特殊人群遠程健康監護系統的研究和實踐

陸均暐

0 引言

信息技術的發展，改變著人類的思維和生活方式，在智慧醫療的范疇中，人們希望能夠借助信息技術，成為自己身體健康的管理者，從疾病的被動承受者，變為身體健康的主動掌管者。將計算機技術應用到智慧醫療的發展之中，為個人、為家庭、為特定群體，提供日常的健康監護服務，是本節所希望闡述的內容。

目前，在醫療方面面臨問題中，首先是醫療水平的差別，各地的醫療資源分布不均衡，醫療專家的分布也不均衡；另外就是人口結構的老齡化，帶來了保健需求的增加。通過遠程醫療，可以縮小區域間醫療條件的差別，提高醫療效率和質量，減少死亡率，減少病人及家屬的往返奔波。遠程醫療，主要包括了遠程影像學、遠程診斷、遠程會診、遠程教育及遠程健康監護等醫療活動，其中針對特殊人群的健康監護，有著極其重要的地位和意義。

所謂遠程健康監護，即是通過通信網絡，將遠端的生理信號和醫學信號傳送的到監護中心進行分析，并給出相應的診斷意見和建議。隨著傳感技術的不斷發展，健康人群也可以成為被家庭監護的對象，通過對健康者的生理參數進行監護，可以有助于疾病的早期發現和及時治療。

綜上所述，針對老年人的健康監護，是在智慧醫療體系中，不可或缺的一部分，它的意義可以主要歸納為以下幾個方面：

（1）取代部分醫療機構和醫院的健康照護頻率，減少醫療與照護人力的需求。

（2）健康監護在特殊人群，尤其是老年人熟悉的環境中進行，減少患者的心理壓力，有助于提高診斷的準確性，同時有利于患者的康復。由于心理或生理上的壓力，有相當一部分人在醫院測量的數據和在熟悉的環境中測量的數據，有本質的差別。

（3）使傳統的反應式的健康照護方式，轉變為預防式的健康照護方式，同時，可以據此提供個性化的健康管理方案。

（4）老年人的健康監護，可以通過遠程診斷和遠程會診，滿足老齡化社會的慢性疾病的照護需求，減少了患者往返醫院的時間和花銷，同時還能夠更及時地發現健康異常。

（5）健康監護，還具有廣泛的應用對象，除針對老年人外，還可以提供對普通患者和健康人群一個學習醫療知識的機會，提高全民的醫療保健水平和預防疾病的能力。

（6）健康監護市場，正在以每年20%的成長率快速成長，前景廣闊，符合智慧醫療的發展方向。

1 管理模式

在充分尊重我國國情，結合實際情況，整合現有的醫療系統、社區衛生服務資源和第三方健康服務機構的基礎上，本文提出了針對老年人的健康管理服務模式：建立第三方健康管理機構、養老機構和醫療機構之間，多方合作機制的老年人健康監護管理模式。

（1）第三方健康管理機構。發揮自身專業人才與健康管理的經驗，對各類特殊人群進行全方位的健康管理，盡可能的降低成本。同時實現對慢性病的良好控制，增進慢性病患者的健康。

（2）健康體檢中心。由大中型醫療機構的體檢中心和其他體檢機構負責，全科醫師參與，具備全套體檢設備，能夠基于體檢結果，建立相對完整的居民健康檔案。

（3）醫院。

總之，各方之間展開合作，可以更好的發揮各自的優勢，對各自的發展極為有利。同時，各方的合作實現了共同的目標，既控制了慢性病等費用的不合理增長，又提高了特殊人群的保障水平，此種模式下特殊人群健康監護的營運圖，如圖1所示：

圖1 特殊人群健康監護營運模式

2 設備選型

針對特殊人群健康監護的終端設備屬于前端檢測設備，屬于醫療儀器，必須符合醫用電氣設備的國家標準。其對數據采集的準確性和實時性，有嚴格的要求，同時，設備為適應家庭用戶使用，需滿足經濟型和多功能性要求，應采用如下策略：

