中、美智慧健康系統(tǒng)對比研究

孟偉花，向菲，金新政（華中科技大學健康信息資源研究中心，湖北 武漢 430030）

中、美智慧健康系統(tǒng)對比研究

孟偉花，向菲，金新政*
（華中科技大學健康信息資源研究中心，湖北 武漢 430030）

智慧健康系統(tǒng)的快速發(fā)展逐漸改變健康服務(wù)的模式，成為健康管理的重要工具。為了完善我國智慧健康系統(tǒng)的功能，分析中美兩國智慧健康系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和服務(wù)模式，探討構(gòu)建智慧健康系統(tǒng)的理念和方法，以更好的實現(xiàn)智能技術(shù)與醫(yī)療健康的結(jié)合。

智慧健康系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；功能；服務(wù)模式

0　引言

為了解決養(yǎng)老、慢病管理、遠程醫(yī)療護理等社會健康問題，利用智能技術(shù)、健康技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建為人類健康提供服務(wù)功能的智能健康系統(tǒng)，成為轉(zhuǎn)變醫(yī)療健康服務(wù)模式的重要技術(shù)手段。智慧健康系統(tǒng)通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實現(xiàn)患者、醫(yī)院、醫(yī)生、醫(yī)療設(shè)備互聯(lián)互通，提供智能化醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)。智慧健康系統(tǒng)有助于提高安全，降低成本，更好地利用信息技術(shù)，并提高用戶體驗。由于中美兩國醫(yī)療水平、健康管理理念和社會環(huán)境存在差異，因此智慧健康系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，功能和服務(wù)模式有所不同，我國智慧健康系統(tǒng)主要包括：醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)、社區(qū)智慧健康系統(tǒng)以及家庭健康系統(tǒng)，美國智慧健康系統(tǒng)主要指醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)和家庭智慧健康系統(tǒng)。

1　家庭智慧健康系統(tǒng)

家庭健康系統(tǒng)是針對行動不便無法送往醫(yī)院進行救治的病患，在家庭環(huán)境下利用可穿戴設(shè)備，借助智能手機、電腦等智能終端，通過云服務(wù)器將生理數(shù)據(jù)實時傳送至健康管理數(shù)據(jù)庫，以實現(xiàn)慢性病、老幼病患、殘疾、傳染病等特殊人群的健康監(jiān)測和遠程照護。

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較

智慧健康系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖1所示。感知層主要是醫(yī)療設(shè)備、人工智能、傳感技術(shù)等健康信息產(chǎn)生端口；網(wǎng)絡(luò)層主要是云計算、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等信息交換設(shè)備。應(yīng)用層主要負責具體的業(yè)務(wù)，如健康檔案管理、慢性疾病管理、健康服務(wù)系統(tǒng)、健康自助服務(wù)、健康體檢管理、預約系統(tǒng)、遠程會診以及社區(qū)醫(yī)護系統(tǒng)等功能模塊［1］。

表1 智慧健康系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

1.1.1中國

我國智慧健康系統(tǒng)以電子健康檔案為核心，通過移動健康設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口將家庭、社區(qū)和醫(yī)院形成互聯(lián)互通的健康管理系統(tǒng)，推動醫(yī)療服務(wù)管理的科學化和精確化。家庭智慧健康系統(tǒng)主要包含四個部分：智能穿戴設(shè)備、智能終端設(shè)備、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，可穿戴設(shè)備實時采集用戶生命體征數(shù)據(jù)，通過手機APP或電腦終端經(jīng)云服務(wù)器傳送至健康數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖2所示［2］。

1.1.2美國

美國智慧家庭系統(tǒng)由智能穿戴設(shè)備、智能終端設(shè)備、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和家庭醫(yī)生終端組成。智能穿戴設(shè)備采集各種生命體征數(shù)據(jù)，并通過手機APP將文字、語言和圖片信息自動上傳至云服務(wù)平臺，經(jīng)服務(wù)器發(fā)送至家庭醫(yī)生APP或電腦界面，醫(yī)生依據(jù)用戶的健康數(shù)據(jù)，將健康管理和干預信息反饋給用戶，實現(xiàn)個人健康閉合可持續(xù)管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖3所示［3］。

