基于移動終端健康管理信息服務的研究

席本玉, 江帆

(西安交通大學 1. 城市學院； 2. 城市學院計算機科學與信息管理系， 陜西 西安 710018)

0 引言

隨著經濟社會和國民經濟的不斷快速發展以及健康自我保護意識的進一步增強，人們對健康更加重視，對健康的觀念也從偏重治療向積極的預防和保健轉變，人們開始更加注重生活質量，注重體育鍛煉及養成良好的飲食和睡眠習慣，追求高質量的健康長壽。西方發達國家中的美國、日本、英國等，較早地采用計算機技術、移動互聯網、物聯網技術應用到人們的醫療行業,建立各類健康管理、檔案系統，實現數據的采集、分析以及應用。我國健康管理起步較晚，近年來，隨著我國經濟快速發展以及人民對健康更加關注的需要，借助信息技術快速發展的契機，很多信息化開發商也越來越多的參與到體育運動及健康數據采集行列中。通過各類傳感器自動實時采集人們日常健康信息，然后由相關的醫療健康管理系統提供智能化、專業化的分析及建議。基于移動終端的健康管理信息服務，可以通過各項健康數據為個人提供實時的健康服務，為醫護人員提供準確的個人健康數據，為衛生管理相關管理者提供醫療健康的實時動態數據，將三個方面有機的結合在一起，保證對個體健康信息的常態化監控，可以為不同人群提供針對性的健康診療解決方案，使每個人都有機會接受專業醫療服務，規避潛在健康風險，由生病-治療到主動預防、預警模式。通過周期性體檢、數據記錄、可視化分析、健康指南、專業醫療咨詢等方式對各項健康數據和指標進行綜合管理與應用，建立綜合性的健康管理服務[1]。

1 需求分析

1.1 業務需求分析

隨著人們生活質量的提升及生活方式的改變，人們對疾病防范意識也在不斷增強，但目前醫療服務行業的基礎信息化和管理水平還主要處于醫療數據采集記錄、信息資源共享等相對初級的基礎應用信息化階段,未能對大量的基礎性醫療服務數據資源進行分析、利用，更沒有提供針對性個人醫療信息服務手段，已經不符合互聯網、大數據時代醫療服務的要求。

解決這些問題，就迫切的需要對健康管理信息服務進行應用與研究，創建“健康管理”服務性平臺——健康服務信息管理系統，從而對個人或群體的健康數據，進行全面的采集，并對健康數據應用大數據手段進行分析、挖掘和評估，對潛在威脅人們健康的因素，提供預警及相關措施，以減少或消除危險因素，以切實提供人們的醫療服務水平，建設“小康社會”[2-3]。

1.2 功能需求分析

根據業務需求分析，一個完整的個人健康管理信息系統需要設計前臺與后臺，而且面向的人群，不僅是各年齡階段需要進行健康管理的普通用戶，還有全科的權威醫生，這些人群在計算機的應用能力上掌握的層次不一樣，所以整個系統的使用操作界面設計都力求實用性、易用性。經分析，系統主要有三類用戶，管理員、普通用戶和專業醫生，為每類角色提供一個模塊，所以系統主要分3個模塊。

(1) 管理員功能模塊

1) 對管理員信息進行處理(增、刪、改、查)，其中，管理員的屬性信息包括：管理員賬戶、管理員密碼。

2) 對普通用戶的賬戶進行操作，包括用戶賬號的使用狀態(正常、停用)，忘記密碼時修改為初始密碼的設置。

3) 對醫生信息的管理(增、刪、改、查)，其中，醫生的屬性管理主要包括：醫生的賬號、醫生的密碼、醫生的姓名、醫生的性別、醫生的出生日期、醫生就讀或畢業的院校、醫生的專業特長等。

4) 對健康資訊信息的管理(增、刪、改、查)，包括健康資訊信息的標題內容、及詳細信息內容。

(2) 普通用戶功能模塊

1) 對普通用戶的初始密碼進行修改，根據登錄的普通用戶賬號進行。

2) 對普通用戶每天的健康數據進行處理(增、刪、改、查)，包括記錄日期、體溫、血壓、血糖、心率、飲食數據信息、睡眠數據信息、運動數據信息、備注信息。

3) 對普通用戶每日健康記錄數據進行分析評估，超出標準范圍值的用特殊字符的方式展示，在界面中，用折線圖描繪出身體指標值(體溫、血壓、血糖、心率)的變化規律。

4) 對普通用戶的體檢信息進行處理(增、刪、改、查)，其中，體檢信息包括：體檢的日期、體檢人身高、體檢人體重、體檢人兩眼視力以及體檢人的肝、膽、胰、脾、腎、體檢小結。

