IPv6與醫(yī)療結(jié)合開發(fā)個(gè)人健康助理系統(tǒng)

當(dāng)前，“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”模式的應(yīng)用已經(jīng)日漸深入，如何提高醫(yī)療數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性和便利性，在醫(yī)藥健康領(lǐng)域發(fā)揮重要作用成為移動(dòng)醫(yī)療的關(guān)鍵點(diǎn)。南京大學(xué)的“個(gè)人健康助理及醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)”項(xiàng)目，調(diào)研了市場(chǎng)主流App，通過分析App功能以及界面的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有資源和用戶需求，設(shè)計(jì)出個(gè)人健康助理App的總體架構(gòu)，并在架構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)代碼并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。近日，本刊采訪了該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員程浩洋，請(qǐng)他對(duì)該項(xiàng)目近況進(jìn)行了介紹。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：為什么想要開展與醫(yī)療健康有關(guān)的項(xiàng)目？

程浩洋：健康是人們生活中必不可少的一部分，隨著人們生活節(jié)奏的日益加快，不規(guī)律的生活很容易引起健康問題。有資料顯示，在各種因素導(dǎo)致的死亡中，慢性疾病占80%的比例，慢性疾病成為了威脅人們生命健康的重要因素。研究表明，合理的疾病預(yù)測(cè)方法能夠有效地控制慢性疾病的發(fā)生。

隨著科技的發(fā)展，智能手機(jī)在生活中越來越普及，健康類的應(yīng)用越來越多地出現(xiàn)在人們的視野。在對(duì)市場(chǎng)上健康類應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)：一方面，多數(shù)應(yīng)用的功能偏向于問診和醫(yī)藥市場(chǎng)，少數(shù)應(yīng)用有數(shù)據(jù)管理的功能，目前尚不存在一款將數(shù)據(jù)管理和問診功能相結(jié)合的應(yīng)用；另一方面，目前的健康類應(yīng)用在對(duì)于慢性疾病的關(guān)注方面，只有健康數(shù)據(jù)記錄、健康提醒和健康類資訊的推送等功能，而較少地涉及疾病預(yù)測(cè)相關(guān)功能。

圖1 客戶端架構(gòu)

基于以上兩個(gè)方面的考慮，我們希望設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于Android平臺(tái)的個(gè)人健康助理系統(tǒng)，包括個(gè)人健康數(shù)據(jù)管理、完整的問診流程以及有效的疾病預(yù)測(cè)方法。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：個(gè)人健康助理系統(tǒng)的功能有哪些方面？

程浩洋：為了提高人們對(duì)健康的認(rèn)識(shí)，我們開發(fā)了個(gè)人健康助理App及相應(yīng)的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)。在這套個(gè)人健康和醫(yī)療相結(jié)合的系統(tǒng)下，用戶不僅能對(duì)個(gè)人健康數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還能對(duì)自身的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)還可借助多種渠道同專業(yè)醫(yī)生進(jìn)行問診和交流。此外，在所獲取的一大批用戶的健康數(shù)據(jù)資源下，通過對(duì)不同年齡、區(qū)域分布等群體的健康狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，從而為進(jìn)一步的健康建議和決策提供幫助。

個(gè)人健康助理系統(tǒng)在功能上從四個(gè)方面展開,包括健康管理、疾病預(yù)測(cè)、問診和健康大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

一是，健康管理模塊能夠管理用戶的健康數(shù)據(jù)，支持多種方式添加和查看數(shù)據(jù)。一方面用戶可以直觀地看出人體生理指標(biāo)的變化趨勢(shì)；另一方面也為醫(yī)療診斷提供了數(shù)據(jù)支持。

圖2 服務(wù)器架構(gòu)

二是，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的疾病預(yù)測(cè)方法。用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法結(jié)合用戶的健康數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)疾病預(yù)測(cè)，在預(yù)測(cè)結(jié)果上有較好的準(zhǔn)確性。它的預(yù)測(cè)結(jié)果能夠讓用戶在早期預(yù)防疾病，降低用戶患慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)該方法能夠發(fā)現(xiàn)對(duì)疾病影響因子最大的癥狀信息，為醫(yī)學(xué)上的疾病診斷起到了輔助作用。

三是，設(shè)計(jì)出一個(gè)Android系統(tǒng)的問診流程。問診服務(wù)將線下的醫(yī)療資源轉(zhuǎn)移到線上，提高了問診的效率。在問診流程上，一方面，用即時(shí)通訊實(shí)現(xiàn)了線上問診功能；另一方面，結(jié)合用戶的健康數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了線下預(yù)約。

四是，健康大數(shù)據(jù)平臺(tái)。目前有多種渠道來采集公共衛(wèi)生健康的相關(guān)數(shù)據(jù)，但由于缺乏相關(guān)的應(yīng)用，所采集的數(shù)據(jù)并沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。通過個(gè)人健康助理App可以收集到大量的用戶健康數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)健康大數(shù)據(jù)平臺(tái)，以對(duì)當(dāng)前所有用戶的健康信息進(jìn)行分析和追蹤，這有助于了解某種疾病（例如高血壓）在不同人群和年齡區(qū)間上的分布。同時(shí)對(duì)疾病預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析整理，可以依此給出某種疾病所表現(xiàn)出最普遍的癥狀，并能為當(dāng)前醫(yī)藥相關(guān)政策的制定提供參考，還能為當(dāng)前這類疾病的診斷提供一些有價(jià)值的信息。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：目前該項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)取得哪些重大進(jìn)展？