（1）為適應各類特殊人群用戶的不同監護項目的要求，設備設計應系列化，模塊化。

（2）終端檢測設備應具備多個通訊端口，實現多模塊，多參數的同時檢測，有利于醫生對于各種生理參數進行對比分析。

（3）為了在不干擾使用者的日常生活的情況下，實行實時監護，應采用靈活的通訊方式，可以選擇GPRS、藍牙、CDMA、以及各種3G無線方式，聯入網絡與服務中心，進行通訊。

（4）為了適應長時間穩定工作并省電，應采用嵌入式系統，作為設備的軟硬件平臺。

（5）具備長時間的心電和呼吸記錄功能。

（6）為方便用戶使用，應采用漢字圖形界面，支持觸摸屏操作，具有良好的人機界面，可采用安卓平板，iPad2等硬件設備。

3 功能化實例

特殊人群健康監護系統，應包括功能檢測儀、家庭綜合監護儀、數據庫和WEB服務器及通信網絡組成的服務平臺、醫生和健康管理師等終端設備組成。系統的硬件結構，如圖2所示：

圖2 特殊人群健康監護系統結構

系統的核心目標是通過計算機網絡、自主式監控儀器等技術手段，實現傳統公共衛生和醫療監控的預防和保健、監護、診斷、評估、康復的健康管理流程。針對不同人群的實際情況，以及醫生個人的診斷習慣等，服務流程常常需要進行個性化的定制，采用智能在線咨詢的方式，實現對病人的針對性評估。

具體來說，系統應由4部分組成，如圖3所示：

圖3 健康監護系統組成

（1）家用監測終端設備

設備可以放置使用者家中、辦公室，甚至隨身攜帶，對使用者的各種生理參數進行檢測，并根據需要，將實時數據上傳至第三方健康管理機構，并同時能夠接收醫生診斷結果和健康管理方案。

（2）第三方健康管理機構

作為健康管理運營機構管理特殊人群健康數據的統一平臺。健康的管理人員（如醫生和健康管理師等），通過為各類特殊人群分配健康管理方案，可以在遠程監控特殊人群的反饋信息，并對各類特殊人群的重點監測指標，進行跟蹤和分析，從而判定其風險并對有風險的人群，進行管理干預，以達到健康管理的目的。

（3）醫療機構

醫療機構集中了社會主要的醫療資源和大量的醫學專家，可以為系統提供各種疾病健康管理方案，遠程專家咨詢，并完善專家系統知識庫。

（4）連接上述三方的通信網絡

隨著通信技術的不斷發展，寬帶和無線網絡的普及，通信網絡為系統的實現，提供了技術的平臺。

系統功能方面，老年人健康監護系統應至少具備如下功能：

全程監護：是專門為老年人健康管理提供的基本服務，通過便攜式健康監護設備，為老年人進行24小時全程動態監護。

監護數據接入：遠程健康監護設備通過網絡，將監護數據發送到監護服務系統中。系統首先對監護數據進行初步的處理優化，確保監護數據的可用性，接入到系統中。

健康數據智能實時分析：基于積累的個人健康服務基礎數據，在分析以往歷史數據的基礎上，提取個人的個性化數據，再疊加實時監測數據，利用醫學理論、健康評估模型、智能挖掘和分析技術，由系統綜合自動評判個人健康狀況，對健康預警等功能提供數據分析的支持。

健康指導：根據管理對象的健康狀態，提供針對生活方式、運動、飲食及其它方面的健康指導，幫助管理對象改善自身的健康水平。

健康預警：平臺對全程監護的數據，使用已有的醫學分析模型，進行綜合分析患者的監護數據，當出現身體異常時，會發出預警信息，提醒專業的醫護服務人員，進行鑒別和干預。此外，系統還會結合一些其他的監測數據，對患者進行全面的監護保護，比如：當患者出現在房間突然向下跌倒的時候，結合血壓、脈搏等狀況，系統會分析出患者可能已經跌到，同樣會發出預警信息，提醒服務人員進行確認。專業的醫護服務人員根據系統發出的預警信息，首先對監護數據進行人工分析，在必要的時候，通過網絡向患者或者家屬核實患者身體狀況，并可以指導患者或家屬進行現場的應急急救。針對不同的用戶身體情況，系統提供可定制化的監護計劃管理功能。因此，健康預警主要包括的功能有：健康預警指標設定、預警事件管理等。

