基于大數(shù)據(jù)的慢病管理平臺的研究

王偉娜　楊丹　童慶

摘要：針對我國慢病人數(shù)呈現(xiàn)快速上升趨勢，傳統(tǒng)的醫(yī)療服務(wù)手段已經(jīng)不能滿足大眾健康需求的問題，提出了利用“大數(shù)據(jù)”來建設(shè)慢病管理平臺。首先，搭建基于大數(shù)據(jù)的慢病管理平臺技術(shù)架構(gòu)，在整合了海量慢病數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，搭建慢病大數(shù)據(jù)中心，利用多源異構(gòu)健康服務(wù)大數(shù)據(jù)的融合與表示、慢病患者畫像技術(shù)、慢病危險因素分析模型、診療方案分類模型和臨床效果評價模型等大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建設(shè)面向慢病管控全過程建立業(yè)務(wù)領(lǐng)域分析模型，提供慢病風(fēng)險評估、慢病高危篩查、精準(zhǔn)健康管理、個性診療方案、管理效果評估五個大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。研究對于促進(jìn)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，建立健康的醫(yī)療生態(tài)圈起到了積極效果。

關(guān)鍵詞：慢病管理；大數(shù)據(jù)；慢病管理平臺

1引言

慢性非傳染性疾病（Non-communicable Chronic Disease，NCD）主要是指慢性心血管疾病、腫瘤、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、糖尿病等。慢病是受先天遺傳和后天環(huán)境共同影響、需要長期跟蹤管理、有規(guī)可循的疾病。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等的快速興起和普及，醫(yī)療數(shù)據(jù)增長比以往任何時期都快，數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大，類型越來越多樣化、復(fù)雜化。大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用為慢病管理帶來了新的方向，實現(xiàn)居民慢病高危篩查、自我慢病管理、個性化診療服務(wù)和慢病管理效果評估的無縫銜接，不但起到對慢病治療的效果，更是對慢病潛在人群做到了真正的“預(yù)防”。

2基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的慢病管理平臺

2.1慢病管理平臺技術(shù)架構(gòu)

基于慢病大數(shù)據(jù)中心的患者數(shù)據(jù)，在隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全管控技術(shù)體系的支持下，建立貫穿慢病預(yù)后管理、診療服務(wù)、健康指導(dǎo)的慢病業(yè)務(wù)分析模型，面向慢病患者提供基于慢病大數(shù)據(jù)的慢病高危篩查、精準(zhǔn)健康管理、個性診療方案、慢病風(fēng)險評估、管理效果評估等服務(wù)。慢病管理平臺技術(shù)架構(gòu)如圖1所示：

2.2慢病大數(shù)據(jù)中心

慢病大數(shù)據(jù)中心整合了健康檔案、電子病歷、公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)，疾控數(shù)據(jù)，個人體征檢測數(shù)據(jù)等，形成了覆蓋臨床診療數(shù)據(jù)、健康檔案數(shù)據(jù)、公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)、疾控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、健康監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)、運(yùn)營服務(wù)數(shù)據(jù)等。慢病大數(shù)據(jù)中心是建設(shè)大數(shù)據(jù)慢病管理平臺的基石，為基于大數(shù)據(jù)的新型慢病管理服務(wù)：慢病高危篩查、慢病風(fēng)險評估、個性診療方案、精準(zhǔn)健康管理等提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3基于大數(shù)據(jù)的慢病分析模型

基于慢病大數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用分類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等通用數(shù)據(jù)挖掘工具，結(jié)合慢病的預(yù)防、篩查、診療、隨訪等業(yè)務(wù)需求，研發(fā)慢病危險因素分析模型、疾病診療方案模型與診療方案效果評估模型，為面向公衛(wèi)管理機(jī)構(gòu)、醫(yī)務(wù)人員與患者的應(yīng)用服務(wù)提供算法模型層面的支撐。主要包括：