程浩洋：首先，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的疾病預(yù)測(cè)方法。該方法根據(jù)病例數(shù)據(jù)訓(xùn)練貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，它的精確率和召回率在與其他分類方法的對(duì)比上占有少量?jī)?yōu)勢(shì)。將訓(xùn)練后的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)部署在支持IPv6協(xié)議的服務(wù)器上，為客戶端提供訪問接口。

其次，設(shè)計(jì)出Android終端通過藍(lán)牙與可穿戴設(shè)備的通信方式。手機(jī)端可通過藍(lán)牙啟動(dòng)血壓計(jì)設(shè)備，在血壓計(jì)測(cè)量完成后將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸并存儲(chǔ)到手機(jī)上。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：在項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)，有哪些收獲？

程浩洋：在項(xiàng)目啟動(dòng)初期，并不清楚項(xiàng)目具體要實(shí)現(xiàn)哪些功能，每個(gè)功能應(yīng)該以怎樣的方式實(shí)現(xiàn)。為解決這些問題，我們對(duì)市場(chǎng)上的同類App進(jìn)行調(diào)研，并完成了一份《移動(dòng)醫(yī)療App發(fā)展現(xiàn)狀綜述》調(diào)研報(bào)告，對(duì)現(xiàn)有App的功能進(jìn)行分類總結(jié)，最后根據(jù)現(xiàn)有的資源及需求整理出要實(shí)現(xiàn)的功能。在此過程中，了解了醫(yī)療類App的發(fā)展現(xiàn)狀及動(dòng)向，對(duì)項(xiàng)目有了更清晰的認(rèn)識(shí)。

在研究貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法實(shí)現(xiàn)疾病預(yù)測(cè)的過程中，由于醫(yī)療類病例數(shù)據(jù)很少在網(wǎng)絡(luò)上公開，數(shù)據(jù)來源成了這一階段的重要問題。在此過程中，我們嘗試了對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)的模擬，但是效果并不理想；同時(shí)也嘗試了從國(guó)家醫(yī)療數(shù)據(jù)網(wǎng)站上獲取數(shù)據(jù)，但是可以應(yīng)用到模型的參數(shù)較少，或者數(shù)據(jù)量較少；最終我們?cè)贙aggle網(wǎng)站中根據(jù)疾病關(guān)鍵詞查詢到高血壓、糖尿病及心臟病的數(shù)據(jù)，參數(shù)較完整而且數(shù)據(jù)量充分，以此作為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)數(shù)據(jù)集繁瑣而耗時(shí)，但是對(duì)各種疾病的不同數(shù)據(jù)集有了一定的認(rèn)識(shí)，為項(xiàng)目今后在參數(shù)維度上的擴(kuò)展提供了思路。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：對(duì)于項(xiàng)目的未來規(guī)劃，有哪些想法？

程浩洋：疾病預(yù)測(cè)是本項(xiàng)目的一個(gè)亮點(diǎn)，同樣也是AI與醫(yī)療相結(jié)合在今后的一個(gè)發(fā)展方向。隨著人們的生活水平的提高，人們對(duì)于健康的關(guān)注度將不斷增加。有效的疾病預(yù)測(cè)方法能夠降低發(fā)生疾病的風(fēng)險(xiǎn)，提高健康水平。但是任何一種疾病預(yù)測(cè)方法都不是100%準(zhǔn)確的，誤診或漏診現(xiàn)象都對(duì)用戶造成了不良影響，所以，如何在方法上進(jìn)一步改進(jìn)來不斷降低誤診率和漏診率，將是疾病預(yù)測(cè)在今后研究中的重點(diǎn)。

《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》：未來您是否有考慮在IPv6領(lǐng)域其他方面開展研究？

程浩洋：未來主要是研究Android系統(tǒng)對(duì)IPv6的支持方面，Android4.0之后的移動(dòng)端設(shè)備使用 IPv6網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行正常的通信，但是目前Android手機(jī)上支持IPv6協(xié)議的應(yīng)用較少。Android采用雙棧協(xié)議進(jìn)行IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作，當(dāng)發(fā)送的是IPv4數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，采用的Socket為v4版本，當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文采用的是IPv6協(xié)議時(shí)，采用的Socket為v6版本。

IPv6的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，但I(xiàn)Pv6仍缺乏能夠轟動(dòng)一時(shí)的應(yīng)用，現(xiàn)有的IPv4業(yè)務(wù)有著完善的體系，如果要打破這個(gè)體系，需要從IPv6的應(yīng)用中尋求創(chuàng)新，以此作為IPv6廣泛推廣的起點(diǎn)。