圖2　中國家庭智慧健康系統(tǒng)

圖3　美國智慧健康家庭系統(tǒng)

1.2服務(wù)功能比較

家庭智慧健康服務(wù)系統(tǒng)的功能框架包括基礎(chǔ)服務(wù)功能和應(yīng)用服務(wù)功能，以用戶的健康檔案為基礎(chǔ)，結(jié)合各種智能終端所采集到的數(shù)據(jù)，如體溫、血壓、脈搏、體重和心電圖等，對用戶的健康危險因素進行監(jiān)測和管理。家庭智慧健康服務(wù)系統(tǒng)具體功能設(shè)計包括：居家養(yǎng)老系統(tǒng)、健康檔案管理、慢性疾病管理、健康服務(wù)系統(tǒng)、健康自助服務(wù)、健康體檢管理、預約系統(tǒng)、遠程會診以及社區(qū)醫(yī)護系統(tǒng)等。中美家庭智慧健康系統(tǒng)的功能比較如表1所示［4］。

表1　中美家庭智慧健康系統(tǒng)功能比較

1.3業(yè)務(wù)模型比較

家庭智慧健康系統(tǒng)服務(wù)模式為線上和線下相結(jié)合，線上服務(wù)包括日常生活資訊、健康管理、健康數(shù)據(jù)分析、實時安全監(jiān)控等服務(wù)；線下服務(wù)主要涉及社區(qū)護理和照料，老人、殘疾人隨身健康監(jiān)護和精神慰藉等上門服務(wù)。中國養(yǎng)老服務(wù)以傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)老為主，社區(qū)或福利院養(yǎng)老為輔；美國養(yǎng)老服務(wù)模式包括互幫互助型和照顧護理輔助型。與國內(nèi)相比，美國智慧健康家庭系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型已將能夠?qū)崿F(xiàn)盈利，自我健康監(jiān)測網(wǎng)站 Lumos Labs 盈利模式：提供免費的健康測試服務(wù)，但用戶需付費來獲得自己的數(shù)據(jù)和分析報告。此外，美國健康監(jiān)測系統(tǒng)比國內(nèi)發(fā)展成熟，F(xiàn)itbit 在美國是比較有名的健康監(jiān)測系統(tǒng)，產(chǎn)品包括隨身監(jiān)測器，無線信息收發(fā)器，還有手機APP，能夠全方位監(jiān)測用戶睡眠質(zhì)量，每天步行的里數(shù)，卡路里的攝入和消耗等健康狀況［5］。國外家庭智慧健康系統(tǒng)重視日常生活大數(shù)據(jù)的科學研究分析［6］。

2　社區(qū)智慧健康系統(tǒng)

社區(qū)智慧健康系統(tǒng)是為了有效開展社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)工作，解決慢性非傳染病的防治和干預措施，如高血壓、糖尿病、肥胖、惡性腫瘤等，倡導健康科學的生活方式，加強社區(qū)健康干預措施，改善社區(qū)健康［7］。社區(qū)智慧健康系統(tǒng)是家庭智慧系統(tǒng)服務(wù)范圍的延伸和功能的擴展［8］，與家庭智慧健康系統(tǒng)的功能和業(yè)務(wù)類似。

由于美國家庭智慧健康系統(tǒng)和醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)發(fā)展比較成熟，融合了社區(qū)健康服務(wù)的功能，重視個人隱私保護，對社區(qū)智慧健康系統(tǒng)的需求和研究積極性不高。美國研究社區(qū)智慧健康系統(tǒng)的文獻不足，因此僅簡要介紹我國社區(qū)智慧健康系統(tǒng)。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