2.3.1慢病危險因素分析模型

在慢病管理中，對慢病的預(yù)測預(yù)防、預(yù)先指導(dǎo)有助于降低慢病發(fā)病率、提高患者就診率，構(gòu)建基于臨床數(shù)據(jù)的慢病危險因素分析模型，針對患者個人表征、臨床病情信息展開分析挖掘，探尋慢病發(fā)病的關(guān)鍵因子，為慢病患者篩查、居民健康指導(dǎo)提供依據(jù)。

2.3.2疾病診療方案分類模型

慢病患者在年齡、性別、家族史、飲食偏嗜、病情表征等方面存在這個體差異，醫(yī)生在臨床診療中為不同患者提供了不同的診療方案，在基于慢病大數(shù)據(jù)中心中的海量患者診療數(shù)據(jù)，借助醫(yī)療專家的專業(yè)知識，構(gòu)建疾病診療方案分類模型，利用聚類算法對慢病診療方案進(jìn)行梳理、分類。

2.3.3診療方案效果評估模型

在慢病的診療過程中，不同的診療方案將產(chǎn)生不同的治療效果，面向特定患者人群，進(jìn)行診療方案效果比較評估，從而為該患者人群提供最優(yōu)化的診療方案。借助慢病患者分級模型所獲取的患者分級成果，結(jié)合患者基礎(chǔ)信息、個人特征信息進(jìn)行人群分層分類，構(gòu)建診療方案效果評估模型，從出院情況、疾病轉(zhuǎn)回、5年生存期、并發(fā)癥、費用等多個方面評估不同診療方案效果，從而為醫(yī)生臨床診療提供支持。

2.4面向慢病的大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)

基于形成的慢病分析模型，根據(jù)病前預(yù)防、慢病發(fā)現(xiàn)、慢病診療、慢病隨訪等慢病管理的不同階段，面向醫(yī)療衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、患者等用戶提供慢病風(fēng)險評估、慢病高危篩查、精準(zhǔn)健康管理、個性診療方案、管理效果評估等應(yīng)用服務(wù)，實現(xiàn)居民慢病高危篩查、自我慢病管理、個性化診療服務(wù)和慢病管理效果評估的無縫銜接，為實現(xiàn)慢病的少發(fā)病、早發(fā)現(xiàn)，管理的全覆蓋，管理過程的全監(jiān)控提供有效支撐。

2.4.1慢病風(fēng)險評估

通過慢病危險因素分析模型，結(jié)合慢病大數(shù)據(jù)中心里的慢病患者的個人檢測信息、病情信息等數(shù)據(jù)，提煉出影響慢病發(fā)病的關(guān)鍵影響因子，并可形成一系列如血壓預(yù)警指數(shù)、血脂預(yù)警指數(shù)等慢病預(yù)警指數(shù)，居民可將公衛(wèi)管理機(jī)構(gòu)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)布的指數(shù)與自身檢測指數(shù)進(jìn)行對比，得知其患病風(fēng)險，從而加強(qiáng)其防范意識，進(jìn)行自我健康管理，實現(xiàn)慢病提前預(yù)防。

2.4.2慢病高危篩查

綜合利用慢病危險因素模型、慢病危險分層模型等工具，對慢病大數(shù)據(jù)中心的所有患者進(jìn)行篩查過濾，將所有的居民分為普通居民、高危人群、確診人群、穩(wěn)定人群、并發(fā)癥人群、器官損傷人群，并將高危人群輸出，形成慢病高危患者管理的目標(biāo)患者。對高危人群，通過危險因素分析進(jìn)一步確定不同患者的不同危險因素，針對性的提供健康生活指導(dǎo)和上門隨訪、健康宣教向其進(jìn)行風(fēng)險預(yù)警，配合定期的回訪，降低危險因素指數(shù)，最終避免發(fā)展成慢病確認(rèn)患者。從而在整體上降低慢病的發(fā)病率。