個人健康信息管理：健康信息管理模塊，主要負責對從不同監測設備、節點產生的數據匯集而成的實時健康監測數據進行查詢、添加，對診斷結果信息以及醫師的評估信息的添加錄入，如自動從武漢智慧醫療平臺中提取同步居民的醫療歷史和電子病歷記錄，采用通過系統自動分析歸類與專業人員介入設置相結合的方式，分類健康檔案，以提供個性化服務，根據個性化設置，提供有針對性的健康檔案服務（如產生不同周期的報表等）。

健康知識管理：本模塊對健康服務的知識庫進行管理，使得健康知識可以按照不同主題被組織歸納。健康服務知識包括：專家系統的知識庫、個性化/個人化的歷史信息知識、醫護人員的專業醫療知識、居民保健的基本健康知識以及系統中的醫療、健康監護設備的使用知識等。管理模塊通過有授權的操作人員添加、刪除、修改來更新相應知識信息，對經過授權的用戶提供高級查詢接口。

4 研發的實踐

在實際研發和實踐過程中，對于遇到的問題和相應的解決辦法總結如下：

健康服務標準化體系缺乏：內部統一數據標準，方便系統進行數據處理分析，隨后面向不同的設備和廠商提供特定的適配器，廣泛兼容不同的設備，提供更多的選擇。

健康監護設備的安全性和低功耗：選用經過專業認證的健康監護設備以確保安全，同時能夠針對不同的應用環境，選擇不同的無線頻段，并且只有在檢測數據時，才啟動發送，以保證設備的低功耗。

健康監護設備的易用性：健康監護設備選用面向家庭的便攜式設備，專業監護設備需由護士操作使用，降低使用難度。設備的識別、匹配和傳輸根據設備無線模塊的MAC地址識別，后臺自動無線掃描、適配設備，無需人工干預。如果有多個設備存在，根據管理端的配置信息選擇所屬設備匹配。同時，監測設備自動傳輸監測數據，無需人工干預。

室內無線傳輸的衰減：2.4GHz頻段在室內傳輸存在衰減過大的問題，不能滿足鋼筋混凝土架構居室環境的使用，因此采用穿透性較好的無線頻段，在健康監護網關上擴展相應的無線模塊，實現鋼混結構室內的穩定無線信號傳輸。同時改造傳統的數據傳輸協議，配合后臺服務系統的MAC地址管理，解決相鄰居室間的信號干擾問題。

多種健康監護設備的協同監測：通過健康監護網關，管理不同廠商，不同類型的健康監護設備，提供健康監護設備管理，實現自動搜索、識別和匹配設備。支持基于 WIFI和藍牙實現健康監護網關，支持Android和iOS平臺的擴展。

通過對上述研發過程中問題的有效解決，最終平板設備的健康監護檢測界面，如圖4所示：

圖4 平板監護監測界面

5 結論

隨著智慧醫療的逐步深入，醫學模式必將逐漸由生理——醫學——技術模式發展成認知——心理——社會這種更加密切結合的模式。醫學工程的發展與其說是用高科技取代原有技術，不如說是發展適應于個體患者需要的合適的技術。因此智慧醫療將不僅為疾病診斷與治療服務，更著眼于保健與預防。如社區醫療與家庭保健的發展，亞健康狀態的定量測定，集體與個體醫學信息的充分利用等。

本文結合當前的醫療制度改革，醫療資源供給不足的現狀，針對老年人的健康照護方式進行相應的研究，提出建立健康監護系統是針對目前所面臨的社會老齡化、醫療費用高，以及醫院和交通有限等社會問題，提供的一種解決方案，目標是實現醫療進入家庭，預防為主代替治療為主，是用戶在家中實現診斷、監護和治療，這也是智慧醫療發展的必然趨勢。

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