慢病自我管理服務(wù)云平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)*

陳 強(qiáng) 丁臘春 王 譯 殷偉東

(常州市第二人民醫(yī)院 (鎮(zhèn)江市第四人民醫(yī)院 (南京市衛(wèi)生信息中心常州213164) 鎮(zhèn)江212001) 南京210003)

1 引言

慢病一般是指慢性非傳染性疾病，具有周期長、緩慢發(fā)展、致殘致死率高、治療費(fèi)用高的特點(diǎn)，一直是世界各國疾病管理的重要研究課題。Wanger[1]等人提出慢性病照護(hù)模式(Chronic Care Model,CCM),世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)基于CCM設(shè)計(jì)慢性病創(chuàng)新照護(hù)框架(Innovative Care for Chronic Conditions Framework，ICCC)[2]，美國學(xué)者提出慢性病自我管理計(jì)劃模型(Chronic Disease Self-management Program，CDSMP)。實(shí)踐證明應(yīng)用慢病自我管理更為可行、有效且費(fèi)用低，在政府政策支持的基礎(chǔ)上，從源頭上降低慢病發(fā)病率，建立系統(tǒng)化、同步化慢病管理模式[3-4]。我國自20世紀(jì)80年代始在北京[5]、天津[6]等地探索實(shí)踐社區(qū)慢病防治，開展由社區(qū)負(fù)責(zé)的CDSMP慢病項(xiàng)目管理。但傳統(tǒng)CDSMP項(xiàng)目存在自我管理難持久、效果難評(píng)估、難咨詢、統(tǒng)一宣教學(xué)習(xí)時(shí)間難保證等問題，實(shí)施效果不佳，而采用信息技術(shù)、人工智能輔助慢病防治逐漸成為趨勢[7]。本研究將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等前沿技術(shù)融合到慢病自我管理項(xiàng)目中，首次通過陪護(hù)機(jī)器人開展居家慢病自我管理計(jì)劃項(xiàng)目。

2 系統(tǒng)功能與設(shè)計(jì)

2.1 慢病自我管理服務(wù)云平臺(tái)

通過健康互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)連接轄區(qū)內(nèi)衛(wèi)健委、疾控中心、各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)(慢病保健機(jī)構(gòu))、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、患者及語音機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)外系統(tǒng)互聯(lián)互通、信息共享，搭建慢病健康自我管理云平臺(tái)，見圖1。該平臺(tái)提供就醫(yī)、支付、分級(jí)診療、共享護(hù)理、共享藥事、高危管理、社交、人工智能、監(jiān)管及產(chǎn)業(yè)云等云服務(wù)。通過語音機(jī)器人與患者實(shí)時(shí)交流，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、膳食與心理干預(yù)、任務(wù)推送及效果評(píng)估等自我管理，提升慢病患者自我管理意識(shí)，促進(jìn)其形成健康生活理念，提高慢病自我健康管理成效。

2.2 語音機(jī)器人功能概述

在慢病自我管理服務(wù)云平臺(tái)基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能結(jié)合語音識(shí)別、語音合成、自然語言理解、流式對話等技術(shù)，構(gòu)建智能化、人性化、高效率的語音機(jī)器人，見圖2，為智慧慢病管理模式建設(shè)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證與前期實(shí)踐工作，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：一是慢病知識(shí)問詢、網(wǎng)上學(xué)校等。二是語音交互錄入體征、健康咨詢、報(bào)告推送等。三是語音方式填寫隨訪表單與活動(dòng)記錄，提供更好的交互體驗(yàn)。四是根據(jù)不同患者特點(diǎn)設(shè)定個(gè)性化隨訪任務(wù)。責(zé)任醫(yī)生通過PC端主動(dòng)向陪護(hù)機(jī)器人和APP推送健康管理計(jì)劃與管理任務(wù)。五是通過慢病自我管理服務(wù)云平臺(tái)進(jìn)行自我管理項(xiàng)目計(jì)劃推送、健康教育項(xiàng)目開展及效果評(píng)價(jià)、管理進(jìn)程、管理效果評(píng)估、統(tǒng)計(jì)分析等綜合管理指標(biāo)解讀等功能。

2.3 機(jī)器人健康宣教互動(dòng)系統(tǒng)

一是提供相關(guān)知識(shí)文庫并與專業(yè)知識(shí)庫相結(jié)合，組成涵蓋慢病患病前、中和康復(fù)后，同時(shí)結(jié)合營養(yǎng)、運(yùn)動(dòng)知識(shí)的綜合性慢病健康保健知識(shí)平臺(tái)，為慢病患者提供全面健康保健知識(shí)查詢服務(wù)。二是通過與專業(yè)營養(yǎng)平臺(tái)對接，可直接查詢慢病各階段營養(yǎng)需求與飲食禁忌；提供不同營養(yǎng)搭配方案及不同慢病時(shí)期飲食禁忌知識(shí)，為慢病周期飲食安全提供保障。三是通過網(wǎng)上學(xué)校，患者可線上預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)相關(guān)課程。實(shí)現(xiàn)線上互聯(lián)網(wǎng)課程與線下教與練課程整合、互補(bǔ)，有機(jī)結(jié)合。

2.4 機(jī)器人咨詢系統(tǒng)