我國區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)由區(qū)域衛(wèi)生平臺和公共衛(wèi)生系統(tǒng)兩部分組成，社區(qū)智慧健康系統(tǒng)是區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)的組成部分，是區(qū)域健康信息中樞服務(wù)平臺。社區(qū)智慧健康系統(tǒng)的目標是實現(xiàn)區(qū)域健康監(jiān)測、健康管理計劃和系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。社區(qū)智能健康系統(tǒng)包括：社區(qū)智能健康小屋系統(tǒng)、家庭健康智能監(jiān)護系統(tǒng)、老人隨身健康監(jiān)護系統(tǒng)、緊急救援服務(wù)系統(tǒng)、健康跟蹤系統(tǒng)、健康智能評估系統(tǒng)、社區(qū)健康管理系統(tǒng)、社區(qū)家庭醫(yī)生管理平臺、社區(qū)綜合服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。我國智慧健康社區(qū)系統(tǒng)如圖4所示。

圖4　智慧健康社區(qū)系統(tǒng)框架

2.2系統(tǒng)功能

智慧健康系統(tǒng)通過健康管理平臺和遠程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)合，實現(xiàn)體檢系統(tǒng)對接、健康檔案、自動健康平臺、自動維護方案、自動跟蹤提醒、體檢報告自動解讀等信息服務(wù)。社區(qū)智慧健康系統(tǒng)功能包括：健康檔案管理、慢病管理、養(yǎng)老照護、健康服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析、疾病預測、云計算、移動智能設(shè)備、社交網(wǎng)絡(luò)等。由此可見社區(qū)智能健康服務(wù)系統(tǒng)功能多樣，與家庭智慧健康系統(tǒng)服務(wù)功能有重合。

2.3業(yè)務(wù)模式比較

社區(qū)智慧健康系統(tǒng)業(yè)務(wù)服務(wù)對象包括：社區(qū)或鄉(xiāng)村醫(yī)生、患者個人和患者家庭。社區(qū)居民使用手機等客戶終端，通過互聯(lián)網(wǎng)訪問后臺服務(wù)器，經(jīng)數(shù)據(jù)交換層進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)查詢個人健康檔案、預約掛號、就醫(yī)代理、健康專題服務(wù)等操作。社區(qū)醫(yī)生使用平板客戶端接受健康教育培訓、醫(yī)療信息查詢、查看或新建居民健康檔案、慢性病隨訪等。

3　醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較

智慧健康醫(yī)院系統(tǒng)的目標是提供低成本、高質(zhì)量的醫(yī)療保健服務(wù)，降低醫(yī)療風險，減輕醫(yī)務(wù)人員工作負擔，改善患者就醫(yī)體驗。

3.1.1中國

醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)是比預期的要復雜得多，智慧醫(yī)院系統(tǒng)由數(shù)字醫(yī)院和提升應(yīng)用兩部分組成［1］。智慧健康醫(yī)院系統(tǒng)由數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備、智能化醫(yī)院建筑、智能信息化管理平臺、物資供應(yīng)鏈、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、云服務(wù)平臺、大數(shù)據(jù)處理平臺、物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療應(yīng)用服務(wù)平臺組成，其核心是智能化和信息化的融合，包括預約掛號系統(tǒng)、智能支付系統(tǒng)、自診系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)、檢查檢驗、臨床監(jiān)測系統(tǒng)、藥品服務(wù)等子系統(tǒng)構(gòu)成。我國國智慧醫(yī)院系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架如圖6所示。

圖6　我國國智慧醫(yī)院系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

3.1.2美國

智慧健康醫(yī)院系統(tǒng)由產(chǎn)品供應(yīng)鏈、大數(shù)據(jù)處理平臺、移動智能服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)平臺和用戶界面組成，包括急診智能系統(tǒng)、云計算、社交網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將這些智能技術(shù)運用于優(yōu)化醫(yī)療服務(wù)流程，維持智能醫(yī)療保健系統(tǒng)安全和穩(wěn)定，結(jié)合電子健康記錄、移動醫(yī)療、可穿戴設(shè)備和智能軟件（代理人）提供自動化、智能化、可持續(xù)的醫(yī)療服務(wù)［9］。

