IPv6與醫療結合開發個人健康助理系統

當前，“互聯網+醫療”模式的應用已經日漸深入，如何提高醫療數據收集的準確性和便利性，在醫藥健康領域發揮重要作用成為移動醫療的關鍵點。南京大學的“個人健康助理及醫療大數據平臺”項目，調研了市場主流App，通過分析App功能以及界面的優缺點，結合現有資源和用戶需求，設計出個人健康助理App的總體架構，并在架構的基礎上設計代碼并實現應用。近日，本刊采訪了該項目團隊成員程浩洋，請他對該項目近況進行了介紹。

《中國教育網絡》：為什么想要開展與醫療健康有關的項目？

程浩洋：健康是人們生活中必不可少的一部分，隨著人們生活節奏的日益加快，不規律的生活很容易引起健康問題。有資料顯示，在各種因素導致的死亡中，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，合理的疾病預測方法能夠有效地控制慢性疾病的發生。

隨著科技的發展，智能手機在生活中越來越普及，健康類的應用越來越多地出現在人們的視野。在對市場上健康類應用進行調研后發現：一方面，多數應用的功能偏向于問診和醫藥市場，少數應用有數據管理的功能，目前尚不存在一款將數據管理和問診功能相結合的應用；另一方面，目前的健康類應用在對于慢性疾病的關注方面，只有健康數據記錄、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測相關功能。

圖1 客戶端架構

基于以上兩個方面的考慮，我們希望設計實現一個基于Android平臺的個人健康助理系統，包括個人健康數據管理、完整的問診流程以及有效的疾病預測方法。

《中國教育網絡》：個人健康助理系統的功能有哪些方面？

程浩洋：為了提高人們對健康的認識，我們開發了個人健康助理App及相應的醫療大數據平臺。在這套個人健康和醫療相結合的系統下，用戶不僅能對個人健康數據進行管理，還能對自身的健康風險進行評估，同時還可借助多種渠道同專業醫生進行問診和交流。此外，在所獲取的一大批用戶的健康數據資源下，通過對不同年齡、區域分布等群體的健康狀況進行統計和分析，從而為進一步的健康建議和決策提供幫助。

個人健康助理系統在功能上從四個方面展開,包括健康管理、疾病預測、問診和健康大數據平臺。

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

圖2 服務器架構

二是，設計并實現了基于貝葉斯網絡的疾病預測方法。用貝葉斯網絡方法結合用戶的健康數據實現疾病預測，在預測結果上有較好的準確性。它的預測結果能夠讓用戶在早期預防疾病，降低用戶患慢性疾病的風險。同時該方法能夠發現對疾病影響因子最大的癥狀信息，為醫學上的疾病診斷起到了輔助作用。

三是，設計出一個Android系統的問診流程。問診服務將線下的醫療資源轉移到線上，提高了問診的效率。在問診流程上，一方面，用即時通訊實現了線上問診功能；另一方面，結合用戶的健康數據實現了線下預約。

四是，健康大數據平臺。目前有多種渠道來采集公共衛生健康的相關數據，但由于缺乏相關的應用，所采集的數據并沒有發揮應有的作用。通過個人健康助理App可以收集到大量的用戶健康數據，在此基礎上我們實現了一個健康大數據平臺，以對當前所有用戶的健康信息進行分析和追蹤，這有助于了解某種疾?。ɡ绺哐獕海┰诓煌巳汉湍挲g區間上的分布。同時對疾病預測的結果進行分析整理，可以依此給出某種疾病所表現出最普遍的癥狀，并能為當前醫藥相關政策的制定提供參考，還能為當前這類疾病的診斷提供一些有價值的信息。

《中國教育網絡》：目前該項目的關鍵技術取得哪些重大進展？

程浩洋：首先，設計并實現了基于貝葉斯網絡的疾病預測方法。該方法根據病例數據訓練貝葉斯網絡的結構和參數，它的精確率和召回率在與其他分類方法的對比上占有少量優勢。將訓練后的貝葉斯網絡部署在支持IPv6協議的服務器上，為客戶端提供訪問接口。

其次，設計出Android終端通過藍牙與可穿戴設備的通信方式。手機端可通過藍牙啟動血壓計設備，在血壓計測量完成后將數據自動傳輸并存儲到手機上。

《中國教育網絡》：在項目實施過程中遇到過哪些挑戰，有哪些收獲？

程浩洋：在項目啟動初期，并不清楚項目具體要實現哪些功能，每個功能應該以怎樣的方式實現。為解決這些問題，我們對市場上的同類App進行調研，并完成了一份《移動醫療App發展現狀綜述》調研報告，對現有App的功能進行分類總結，最后根據現有的資源及需求整理出要實現的功能。在此過程中，了解了醫療類App的發展現狀及動向，對項目有了更清晰的認識。

在研究貝葉斯網絡方法實現疾病預測的過程中，由于醫療類病例數據很少在網絡上公開，數據來源成了這一階段的重要問題。在此過程中，我們嘗試了對真實數據的模擬，但是效果并不理想；同時也嘗試了從國家醫療數據網站上獲取數據，但是可以應用到模型的參數較少，或者數據量較少；最終我們在Kaggle網站中根據疾病關鍵詞查詢到高血壓、糖尿病及心臟病的數據，參數較完整而且數據量充分，以此作為貝葉斯網絡模型的訓練數據。在網絡中查找相關數據集繁瑣而耗時，但是對各種疾病的不同數據集有了一定的認識，為項目今后在參數維度上的擴展提供了思路。

《中國教育網絡》：對于項目的未來規劃，有哪些想法？

程浩洋：疾病預測是本項目的一個亮點，同樣也是AI與醫療相結合在今后的一個發展方向。隨著人們的生活水平的提高，人們對于健康的關注度將不斷增加。有效的疾病預測方法能夠降低發生疾病的風險，提高健康水平。但是任何一種疾病預測方法都不是100%準確的，誤診或漏診現象都對用戶造成了不良影響，所以，如何在方法上進一步改進來不斷降低誤診率和漏診率，將是疾病預測在今后研究中的重點。

《中國教育網絡》：未來您是否有考慮在IPv6領域其他方面開展研究？

程浩洋：未來主要是研究Android系統對IPv6的支持方面，Android4.0之后的移動端設備使用 IPv6網絡可以進行正常的通信，但是目前Android手機上支持IPv6協議的應用較少。Android采用雙棧協議進行IPv4/IPv6網絡的協同工作，當發送的是IPv4數據報文時，采用的Socket為v4版本，當發送的數據報文采用的是IPv6協議時，采用的Socket為v6版本。

IPv6的技術發展已經較為成熟，但IPv6仍缺乏能夠轟動一時的應用，現有的IPv4業務有著完善的體系，如果要打破這個體系，需要從IPv6的應用中尋求創新，以此作為IPv6廣泛推廣的起點。