大數據平臺在健康管理領域的應用討論

楊泛舟 楚亞楠

摘? 要：健康管理領域是關系民生的重要領域，健康管理的理念在我國方興未艾，其包含的服務內容和實現手段也與時俱進。隨著大數據、機器學習、物聯網等新技術的興起，傳統的健康管理領域通過與其深度融合，衍生出豐富的應用場景和實踐方案。本文著重討論了大數據平臺在健康管理領域的應用思路和實施方案，并介紹了高校在此方向上開展的探索性工作。

關鍵詞：健康管理? 智慧醫療? 大數據? 物聯網

中圖分類號：R169.1 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0161-03

A Discussion of Big-Data Platform Applied in Healthcare Management

YANG Fanzhou1? CHU Yanan2*

（1. College of Big Health and Intelligent Engineering， Chengdu Medical College， Chengdu， Sichuan Province， 610500 China; 2. College of Basic Medicine， Chengdu Medical College， Chengdu， Sichuan Province， 610500 China）

Abstract： Health management is an important field related to people's livelihood. The concept of health care management is ascending inside China， the services it provide and the means it utilize are also updating with time. As new technologies such as big data， internet of things， thrive recently， health care evolves into varied applications and practices through deep merging with them. This paper mainly discusses the application ideas and implementation plans of big data platform in the field of health management， and introduces the exploratory work carried out by universities in this direction.

Key Words： Health care; Smart medical treatment; Big data; Internet of things

健康管理（Healthcare Management）是20世紀50年代發源于美國的概念，最初是由醫療保險機構針對其客戶開展的一系列健康服務和管理措施，旨在有效預防和控制疾病，從而達到減少保險賠付、降低經營成本的目的。后來隨著業務的不斷擴充和發展，健康管理逐步成為一套專業的系統解決方案，且與科技的發展深度融合，催生了一些新的業務模式。目前關于健康管理領域的研究正廣泛開展，據統計，全球大數據與健康管理領域年均發文量達1000篇以上，全球有89個國家和地區進行了該領域的研究[1]。

1? 健康管理的理念

1.1 健康管理在國內的現狀

隨著醫療水平和社會服務水平的提高，我國逐漸進入老齡化社會。2019年，中國60周歲及以上人口為25388萬人，占總人口的18.1%;65周歲及以上人口為17603萬人，占總人口的12.6%。大量的老年人意味著健康管理領域的研究和發展亟待深入，目前已有一些針對老年居民健康管理服務需求的研究[2]。

在我國，健康管理的理念仍然是一個新概念，它是一種長期行為，需要持續的經濟投入，目前的服務對象集中在經濟收入較高的群體，普通大眾對其的認知和接受程度較低。同時，健康管理領域的發展前景看好，一方面，隨著生活水平的提升，人們對健康的重視程度也逐漸提高;另一方面，科技的進步也促進了健康管理領域的創新發展。

1.2 創新型健康管理的機遇

大數據技術可應用在病因診斷、基礎醫學研究、電子病歷數據研究、死亡原因研究和其他臨床數據等多個方面，且其在健康記錄、存儲方面也有著非常廣泛的應用，與傳統數據庫比較，大數據技術具有明顯的儲存優化[3]。隨著大數據技術和健康管理領域的深度融合，該領域正涌現出豐富的解決方案。由于我國人口基數大，且老齡化問題較突出，可以預見，我國健康管理領域的創新有著廣闊的空間。

2? 大數據及其計算平臺

2.1 大數據與醫療大數據

大數據這一名詞最早出現在《自然》雜志上，也被稱為海量資料、巨量資料，其本質是挖掘信息爆炸時代的數據核心價值[4]。

大數據的產生，一個重要原因是計算技術應用到越來越多的行業，以提升行業效率;另外一個重要原因是萬物互聯的發展，即物聯網使得智能終端的數量出現指數級增長，每一個智能終端都是持續性的數據源。如今，大數據技術不斷發展，已經被廣泛運用到各個領域之中，并且取得了令人矚目的成績[5]。

當前，醫學大數據包括4個來源：制藥企業或生命科學;臨床醫療或實驗室數據;費用報銷或利用率;健康管理或社交網絡。近年來，醫學大數據的開發、利用有了明顯進步，其中發展迅速的包括組成大數據中心和知識庫構建及服務技術、醫學大數據表述搜索與存儲訪問技術、醫學大數據標準化與集成融合技術等[6]。