通過整合海量文獻(xiàn)，依據(jù)臨床指南、藥理指南、檢驗(yàn)檢查指南、醫(yī)療質(zhì)量及規(guī)范、安全規(guī)則等知識(shí)庫，通過網(wǎng)絡(luò)本體語言(Web Ontology Language,OWL)技術(shù)形成慢病本體知識(shí)庫，可用于智能問診，見圖3。通過語音機(jī)器人，患者健康及疾病知識(shí)咨詢可經(jīng)語音識(shí)別轉(zhuǎn)換，傳送至慢病自我管理服務(wù)后臺(tái)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分詞，根據(jù)分詞比對映射慢病本體知識(shí)庫，提取問題答案并回傳。

2.5 機(jī)器人健康管理及健康狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)

傳統(tǒng)藍(lán)牙、無線連接智能醫(yī)療設(shè)備，可能出現(xiàn)因版本、型號(hào)、品牌、產(chǎn)品不同需要不斷重復(fù)調(diào)整設(shè)備接口的問題。對此本系統(tǒng)通過機(jī)器人語音交互方式錄入體征，提高交互體驗(yàn)、降低錄入門檻。同時(shí)通過語音機(jī)器人后臺(tái)將體征數(shù)據(jù)與患者長期穩(wěn)定值進(jìn)行比對，綜合分析體征變化趨勢、生活習(xí)慣、運(yùn)動(dòng)與飲食情況，評(píng)估患者健康狀態(tài)。根據(jù)患者自身特點(diǎn)及前期管理情況重新擬定管理計(jì)劃，經(jīng)后臺(tái)推送至語音機(jī)器人，以聲光閃爍方式提醒患者，接受新的健康管理計(jì)劃，再次進(jìn)行健康知識(shí)培訓(xùn)、培訓(xùn)效果評(píng)價(jià)、健康管理行動(dòng)、健康管理效果評(píng)估等慢病健康自我管理工作。通過語音機(jī)器人實(shí)現(xiàn)慢病計(jì)劃項(xiàng)目記錄、評(píng)價(jià)、指導(dǎo)、結(jié)局再評(píng)估的自動(dòng)化與智能化，見圖4。

圖1 慢病自我健康管理服務(wù)云平臺(tái)

圖2 語音機(jī)器人

圖3 慢病本體知識(shí)庫

圖4 語音機(jī)器人錄入體征與健康評(píng)估系統(tǒng)

2.6 機(jī)器人隨訪管理系統(tǒng)

通過人工智能技術(shù)自動(dòng)識(shí)別出院患者個(gè)人信息，按慢病管理計(jì)劃時(shí)間要求定時(shí)啟動(dòng)隨訪表單推送至患者個(gè)人陪護(hù)機(jī)器人端，自動(dòng)閃燈提示新消息，患者以語音或手動(dòng)按鍵啟動(dòng)閱讀消息，通過語音交互方式回答隨訪表單問題，經(jīng)機(jī)器人后臺(tái)語音自動(dòng)識(shí)別并轉(zhuǎn)錄至隨訪表單中，存入隨訪管理系統(tǒng)并由人工審核評(píng)估后提交隨訪正式結(jié)果。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)時(shí)、自動(dòng)推送、自動(dòng)問答、自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能，大幅減輕醫(yī)護(hù)工作量，提高工作效率。

2.7 機(jī)器人項(xiàng)目效果評(píng)估系統(tǒng)

通過機(jī)器人語音交互定期對自我健康管理干預(yù)效果進(jìn)行評(píng)估。一是由系統(tǒng)按照慢病干預(yù)規(guī)范要求定期進(jìn)行慢病知識(shí)及管理教育。二是由后臺(tái)生成評(píng)估表單推送至患者居家機(jī)器人終端，通過語音播報(bào)評(píng)估表單，經(jīng)智能語音感知技術(shù)識(shí)別患者答案，自動(dòng)上傳至評(píng)估表單后臺(tái)進(jìn)行評(píng)估。三是由后臺(tái)自動(dòng)評(píng)分并對近期CDSMP干預(yù)效果進(jìn)行評(píng)估，以便選擇相適應(yīng)的進(jìn)一步干預(yù)措施。

3 結(jié)語

本項(xiàng)目通過語音機(jī)器人CDSMP系統(tǒng)應(yīng)用，慢病患者可在家隨時(shí)隨地進(jìn)行自我健康管理，突破時(shí)間、空間限制，同時(shí)利用機(jī)器人語音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行評(píng)估表單定期推送與評(píng)估結(jié)果調(diào)查，為CDSMP項(xiàng)目管理提供新方法與手段，提高慢病患者對CDSMP項(xiàng)目管理的便捷性與依從性[8]。為進(jìn)一步驗(yàn)證陪護(hù)機(jī)器人CDSMP項(xiàng)目管理與人工管理區(qū)別，后期擬進(jìn)行CDSMP項(xiàng)目管理人工組與語音機(jī)器人組健康管理活動(dòng)對比，評(píng)估語音機(jī)器人CDSMP項(xiàng)目管理優(yōu)缺點(diǎn)及可行性，形成陪護(hù)機(jī)器人CDSMP項(xiàng)目管理研究報(bào)告，供政府決策及其他區(qū)域參考。