高校健康管理信息系統的分析與設計*

蘇 航 劉欣悅 郭載勛 楊 琳 武曉君 李 錕 方麗英*

高校健康管理信息系統的分析與設計*

蘇 航①劉欣悅①郭載勛①楊 琳②武曉君①李 錕②方麗英①*

目的：基于健康管理理念及其在我國的發展現狀，針對我國高校的環境特點、健康資源及人群健康情況，闡述建立面向高校的健康管理信息系統的意義與可行性。方法：借鑒信息系統設計方法中原型法的設計思想，對系統的部署、數據源與異構數據集成以及功能需求等關鍵要素進行分析與設計，提出健康評價機制的設計目標與算法。結果：系統采用通用性及擴展性優秀的B/S結構、MVC理念進行架構搭建，通過統一建模語言UML進行建模，以J2EE技術、輕量級開發框架SSH及Web Services等形成基本技術路線。結論：高校健康管理信息系統具有良好的通用性、可擴展性及可行性，可為構建我國健康管理模式及高校人群健康等工作提供借鑒和參考。

健康管理；信息系統；高校；健康評價

[First-author’s address] Electronic Information and Control Engineering College, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.

隨著我國經濟和物質水平的飛速發展、生活節奏的不斷加快，人們的健康情況令人擔憂。北京某高校2010年調查報告指出，患心血管疾病與代謝及內分泌系統疾病的男性教職工達到50.4%與20.1%，女性教職工達到32.0%與11.7%；教職工集中的年齡段及其特殊的工作內容與環境使該群體正在成為亞健康高發人群，而長久的亞健康狀態正是引發各種慢性疾病的重要誘因[1]。高校學生的健康已經成為各高校乃至社會面臨的嚴峻問題，吸煙、過量飲酒及熬夜等不良生活習慣正在影響著高校學生。據某醫科大學學生亞健康調查結果顯示，665名大學生中亞健康發生率高達62.3%，高校學生已經成為未來慢性病的潛在群體[2]。

本研究借鑒健康管理的理念與模式，針對高校師生對于健康管理服務的需求進行分析，提出建立面向高校的健康管理信息系統的構想，設計健康評價模型及系統架構。

1 高校健康管理信息系統建設意義與分析

1.1 我國健康管理發展現狀

健康管理是以不同健康狀況的人群的健康需求為導向，對個人或群體進行健康狀況以及各種健康危險因素進行全面監測、分析、評估和預測，提供專業健康咨詢和指導服務，并提出相應的健康計劃，針對健康危險因素進行系統干預和管理的過程[3-5]。健康管理服務在2005年作為國家承認正式的衛生服務引入我國，至今，雖然健康管理在我國傳播迅速，但是鮮有面向于校園的管理模式與應用系統[3，6-8]。

1.2 高校健康管理意義與可行性

目前，仍在實行公費醫療制度的諸多高校已經背上了高昂醫療費用支出的沉重包袱，而非典、禽流感等流行性疾病成為校園安定的重大隱患[9]。建設高校健康管理信息系統，不僅加強對師生的健康教育，更為應對突發公共衛生事件、疫情防御等工作提供有力支撐[10]。

在高校中開展健康管理具備得天獨厚的條件，根據國家相關規定，我國高校周期性組織師生至指定體檢機構進行健康檢查，具有穩定的健康數據儲備和來源，而且，高校人群對健康重要性的認識及健康管理的關注程度日益提升。北京某高校工會提出并建立了校園自助體檢中心，采購配套自助體檢設備及信息平臺，為該校師生提供可隨時進行的體檢服務。高校中豐富的醫療資源及健身設施，為健康管理的傳播與開展提供了有力保障。

2 高校健康管理信息系統構建

2.1 系統基本要素分析

高校健康管理信息系統的部署構想、數據源分析及用戶設置如圖1所示。

圖1 高校健康管理信息系統基本要素分析圖

系統以高校師生為主要服務用戶，管理員包含校醫及系統管理員兩類，對系統進行日常維護及管理。系統涉及數據主要分為健康體檢數據及高校人員信息數據，其中高校師生統一參加的常規體檢數據，涵蓋科類全面，周期性強且保留完整，具有較強的應用價值。而注重遵循師生自主意愿的校園自助體檢模式，彌補了常規體檢周期過長等缺陷，數據實時性高，是體現高校師生健康情況準確且更有針對性的數據來源；由高校相應部門管理以及更新的人員信息數據，可應用于用戶登錄、個人設置等基本業務。