2.4.3精準(zhǔn)健康管理

綜合利用慢病危險因素模型，慢病危險分層模型等工具，同時借助慢病診療方案分類、效果評估模型和推薦模型形成不同的健康管理方案。不同分層用戶使用不同的管理方案、慢病診療方案，慢病隨訪周期，慢病管理方案調(diào)整周期。醫(yī)生確定管理方案和診療方案后，患者遵照執(zhí)行，系統(tǒng)根據(jù)患者最新的臨床數(shù)據(jù)、健康監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)動態(tài)的檢測患者的依從性、慢病管理和診療效果，并反饋給醫(yī)生。同時協(xié)助醫(yī)生更新管理和診療方案，進(jìn)入新的管理周期。通過精準(zhǔn)管理，可以利用有限的醫(yī)療服務(wù)資源，面向更多的居民提供有效的服務(wù)。

2.4.4個性化診療方案推薦

傳統(tǒng)的慢病診治階段，醫(yī)生通常通過查閱患者病歷，現(xiàn)場檢驗，詢問溝通的形式獲知患者病情，并結(jié)合個人臨床知識與經(jīng)驗形成和實施診治方案。通過建設(shè)大數(shù)據(jù)慢病管理平臺，運(yùn)用慢病診療方案分類、效果評估和推薦模型，面向醫(yī)生提供慢病患者個性化診療方案推薦服務(wù)，加強(qiáng)臨床輔助決策能力，提升醫(yī)生慢病診療效率。

推薦服務(wù)由慢病危險因素分析、診療方案效果評估和慢病診療方案分類等模型及管件技術(shù)支撐：融合患者畫像提料形成年齡、性別、飲食偏嗜、病情、用藥史、過敏史等用戶標(biāo)簽；結(jié)合患者主訴癥狀、病情階段，以及慢病大數(shù)據(jù)中心的患者基礎(chǔ)信息、歷史就診信息、診療方案等數(shù)據(jù)，對患者進(jìn)行分級分類；運(yùn)用診療效果評估模型，分析同一類患者在不同診療方案中的關(guān)鍵指標(biāo)變化情況，挖掘患者分級分類與診療方案的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為患者定制個性化診療方案并推送給醫(yī)生。個性化診療方案推薦服務(wù)充分挖掘患者基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)的診療支撐價值，提升醫(yī)生臨床服務(wù)能力，給予患者精細(xì)化就醫(yī)體驗。

2.4.5慢病管理效果評估

慢病管理是一個系統(tǒng)工程，個體患者的轉(zhuǎn)歸很難體現(xiàn)出一個慢病管理手段、政策的有效性。在傳統(tǒng)的慢病管理體系中，衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)選取部分樣本，通過定期隨訪評價慢病管理效果，存在樣本容量不全面，統(tǒng)計過程繁瑣等不足。通過基于大數(shù)據(jù)的慢病管理平臺和互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)模式，可以靈活的選取樣本，定制隨訪方案，運(yùn)用診療方案效果評估模型，對慢病管理效果進(jìn)行評估，分析慢病管理的有效方案，形成直觀的可視化統(tǒng)計報表，動態(tài)實時的發(fā)布慢病現(xiàn)狀和診療技術(shù)發(fā)展趨勢，使衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)能夠合理調(diào)配醫(yī)療資源，面向患者開展慢病管理宣教，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)制定和更新慢病管理規(guī)范。

系統(tǒng)面向衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，利用慢病大數(shù)據(jù)中心各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，計算構(gòu)建的慢病管控指標(biāo)體系的各項指標(biāo)，利用歷史數(shù)據(jù)的比對，來評估慢病管理的有效性。

3基于大數(shù)據(jù)的慢病管理平臺關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1多源異構(gòu)健康服務(wù)大數(shù)據(jù)的感知、融合與表示

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)擅長處理結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、語義清楚、質(zhì)量可靠的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)多源異構(gòu)、良莠不齊、動態(tài)變化的特點使得感知、獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行融合表示是一個非常具有挑戰(zhàn)性的項目。一方面，在衛(wèi)生領(lǐng)域，屬于同一個實體或概念的數(shù)據(jù)往往在多個數(shù)據(jù)源中以不同的形式表示，需通過數(shù)據(jù)集成和融合技術(shù)將這些不同形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一和集成；另一方面，來自互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)具有模糊性，使得大數(shù)據(jù)到醫(yī)療檔案庫的多力度層級結(jié)構(gòu)的映射具有模糊性，利用大數(shù)據(jù)多粒度模糊感知和映射技術(shù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合。

