特殊人群远程健康监护系统的研究和实践

陆均暐

0 引言

信息技术的发展，改变着人类的思维和生活方式，在智慧医疗的范畴中，人们希望能够借助信息技术，成为自己身体健康的管理者，从疾病的被动承受者，变为身体健康的主动掌管者。将计算机技术应用到智慧医疗的发展之中，为个人、为家庭、为特定群体，提供日常的健康监护服务，是本节所希望阐述的内容。

目前，在医疗方面面临问题中，首先是医疗水平的差别，各地的医疗资源分布不均衡，医疗专家的分布也不均衡；另外就是人口结构的老龄化，带来了保健需求的增加。通过远程医疗，可以缩小区域间医疗条件的差别，提高医疗效率和质量，减少死亡率，减少病人及家属的往返奔波。远程医疗，主要包括了远程影像学、远程诊断、远程会诊、远程教育及远程健康监护等医疗活动，其中针对特殊人群的健康监护，有着极其重要的地位和意义。

所谓远程健康监护，即是通过通信网络，将远端的生理信号和医学信号传送的到监护中心进行分析，并给出相应的诊断意见和建议。随着传感技术的不断发展，健康人群也可以成为被家庭监护的对象，通过对健康者的生理参数进行监护，可以有助于疾病的早期发现和及时治疗。

综上所述，针对老年人的健康监护，是在智慧医疗体系中，不可或缺的一部分，它的意义可以主要归纳为以下几个方面：

（1）取代部分医疗机构和医院的健康照护频率，减少医疗与照护人力的需求。

（2）健康监护在特殊人群，尤其是老年人熟悉的环境中进行，减少患者的心理压力，有助于提高诊断的准确性，同时有利于患者的康复。由于心理或生理上的压力，有相当一部分人在医院测量的数据和在熟悉的环境中测量的数据，有本质的差别。

（3）使传统的反应式的健康照护方式，转变为预防式的健康照护方式，同时，可以据此提供个性化的健康管理方案。

（4）老年人的健康监护，可以通过远程诊断和远程会诊，满足老龄化社会的慢性疾病的照护需求，减少了患者往返医院的时间和花销，同时还能够更及时地发现健康异常。

（5）健康监护，还具有广泛的应用对象，除针对老年人外，还可以提供对普通患者和健康人群一个学习医疗知识的机会，提高全民的医疗保健水平和预防疾病的能力。

（6）健康监护市场，正在以每年20%的成长率快速成长，前景广阔，符合智慧医疗的发展方向。

1 管理模式

在充分尊重我国国情，结合实际情况，整合现有的医疗系统、社区卫生服务资源和第三方健康服务机构的基础上，本文提出了针对老年人的健康管理服务模式：建立第三方健康管理机构、养老机构和医疗机构之间，多方合作机制的老年人健康监护管理模式。

（1）第三方健康管理机构。发挥自身专业人才与健康管理的经验，对各类特殊人群进行全方位的健康管理，尽可能的降低成本。同时实现对慢性病的良好控制，增进慢性病患者的健康。

（2）健康体检中心。由大中型医疗机构的体检中心和其他体检机构负责，全科医师参与，具备全套体检设备，能够基于体检结果，建立相对完整的居民健康档案。

（3）医院。

总之，各方之间展开合作，可以更好的发挥各自的优势，对各自的发展极为有利。同时，各方的合作实现了共同的目标，既控制了慢性病等费用的不合理增长，又提高了特殊人群的保障水平，此种模式下特殊人群健康监护的营运图，如图1所示：

图1 特殊人群健康监护营运模式

2 设备选型

针对特殊人群健康监护的终端设备属于前端检测设备，属于医疗仪器，必须符合医用电气设备的国家标准。其对数据采集的准确性和实时性，有严格的要求，同时，设备为适应家庭用户使用，需满足经济型和多功能性要求，应采用如下策略：