2.2 系統需求分析

(1)高校健康評價機制。基于醫學科學理論、符合系統功能需求并能夠高效利用數據源的健康評價機制，是健康管理信息系統的核心。針對高校健康管理發展現狀、健康資源及人群特性分析，健康評價機制的主要目標應放在通過檢查參數得分的數量級及連續的數據積累，而在得出的健康情況長期跟蹤變化趨勢上，單獨檢測項目得分的小范圍變化并不具備較好的參考價值及實際意義。

(2)功能需求分析。高校健康管理信息系統的主要功能如圖2所示。

圖2 高校健康管理信息系統功能需求圖

高校健康管理信息系統功能需求主要包括：①健康自評：建立以問卷為主要形式的生活方式及心理健康自評模塊，引入針對抑郁、情緒及睡眠等不同側重點的心理及問診類專項問卷供用戶進行健康測評，并保存完整的檢查結論及記錄；②生理健康數據展示，為用戶提供可選擇檢查時間或檢查科目的生理體質數據查詢功能，并展示相應檢測時間、檢測地點及正常指標范圍等供用戶參考；③健康評價，包括評價及建議、健康趨勢圖及健康報告三個子功能，評價及建議功能，即以百分制分數為用戶量化展示生理系統及檢查科目情況，并輔以相應醫囑結論和健康建議，總分趨勢圖功能是根據用戶一定時間段內健康評分生成折線圖，使用戶直觀了解健康變化趨勢走向，健康報告則是為用戶提供以PDF為文本形式的健康報告生成、下載及打印功能，用戶可根據不同需求，選擇健康問卷自評結果、生理體質數據及相應醫囑等訂制報告；④配置與管理，除個人信息管理、用戶權限與系統變更管理等基本功能外，為醫生用戶提供健康評價機制的配置功能，實現可根據醫學進展或應用環境對評分規則進行完善與修正。

(3)多源異構數據集成。數據源分析表明，高校中變更時間基本固定、實時性較低的常規體檢數據與人員信息數據，可以采用周期性批量導入的傳輸方式進行數據更新。隨著健康管理的傳播與發展，校園自助體檢必將成為高校師生日常健康檢測的重要輔助途徑，而如何將其他健康系統或設備的異構數據進行合理應用與妥善管理，成為關鍵問題。

根據系統應用環境條件(高校)，為滿足數據應用需求，本系統采用物化集成數據方式，建立不受系統構架、開發語言等限制的Web Services數據傳輸接口，從各數據源獲得數據，轉換至公共的XML數據模型中，與中心數據庫已有數據集成；此方式的優勢在于數據查詢效率較高，且相對穩定，可有效規避數據源更新對歷史數據造成破壞的風險[11]。

3 高校健康管理信息系統評價機制設計

3.1 基本算法

高校人群健康評價機制基本思想，即通過計算各科目的健康分值和權重，得到人體各生理系統的健康程度和人體總的健康程度；將體檢各檢測項目分為兩級，一級指標是根據人體生理系統劃分，二級指標根據一級指標進一步劃分。無論是一級指標還是二級指標，所占權重越大則重要性越強(見表1)。

表1 健康評價指標劃分

每個一級指標下的二級指標的健康分值，乘以該二級指標的權重，并將各二級指標的健康程度累加，得到該一級指標的健康程度(公式1、公式2)。

基本算法說明見表2。

表2 健康指標基本算法

人體總健康程度根據每個一級指標的健康分值，乘以該一級指標的權重，并累加，得到人體總健康程度(公式3)。

3.2 體檢項目評分機制

針對高校健康體檢科目特性與共性，系統涉及的體檢項目(即二級指標)可分為數值類、邏輯類及結論類。其中，數值類檢查項即對于用連續數值描述的檢測參數，按照檢測參數值范圍劃分區段，并賦以對應得分；邏輯類檢查項即對于用“是”、“否”或“有”、“無”等邏輯值描述的檢測參數，按照檢測參數邏輯內容賦值；結論類檢查項即對于包含多項文字內容的檢測參數，參照高校中各檢查項數據，將涉及亞健康范疇的描述進行提煉歸納，參考醫生建議，根據病癥關鍵詞在檢測參數中的出現次數，而判定檢測者得分。