智能系統(tǒng)的設(shè)計綜合考慮醫(yī)學院校、保險公司、醫(yī)學研究團隊、政府醫(yī)療管理部門、通訊技術(shù)公司、軟件公司、移動智能終端、支付中介和醫(yī)療器械生產(chǎn)商等利益相關(guān)者。在美國，醫(yī)院必須依靠醫(yī)療保險的支付生存，因此醫(yī)院必須降低直接和間接醫(yī)療成本，利用自動化服務(wù)流程，提供標準化醫(yī)療服務(wù)，提高醫(yī)療服務(wù)效率。美國智慧醫(yī)院系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架如圖7所示［10］。

3.2服務(wù)功能比較

智慧醫(yī)院系統(tǒng)打破了孤立的業(yè)務(wù)流程，解決信息孤島問題。國內(nèi)智慧醫(yī)院項目已具備以下功能:智能分診，智能預約掛號，檢查、化驗單自動獲取和解讀、在線咨詢、查詢醫(yī)院醫(yī)生信息、智能導航、藥物使用提醒、就醫(yī)流程指導、微信健康資訊等。智慧醫(yī)院應(yīng)用需要將患者與醫(yī)生點對點的對接起來，使患者的就醫(yī)過程縮短，就醫(yī)體驗提升。國內(nèi)外醫(yī)院智慧系統(tǒng)的功能差別不大，國內(nèi)一些智慧健康系統(tǒng)是由美國引進，因此，僅比較部分存在差異的系統(tǒng)功能。中美醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)功能比較如表2所示。

圖7　美國智慧醫(yī)院系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

表2　中美醫(yī)院智慧健康系統(tǒng)功能比較

3.3業(yè)務(wù)模型比較

智慧醫(yī)療的出現(xiàn)轉(zhuǎn)變了我國醫(yī)療服務(wù)方式，將大量重復性的人工服務(wù)轉(zhuǎn)化為在線自動服務(wù)，減輕了醫(yī)務(wù)人員工作強度，使醫(yī)生、護士從繁瑣的常規(guī)工作中解脫出來。“移動醫(yī)院”讓患者都可以通過手機應(yīng)用查看個人電子病歷、醫(yī)療費用、醫(yī)療醫(yī)保、檢查檢驗報告、在線問診記錄等，擴展了醫(yī)療服務(wù)實現(xiàn)途徑，實現(xiàn)了遠程醫(yī)療醫(yī)患互聯(lián)互通，在一定程度上做到了"疾病自查，小病問診，大病找專家"的分診模型。

與國內(nèi)相比，美國智慧醫(yī)院系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型的優(yōu)點在于“醫(yī)學研”緊密結(jié)合，將臨床數(shù)據(jù)庫大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于臨床研究和醫(yī)學教育，堅持循證、客觀、準確的醫(yī)療服務(wù)理念，追求質(zhì)量標準研究，重視隱私保護，還提供醫(yī)生和護理人員上門服務(wù)。美國梅奧醫(yī)療健康智能自診系統(tǒng)運用知識庫系統(tǒng)及智能分診測算法，在移動平臺實現(xiàn)個人健康管理。此外，美國重視健康護理服務(wù)的研究和質(zhì)量標準，加強利益相關(guān)者的合作，提高系統(tǒng)互操作性。

4　總結(jié)

4.1智慧健康家庭系統(tǒng)面臨的問題

我國家庭智慧系統(tǒng)是不完整的，缺乏家庭醫(yī)生、藥房、保險公司等服務(wù)主體。家庭智慧系統(tǒng)涉及的服務(wù)對象包括患者、醫(yī)生和護士，同時還應(yīng)該協(xié)調(diào)藥房和保險公司等。我國正在積極探索“家庭醫(yī)生簽約服務(wù)”，因此應(yīng)該將家庭智慧健康系統(tǒng)與家庭和社區(qū)醫(yī)生結(jié)合起來。此外，我國醫(yī)療環(huán)境還不完全具備處理來自于家庭端健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的能力。

