا بوضع نظام للتحقيق في أنماط الأسباب وراء الأعطال.

    وفي تلك المرحلة، كان التحدي الأكبر يكمن في معالجة تنقية بيانات أجهزة الإستشعار. وذلك بسبب إحتواء بيانات المستشعر المرسلة من النظام علي كميات كبيرة من الضوضاء والتشويش، مما سبب مخاوف من تقليل دقة التشخيص إذا إستخدمت البيانات المرسلة مباشرة. ولذلك، قام المختبر بإزالة الضوضاء بإستخدام المرشحات على البيانات الأصلية قبل التحليل. مما أدى إلي تحليل البيانات بفعالية أكثر، وإتمام آلية الكشف عن أسباب الأعطال بدقة أعلي.

    2. الكشف عن علامات الأعطال

    وهناك طريقة أخرى لحل المشاكل تتمثل في بناء آلية للكشف بسرعة أكبر عندما لا يكون النظام في حالة تشغيل عادية.

    من أجل هذا الحل، إستخدمنا الخدمة الإلكترونية العالمية لشركة هيتاشي ( TWX-21/ Predictive Maintenance Service) خدمة الصيانة التنبؤية. حيث تستخدم هذه الخدمة خوارزمية تشخيصية تعتمد على (LSC: Local Subspace Classifier): المصنف الفرعي المحلي، والتي تمثل تقنية هيتاشي الحصرية للتحليل الكمي. لتعمل علي تشخيص حالة النظام عن بعد، بما يسمح بالكشف المبكر عن تغيرات الحالة والإنحرافات التي قد تؤدي إلى العطل.

    إستخدمت وحدة أعمال الرعاية الصحية هذه الخدمة وعملت مع قسم تكنولوجيا المعلومات والإتصالات (الشركة السابقة لهيتاشي المحدودة، شركة أنظمة المعلومات والإتصالات المحدودة.) لجمع البيانات المتراكمة من أجهزة إستشعار متعددة من حوالي 500 نظام تصوير بالرنين المغناطيسي ومن ثم إستخلاص البيانات عند تشغيل الأجهزة بشكل صحيح،، ثم تصنيفها إلى مجموعات والتعلم في حالة التشغيل العادية. ومن خلال مقارنة بيانات الإستشعار الحالية تمكنا من وضع آلية للكشف عن علامات الأعطال عند حدوث أية إنحرافات في مجموعات البيانات.

    من أجل أن تقوم هذه التقنية بتسهيل تعلم الأجهزة من حالة التشغيل العادية، علينا أولا تحديد ما هو "طبيعي". لحسن الحظ فإن وحدة أعمال الرعاية الصحية لديها تاريخ في رصد وصيانة عدة آلاف من الأنظمة منذ أن كان الإتصال بالإنترت يتم عن طريق الهاتف الأرضى (Dail-up)، لذلك فقد تم تدريب خبراء علي المعرفة المتقدمة للكشف عن علامات الأعطال. وإستنادا إلى هذه المعرفة قمنا بتحديد حالة التشغيل العادية وطورنا سلسلة من التعلم الآلي، كما قمنا بتقليل التقارير الخاطئة والإنذارات الكاذبة وتطوير النظام ليتمكن من الصمود بفعالية أمام إستخدام في المؤسسات الطبية.

    المشروع

    تم تحقيق أنظمة لا نظير لها تقريبا

    من خلال هذه الإجراءات، تم الإنتهاء من خدمة الصيانة التنبؤية (Sentinel Analytics) لأنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي فائقة التوصيل.

    هناك العديد من خدمات إنترنت الأشياء IoT / M2M التي تربط الأنظمة بالإنترنت وتمكن الناس من مراقبتها عن بعد. ومع ذلك، لا يوجد تقريبا أي أنظمة أخرى تستخدم أساليب تحليل البيانات المتقدمة مثل التعلم الآلي وأيضا القضاء على الحاجة إلى التدخل البشري لتحقيق خدمة الصيانة التنبؤية المتقدمة.

    وقد أتاحت إمكانية الصيانة التنبؤية (Sentinel Analytics) الكشف عن الأعراض قبل عدة أشهر من بداية العطل وإصلاح الأجزاء وإستبدالها بشكل منتظم قبل أن ينهار المبرد، مما يجعل "الصيانة التنبؤية" ممكنة. حيث تؤكد البيانات إلى أنه بإستخدام الصيانة التنبؤية (Sentinel Analytics)، تم تقليل وقت التوقف بنسبة 16.3٪ مقارنة بما قبل إدخاله (وفق أبحاث رصد و دعم العملاء). وتعد تلك النسبة رائعة لنظم التصوير بالرنين المغناطيسي فائقة التوصيل. حيث أنه من المتوقع أن تؤدي هذه الآلية لتحسين الخدمات الطبية وخفض التكاليف علي للمستشفيات، والأهم من ذلك كله تقليل العبء على المرضى.

    الرؤية

    وتتجاوز هذه التقنية حدود الأعمال التجارية وحيث سوف يتم إستخدامها في أعمال شركة هيتاشي للإبتكار الإجتماعي.

    تهدف وحدة أعمال الرعاية الصحية إلى توفير حلول رعاية صحية شاملة تتجاوز المنتجات الفردية وتجمع بين تقنية المعلومات IT والمنتجات في نطاق تقنية التشغيل OT بإستخدام تقنية إنترنت الأشياء IoT / M2M بهذه الطريقة. وتعمل الشركة أيضا على تحقيق أنظمة رعاية صحية مستدامة مثل الرعاية الطبية الإقليمية الشاملة، فضلا عن خدمات رعاية صحية مصممة بشكل أفضل لكل فرد. كما تخطط الشركة لتوسيع "الإبداع التعاوني" خارج الشركة والبحث عن آليات جديدة لإدارة الرعاية الصحية من خلال التحسين الأمثل بالتعاون مع المستشفيات.

    وبالإضافة إلى ذلك، إستخراج المتطلبات من خلال دلائل المفاهيم (Proof-of-Concept) والمساهمة في الدعم والتوسع والتقدم في منصة لومادا (Lumada) لإنترنت الأشياء IoT الذي يعد دور آخر رئيسي لوحدة أعمال الرعاية الصحية. وكذلك بناء نظام لتحليل البيانات وغيرها من الدراية على أساس المعرفة الخبراء المكتسبة من خلال تطوير تحليلات الصيانة التنبؤية ستسهم في تقدم منصة لومادا. سيتم إستخدام تقنيات وحدة أعمال الرعاية الصحية عبر الحدود التجارية في جميع أنحاء مشاريع الإبتكار الإجتماعي من هيتاشي في المستقبل.

     

    الإبداع التعاوني في بيئة طبية - دراسة حالة لتنفيذ الخدمة في مركز كاشيوا الطبي لفحص الصحة

    يتم تقديم دراسة حالة عن "الإبداع التعاوني" بين هيتاشي والعملاء من خلال مقابلة مع مركز كاشيوا الطبي لفحص الصحة.

    تاريخ الإطلاق: مايو. 2017
    قدمت الحلول بواسطة: شركة هيتاشي المحدودة، وحدة أعمال الرعاية الصحية