（1）为适应各类特殊人群用户的不同监护项目的要求，设备设计应系列化，模块化。

（2）终端检测设备应具备多个通讯端口，实现多模块，多参数的同时检测，有利于医生对于各种生理参数进行对比分析。

（3）为了在不干扰使用者的日常生活的情况下，实行实时监护，应采用灵活的通讯方式，可以选择GPRS、蓝牙、CDMA、以及各种3G无线方式，联入网络与服务中心，进行通讯。

（4）为了适应长时间稳定工作并省电，应采用嵌入式系统，作为设备的软硬件平台。

（5）具备长时间的心电和呼吸记录功能。

（6）为方便用户使用，应采用汉字图形界面，支持触摸屏操作，具有良好的人机界面，可采用安卓平板，iPad2等硬件设备。

3 功能化实例

特殊人群健康监护系统，应包括功能检测仪、家庭综合监护仪、数据库和WEB服务器及通信网络组成的服务平台、医生和健康管理师等终端设备组成。系统的硬件结构，如图2所示：

图2 特殊人群健康监护系统结构

系统的核心目标是通过计算机网络、自主式监控仪器等技术手段，实现传统公共卫生和医疗监控的预防和保健、监护、诊断、评估、康复的健康管理流程。针对不同人群的实际情况，以及医生个人的诊断习惯等，服务流程常常需要进行个性化的定制，采用智能在线咨询的方式，实现对病人的针对性评估。

具体来说，系统应由4部分组成，如图3所示：

图3 健康监护系统组成

（1）家用监测终端设备

设备可以放置使用者家中、办公室，甚至随身携带，对使用者的各种生理参数进行检测，并根据需要，将实时数据上传至第三方健康管理机构，并同时能够接收医生诊断结果和健康管理方案。

（2）第三方健康管理机构

作为健康管理运营机构管理特殊人群健康数据的统一平台。健康的管理人员（如医生和健康管理师等），通过为各类特殊人群分配健康管理方案，可以在远程监控特殊人群的反馈信息，并对各类特殊人群的重点监测指标，进行跟踪和分析，从而判定其风险并对有风险的人群，进行管理干预，以达到健康管理的目的。

（3）医疗机构

医疗机构集中了社会主要的医疗资源和大量的医学专家，可以为系统提供各种疾病健康管理方案，远程专家咨询，并完善专家系统知识库。

（4）连接上述三方的通信网络

随着通信技术的不断发展，宽带和无线网络的普及，通信网络为系统的实现，提供了技术的平台。

系统功能方面，老年人健康监护系统应至少具备如下功能：

全程监护：是专门为老年人健康管理提供的基本服务，通过便携式健康监护设备，为老年人进行24小时全程动态监护。

监护数据接入：远程健康监护设备通过网络，将监护数据发送到监护服务系统中。系统首先对监护数据进行初步的处理优化，确保监护数据的可用性，接入到系统中。

健康数据智能实时分析：基于积累的个人健康服务基础数据，在分析以往历史数据的基础上，提取个人的个性化数据，再叠加实时监测数据，利用医学理论、健康评估模型、智能挖掘和分析技术，由系统综合自动评判个人健康状况，对健康预警等功能提供数据分析的支持。

健康指导：根据管理对象的健康状态，提供针对生活方式、运动、饮食及其它方面的健康指导，帮助管理对象改善自身的健康水平。

健康预警：平台对全程监护的数据，使用已有的医学分析模型，进行综合分析患者的监护数据，当出现身体异常时，会发出预警信息，提醒专业的医护服务人员，进行鉴别和干预。此外，系统还会结合一些其他的监测数据，对患者进行全面的监护保护，比如：当患者出现在房间突然向下跌倒的时候，结合血压、脉搏等状况，系统会分析出患者可能已经跌到，同样会发出预警信息，提醒服务人员进行确认。专业的医护服务人员根据系统发出的预警信息，首先对监护数据进行人工分析，在必要的时候，通过网络向患者或者家属核实患者身体状况，并可以指导患者或家属进行现场的应急急救。针对不同的用户身体情况，系统提供可定制化的监护计划管理功能。因此，健康预警主要包括的功能有：健康预警指标设定、预警事件管理等。