4.2智慧健康社區(qū)系統(tǒng)面臨的問題

智慧健康社區(qū)系統(tǒng)在智慧健康系統(tǒng)中處于上下協(xié)同的作用，應(yīng)該肩負起智能三級轉(zhuǎn)診服務(wù)業(yè)務(wù)。社區(qū)衛(wèi)生中心應(yīng)該強化健康干預的功能，利用智能健康監(jiān)測設(shè)備督促居民保持運動和飲食平衡，提供個性化健康指導服務(wù)，同時還應(yīng)該保護居民的個人隱私。

4.3智慧健康醫(yī)院系統(tǒng)面臨的問題

智慧醫(yī)院系統(tǒng)是智慧健康系統(tǒng)中最復雜和重要的系統(tǒng)，可以有效節(jié)省患者排隊等候時間，減少醫(yī)療錯誤，協(xié)調(diào)各部門合作。但是國內(nèi)患者還沒有完全適應(yīng)智能醫(yī)療業(yè)務(wù)，智能化自助服務(wù)終端使用率偏低。醫(yī)療機構(gòu)在構(gòu)建智慧健康系統(tǒng)時應(yīng)該識別系統(tǒng)存在的直接和間接風險，確保數(shù)據(jù)安全。此外，要認識到醫(yī)療服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變可能會影響服務(wù)質(zhì)量，造成用戶不適應(yīng)，導致不必要的成本。因此，應(yīng)該區(qū)分人工方法和智能信息技術(shù)在提高工作效率方面的潛力，確定是否使用相關(guān)的智慧醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)。

［1］朱超.智慧健康服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.電子科技大學，2015.

［2］胡凡.智慧家庭健康系統(tǒng)服務(wù)器與手機應(yīng)用的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.深圳學，2015.

［3］養(yǎng)老地產(chǎn)弱爆了，讓你見識見識國外的居家養(yǎng)老系統(tǒng)［EB/OL］.［2014-12-30］.http://www.360doc.com/content/15/0103/16/9165926 _437767981.shtml.

［4］智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)概述2［EB/OL］.［2014-7-17］http://wenku.baidu.com/link？url.

［5］ebrun數(shù)據(jù).27％的美國智能手機用戶裝有健康類app［EB/OL］.［2016-7-11］http://www.ebrun.com/20121229/64497.shtml.

［6］Nef T，Urwyler P，Büchler M，et al.Evaluation of Three State-of-the-Art Classifiers for Recognition of Activities of Daily Living from Smart Home Ambient Data［J］.Sensors，2015，15（5）:11725-11740.

［7］張梅，王汝傳，王海艷.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于聯(lián)合代理證書的社區(qū)授權(quán)服務(wù)的UML建模研究［J］.電子技術(shù)應(yīng)用，2006，9（3）：47-49.

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Comparative study between China and America of Smart Healthcare System

MENG Wei-hua，XIANG fei，Jin Xin-zheng*
（Research Centre of Health Information Resource，HUST，Wuhan 430030 Hubei，China）

Smart health system Rapid growth has become an important tool for health management.In order to improve the function of smart healthcare system，analyzed and compared of China and America smart healthcare system’s architecture，function and service mode.To explore the idea and method of constructing smart healthcare system，and realized the combination of intelligent technology and healthcare.

Smart healthcare system ；Architecture ；Function；Service mode

“國家科技支撐計劃項目”資助（項目編號：2008BAI52B00）

孟偉花，女，碩士研究生在讀，研究方向：衛(wèi)生信息管理；

金新政，男，華中科技大學同濟醫(yī)學院 管理學教授，研究生導師，系華中科技大學健康信息資源研究中心主任。主要研究方向是信息管理、衛(wèi)生事業(yè)管理和軟科學。