5) 對普通用戶參加的健康教育活動信息進行處理(增、刪、改、查)，包括活動時間、活動地點、活動的組織形式、活動的相關主題、活動組織者、活動的詳細內容。

6) 對管理員發布的健康資訊信息進行查看閱讀。

7) 普通用戶根據管理員添加的醫生資源信息，可查看醫生的序號、姓名、性別、出生日期、專業、畢業院校，結合自身病情選擇合適的醫生，進行在線咨詢，根據醫生的序號進行。

8) 普通用戶通過查看咨詢的序號、時間和內容，查看對應病情專屬醫生的回復，根據在線咨詢的序號進行。

(3) 醫生功能模塊

對用戶在線咨詢進行回復，醫生可以查看咨詢內容、咨詢時間、留言人、留言人健康記錄、留言人體檢記錄，根據以上數據對用戶進行病情回復。

(4) 未登錄用戶模塊

注冊新賬號，注冊模塊包括用戶的登錄賬號名、用戶的密碼、用戶真實姓名以及用戶性別選項和用戶的出生日期。

2 系統分析

2.1 管理員界面功能分析

管理員作為系統后臺信息處理的主要人員，擁有最高等級權限，除了對自身的信息進行管理，也要對系統普通用戶賬號狀態和醫生信息進行管理操作。該模塊的功能結構圖，如圖1所示。

圖1 管理員界面功能結構圖

2.2 普通用戶界面功能分析

普通用戶通過登錄操作進入系統，首先可以對自身賬戶進行信息修改。其次，主要功能是對個人健康數據、體檢信息和參加過的健康活動進行增、刪、改，系統通過獲取用戶添加的健康數據進行分析評估。同時，根據管理員在系統中錄入的醫生信息，隨時咨詢醫生相關病情，查看自己的咨詢記錄。用戶界面功能結構結構圖，如圖2所示。

圖2 普通用戶界面功能結構圖

2.3 醫生界面功能分析

醫生通過查看采集到的對應用戶的健康數據記錄、可視化健康分析評估和一些體檢信息，可以對普通用戶的咨詢信息進行在線回復。醫生模塊界面的功能結構圖，如圖3所示。

圖3 醫生界面功能結構圖

3 系統設計

3.1 系統功能結構圖

對個人健康管理信息系統功能結構進行模塊化拼裝，最終系統用戶功能結構圖，如圖4所示。

圖4 系統用戶功能結構圖

3.2 系統頂層數據流程圖

采用數據流圖來描述健康管理服務業務流程。管理信息系統頂層數據流圖，如圖5所示。

圖5 系統頂層數據流圖

3.3 數據庫概念結構設計

健康管理系統中，主要模塊涉及的實體有：用戶實體、管理員實體、醫生實體、每日健康記錄實體、體檢信息實體、健康資訊實體、健康教育活動實體和在線咨詢信息實體。系統由8個實體對象組成分別為：用戶、管理員、醫生、每日健康數據、體檢信息、健康資訊、健康教育活動和在線咨詢信息。各實體之間的關系，如圖6所示。

圖6 系統E-R圖

3.4 數據庫邏輯結構設計

在邏輯結構設計階段，主要的任務其實就是將對象的實體轉換為關系圖具體實現數據庫的邏輯和結構。要把對象實體的邏輯屬性和結構以及實體之間的邏輯屬性聯系和轉換合起來作為具體關系圖的模式。