3.2基于大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分析模型

3.2.1基于健康管理的慢病患者畫像技術(shù)

患者畫像是根據(jù)用戶社會屬性、生活習(xí)慣等信息而抽象出的一個標(biāo)簽化的用戶模型。在醫(yī)療健康領(lǐng)域，患者畫像技術(shù)被用來根據(jù)用戶的診斷信息、日常生活信息、用藥信息、醫(yī)學(xué)影像信息等數(shù)據(jù)新型抽象標(biāo)簽化，從而根據(jù)用戶的醫(yī)學(xué)標(biāo)簽更加精確的為用戶提供慢病管理等健康服務(wù)。

患者畫像利用海量的門診信息、住院信息、用藥信息、醫(yī)囑信息、用戶的日常生活信息、體征檢測信息、生活習(xí)慣信息等進(jìn)行綜合的分析挖掘，從而構(gòu)建出用戶完整的醫(yī)學(xué)健康屬性標(biāo)簽、一方面，這需要對海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分詞、語義理解，找出關(guān)鍵標(biāo)簽；另一方面還需要快速的應(yīng)對新增加的臨床數(shù)據(jù)，并根據(jù)新的數(shù)據(jù)更新居民醫(yī)學(xué)屬性標(biāo)簽。

3.2.2基于臨床數(shù)據(jù)的慢病危險因素分析模型

傳統(tǒng)的慢病危險因素模型是基于抽樣調(diào)查的方式，對調(diào)查對象進(jìn)行針對性的分析。這不可避免的把一些先驗的知識帶入到模型中，造成模型的偏頗。面對海量的居民臨床醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)、健康管理數(shù)據(jù)，這些因素能夠更好的，更客觀地體現(xiàn)居民的生命體征和健康信息，但傳統(tǒng)的慢病危險因素模型卻又忽視了這些信息，造成模型不適用。

在慢病大數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，基于傳統(tǒng)慢病風(fēng)險因素模型，疊加新的臨床數(shù)據(jù)、健康管理數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)建立以臨床數(shù)據(jù)為主導(dǎo)，健康管理數(shù)據(jù)為輔助的高血壓、糖尿病、心血管三項慢病的危險因素分析模型，來輔助臨床上慢病的診斷和日常慢病的管控。使得居民可以利用自己的臨床數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確的進(jìn)行自我慢病管理。

3.2.3基于疾病的診療方案分類模型

要輔助推薦某一種疾病的診療方案的選擇，首先需要找出臨床上有多少個診療方案。在專家的輔助下，構(gòu)建一套疾病病種診療分類算法，通過提取患者臨床上的用藥信息、用藥組合的變化、核心手術(shù)操作等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則引擎等算法，找出常用的用藥組合、用藥組合變化、核心手續(xù)操作組合等，建立不同的臨床診療方案分組。結(jié)合專家先驗知識找出不同的診療方案組合，為評估不同治療手段的效果提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2.4診療方案臨床效果評價模型

選擇慢病的診療方案需要了解不同診療方案的臨床效果，在診療方案分類模型的基礎(chǔ)上，利用慢病患者的臨床診療組合、檢驗檢查數(shù)據(jù)、出院小節(jié)數(shù)據(jù)等信息，提取慢病相關(guān)的表達(dá)因子，在診療方案和表達(dá)因子之間建立模型。為避免表達(dá)因子的不確定性和主管因素，采用主成分分析方法構(gòu)建診療方案療效的評價指標(biāo)體系。評價模型為慢病患者不同診療方案的診療效果提供客觀的科學(xué)的評價依據(jù)。

4結(jié)語

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，其中電商和醫(yī)療行業(yè)對大數(shù)據(jù)技術(shù)的利用尤為成熟。本文研究基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的慢病管理平臺，介紹了平臺的主要功能實現(xiàn)和關(guān)鍵技術(shù)分析，為大數(shù)據(jù)在慢病管理方面的應(yīng)用提供借鑒，為慢病管理整體解決方案的深入研究打下基礎(chǔ)。