个人健康信息管理：健康信息管理模块，主要负责对从不同监测设备、节点产生的数据汇集而成的实时健康监测数据进行查询、添加，对诊断结果信息以及医师的评估信息的添加录入，如自动从武汉智慧医疗平台中提取同步居民的医疗历史和电子病历记录，采用通过系统自动分析归类与专业人员介入设置相结合的方式，分类健康档案，以提供个性化服务，根据个性化设置，提供有针对性的健康档案服务（如产生不同周期的报表等）。

健康知识管理：本模块对健康服务的知识库进行管理，使得健康知识可以按照不同主题被组织归纳。健康服务知识包括：专家系统的知识库、个性化/个人化的历史信息知识、医护人员的专业医疗知识、居民保健的基本健康知识以及系统中的医疗、健康监护设备的使用知识等。管理模块通过有授权的操作人员添加、删除、修改来更新相应知识信息，对经过授权的用户提供高级查询接口。

4 研发的实践

在实际研发和实践过程中，对于遇到的问题和相应的解决办法总结如下：

健康服务标准化体系缺乏：内部统一数据标准，方便系统进行数据处理分析，随后面向不同的设备和厂商提供特定的适配器，广泛兼容不同的设备，提供更多的选择。

健康监护设备的安全性和低功耗：选用经过专业认证的健康监护设备以确保安全，同时能够针对不同的应用环境，选择不同的无线频段，并且只有在检测数据时，才启动发送，以保证设备的低功耗。

健康监护设备的易用性：健康监护设备选用面向家庭的便携式设备，专业监护设备需由护士操作使用，降低使用难度。设备的识别、匹配和传输根据设备无线模块的MAC地址识别，后台自动无线扫描、适配设备，无需人工干预。如果有多个设备存在，根据管理端的配置信息选择所属设备匹配。同时，监测设备自动传输监测数据，无需人工干预。

室内无线传输的衰减：2.4GHz频段在室内传输存在衰减过大的问题，不能满足钢筋混凝土架构居室环境的使用，因此采用穿透性较好的无线频段，在健康监护网关上扩展相应的无线模块，实现钢混结构室内的稳定无线信号传输。同时改造传统的数据传输协议，配合后台服务系统的MAC地址管理，解决相邻居室间的信号干扰问题。

多种健康监护设备的协同监测：通过健康监护网关，管理不同厂商，不同类型的健康监护设备，提供健康监护设备管理，实现自动搜索、识别和匹配设备。支持基于 WIFI和蓝牙实现健康监护网关，支持Android和iOS平台的扩展。

通过对上述研发过程中问题的有效解决，最终平板设备的健康监护检测界面，如图4所示：

图4 平板监护监测界面

5 结论

随着智慧医疗的逐步深入，医学模式必将逐渐由生理——医学——技术模式发展成认知——心理——社会这种更加密切结合的模式。医学工程的发展与其说是用高科技取代原有技术，不如说是发展适应于个体患者需要的合适的技术。因此智慧医疗将不仅为疾病诊断与治疗服务，更着眼于保健与预防。如社区医疗与家庭保健的发展，亚健康状态的定量测定，集体与个体医学信息的充分利用等。

本文结合当前的医疗制度改革，医疗资源供给不足的现状，针对老年人的健康照护方式进行相应的研究，提出建立健康监护系统是针对目前所面临的社会老龄化、医疗费用高，以及医院和交通有限等社会问题，提供的一种解决方案，目标是实现医疗进入家庭，预防为主代替治疗为主，是用户在家中实现诊断、监护和治疗，这也是智慧医疗发展的必然趋势。

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