按照實體與聯系的轉換關系，可以得到如下的關系模型。

(1) 用戶(用戶ID，用戶的登錄名稱，用戶的密碼，用戶的真實姓名，用戶性別，出生日期)；

(2) 管理員(管理員ID，管理員的登錄名稱，管理員的登錄密碼)；

(3) 醫生(醫生ID、醫生的姓名、醫生的性別、出生日期、醫學專業、畢業院校、登錄賬號和登錄密碼)；

(4) 每日健康數據(記錄ID、記錄日期、用戶體溫、用戶血糖、用戶血壓、用戶心率、用戶的飲食狀況、用戶的運動情況、用戶的睡眠狀況、備注信息)；

(5) 體檢信息(體檢ID、體檢日期、體檢人身高、體檢人體重、體檢人左眼視力、體檢人右眼視力、肝、膽、胰、脾、腎、體檢小結)；

(6) 健康資訊(資訊ID、健康資訊標題、健康資訊內容、資訊發布的時間)；

(7) 健康教育活動(活動ID、活動的時間、活動的地點、活動的形式、活動的主題、活動的組織者、活動的內容)；

(8) 在線咨詢信息(咨詢ID、醫療咨詢的內容、醫療咨詢的時間、醫生回復的內容、醫生回復的時間)。

個人健康管理信息系統所涉及到的表和以上關系模型對應，這里不再闡述。

4 系統實現

系統整體采用前后端分離架構。后端設計參考了目前最佳的實踐方式：微服務化。所有的業務服務不再是聚合到一個大工程中，而是將各種業務功能服務分解成一系列獨立的服務[4-8]。這些服務獨立運行在自己的進程中，通過通用的HTTP協議交互。所有微服務按業務模塊進行組織，可以實現完全不需要人為干預的自動化的獨立部署模式，并且采用了分布式的服務管理基礎設施。采用Java語言，基于SpringBoot框架構建所有后端微服務，具有效率高、跨平臺、易重用等特征。持久層存儲采用關系型數據庫Oracle及Redis緩存系統，實現數據穩定存儲、高效訪問、熱點數據緩存。為了實現操作簡單、易學易用的界面操作風格，前端采用AngularJs框架編寫PC客戶端及移動客戶端。

系統分為三個功能模塊，每個模塊都有各自的子功能模塊，用不同的身份登錄，進入的系統界面不一樣，操作權限也不同。而為了區分這三個模塊，就需要在系統登錄的操作界面選擇“登錄身份(包括系統管理員、普通用戶、醫生)”，并和數據庫中的數據進行驗證，檢驗輸入的信息是否正確。

(1) 管理員登錄后，可以修改自己的登錄密碼。為了方便管理員對用戶進行相關操作，對用戶賬號進行停用賬戶或修改初始密碼的操作；

(2) 管理員對醫生信息進行管理；

(3) 管理員發布健康資訊信息；

(4) 普通用戶進行每日健康記錄，可以對每日健康數據進行添加修改和刪除操作并添加每日健康記錄；

(5) 有了用戶的每日健康數據后，系統就可以對數據進行健康數據分析評估，用圖表展示身體各指標值的變化規律；

(6) 管理員在系統中錄入各科室權威醫生的信息，而用戶在醫生資源信息頁面，可以看到系統中所包含的所有醫生信息，用戶可根據自身的病情問題，選擇對應的醫生進行在線咨詢；

(7) 用戶在線咨詢的病情問題不可能只有一個，選擇的醫生也不同，所以，可以在系統對用戶的咨詢信息做統計，顯示在“我的咨詢信息”頁面；

(8) 醫生會對賬號收到的咨詢信息進行回復，用戶收到的反饋，通過點擊對應問題后面的“查看回復消息”進行查看。

5 系統驗證

系統在完成開發及內部測試后，通過選定一家社區醫院進行應用驗證，并在該社區范圍內，選取500名居民進行系統使用測試。首先，為社區醫院的醫生及500名居民用戶創建系統賬號并進行系統使用的培訓。普通用戶每天上傳自己的健康數據信息，他們可以周期地查看他們身體信息報告；在線向醫生咨詢健康問題。醫生通過醫生模塊查看用戶健康數據信息以及咨詢的問題，及時答復患者用戶的相關問題。從實際應用驗證測試過程中，500名居民用戶普遍反映信息采集和在線咨詢方便易用，醫生的答復也及時、專業、有效。從而極大地節省他們的往返醫院的掛號、等待及診療的時間；醫院用戶則認為通過用戶日常健康數據的采集及分析，更能有效地幫助他們進行日常一般性疾病的診療，能夠體現出基于大數據的互聯網+醫療模式的價值所在，值得推廣應用。

6 總結

經過實際應用驗證，基于移動終端的健康管理信息服務的應用能夠有效解決患者健康信息缺乏、診療結果不精準、就診花費時間長等突出矛盾。這是互聯網+醫療模式的典型實踐，具有較大的推廣價值，為全面建設“小康社會”、“智慧健康”提供助力。