3.3 健康分數確信度

在高校體檢中，由于部分師生選擇性地對自身關注的項目進行體檢而未能完成所有體檢項目，致使部分檢測數據缺失，導致系統為用戶進行健康分析及評分的準確性與實效性降低。為保證歷次健康評分的完整性與科學性，并對檢測項目不全的用戶進行提醒，提出健康分數“確信度”概念，使用各個檢查項目被分配的權重進行計算。

4 高校健康管理信息系統實現

本系統采用原型法的設計思想，在認真采納醫學專家建議的基礎上，廣泛、持續地獲取用戶需求信息并快速塑造系統原型，以便于發現構想差距并進一步修訂工作方案。

4.1 技術路線

在選擇系統技術路線時，以系統現狀及需求為基礎，進行建設思想、系統架構及關鍵技術的選擇，進而構建系統原型及各改進版本，最終完成上線測試系統(如圖3所示)。

圖3 高效健康管理信息系統基本技術路線圖

圖3 顯示，結合項目背景、建設背景及業務需求，系統應采用通用性強及易于擴展的B/S(Browser/ Server)結構及MVC模式進行系統構建[12]；選擇基于XML技術的Web Services異構數據交互接口，應用成熟數據庫技術進行數據持久層搭建[13]；基于面向對象的開發思想，統一建模語言UML進行系統建模，采用主流的J2EE技術及輕量級框架SSH進行系統的開發，實現系統的各項應用功能[14-16]。

4.2 系統架構

系統主要分為展示應用層、業務邏輯層及數據資源層，其架構如圖4所示。

圖4 高校健康管理信息系統架構圖

數據資源層包括數據傳輸層及業務數據層，為信息平臺研發提供數據傳輸、數據內容等數據體系支撐；業務邏輯層主要包含健康問卷評分邏輯、體檢數據評分算法等應用業務邏輯，展示應用層為用戶提供健康問卷、體檢數據查詢、健康趨勢圖及配置管理等功能。

5 結論

健康管理在國外已日趨成熟，在我國已逐漸被人們所接受，而在高校中形成健康管理模式、建立管理系統卻仍處于空白。本研究結合我國高校健康工作現階段情況及應用需求，在分析數據源采集與集成、功能需求等關鍵問題的基礎上，提出面向高校的健康評價模型的設計思想與基本算法，對系統實現的技術路線與架構進行規劃，搭建了具有通用性及可擴展性的高校健康管理信息系統模型，為教育機構及高校健康工作者提供參考。隨著健康管理研究的深入與高校健康工作的發展，本系統在功能設計、數據集成及健康評價模型等方面具有廣闊提升空間。目前，北京某高校已根據該設計思想及系統架構，開發建立了獨立的健康管理信息平臺，作為該校健康管理工程的重要組成部分，運作良好，獲得師生的認可。

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Analysis and design on the health management information system applied in higher-education institutes

SU Hang, LIU Xin-yue, GUO Zai-xun, et al

China Medical Equipment,2014,11(7):20-23.

Objective:Based on the concept of health management and current situation of the development in our country, aiming at the environmental characteristics, health resources and population health, the paper elaborates the significance and feasibility for building health management information system which applied in higher-education institutes. Methods: Using the design thought of prototyping method, the key elements such as system deployment, data sources and heterogeneous data integration, function demands etc are analyzed and designed, and putting forward the design scheme and algorithm of the health assessment mechanism. Results: The system adopts B/S structure and MVC concepts to build the architecture which good in versatility and extensibility, modeling by the unified modeling language and forming the basic technical route by J2EE, lightweight framework SSH and Web Services etc. Conclusion: College health management information system has good generality, extensibility and feasibility, which could be built as reference to ongoing health management mode and college population health and other areas in our country.

Health management; Information system; Higher-education institutes; Health assessment

1672-8270(2014)07-0020-04

R197.324

A

蘇航，男，(1988- )，碩士研究生，北京工業大學電子信息與控制工程學院，研究方向：控制工程。

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.07.007

2014-02-20

北京市教委科技成果轉化和產業化項目(PXM2013_014204_07_000069)“下肢血管功能無創檢測技術(糖尿病足檢測儀)的產業轉化”

①北京工業大學電子信息與控制工程學院 北京 100124

②北京工業大學生命科學與生物工程學院 北京 100124

*通訊作者: fangliying@bjut.edu.cn