2.2 基于大數據的新興計算技術

關于大數據的技術可以分為三類，一是平臺類，如Hadoop和Spark;二是算法類，如機器學習、神經網絡、數據挖掘等;三是網絡類，如物聯網、5G通信等。我們將這三類計算技術總結為“云管端”的架構。

云：負責處理海量數據的計算平臺，涉及到的技術包括網格計算、云計算等，目前最常用的方案是Hadoop和Spark這兩個Apache開源項目;面對海量數據，傳統的數據計算和數據存儲方式已經無法滿足要求，因此在解決當前基于大數據的實際應用問題時，也顯得捉襟見肘，而Hadoop和Spark應運而生，經過近10年的發展，二者已經成為當前最為流行且成熟的大數據問題的解決方案。

管：負責海量數據在云端和終端之間的雙向傳輸，傳統的方案是基于互聯網的各種網絡模型，當下流行的物聯網則極大的擴充了“數據管道”的形態;數據管道從接入、匯聚、核心等3個層面把數據流打通，并提供足夠的帶寬保障。例如，通過5G網絡，可以實現院外醫聯體醫院觀看手術、學術會議轉播手術、移動端遠程指導手術等[7]。

端：負責終端數據的采集，對醫療行業而言，傳統的終端是醫療設備，當下則出現許多應用于各種醫療場景的智能硬件，具有存儲和網絡的功能。比如血糖儀、血氧儀、體重秤、跑步機等，這些傳統的與健康相關的終端產品都被賦予了網絡模塊，從而形成一個互聯互通的整體生態產品系列，每一次使用這些產品所產生的數據都會被及時記錄存儲。

3? 基于大數據平臺的健康管理

常見的健康管理的場景是體檢中心和健康養老，前者的服務對象主要是中青年等職業群體，后者的服務對象主要是患有慢性病的老年群體。結合大數據平臺，可以針對這兩種健康管理的場景做一些創新探索。比如通過數據挖掘技術，針對電子病歷進行深度分析，發現潛在的疾病風險;再如通過智能終端實時監測老年人的體征指標，及時給出建議和預警。總體來看，圍繞大數據平臺的健康管理領域的應用，從信息化流程來看可以分為數據采集、傳輸、分析、反饋等若干環節。

3.1 數據的采集和傳輸

越來越多的小型智能硬件被廣泛應用到健康管理領域（如醫學咨詢服務、遠程醫療、老年人實時監測），這些硬件具有操控便捷、攜帶方便、支持遠程管理、接入大數據平臺等特點，并可根據目標群體進行定制化研發。

這些終端將采集到的醫療數據和健康數據通過網絡向云端傳輸，物聯網在這個過程中扮演了重要角色，它將已經成熟的互聯網作為一個實現子集，呈現出更加豐富的聯網方案和應用實踐。采集和傳輸環節，需要特別考慮的是數據的準確性和安全性，因為所涉及的數據都是與健康和醫療相關的重要私密信息，所以在研發智能終端和設計網絡傳輸方案時，軟件工程人員要和醫學專業人才緊密配合，充分溝通。

另一方面，以智能穿戴設備為代表的終端存在采集數據無標準、不規范，數量眾多但質量不高，所收集數據的準確性也無法得到保證，不能確定其是否真正具有價值，也就不能為臨床診斷、健康評估提供有效支持[8]。這也是健康管理領域在結合新興技術時需要補足的短板。

3.2 數據的處理和信息的反饋

獲取到醫療和健康大數據之后，就需要對其進行處理和分析。針對不同類型的健康管理實踐，可以采用不同的技術手段，比如針對電子病歷數據，可以使用數據挖掘技術來分析其特征來輔助診斷;針對慢性病患者的歷史數據，可以使用模式識別和神經網絡算法進行疾病預測;針對獨處居家的老年人，可以結合視頻監控和生物傳感器進行安全預警和用藥提醒。健康數據的處理是大數據平臺應用到健康管理的核心環節，如何從健康大數據中獲取到有價值的信息是十分有意義的研究方向。

大數據分析的直接目的是獲取價值信息，最終目的是為了服務目標群體，所以價值信息向目標群體的反饋也是大數據應用的重要環節。目前在工程設計中常用的反饋是通過物聯網、視頻監控、圖文識別、人臉識別、5G通信等綜合性技術手段，定期或實時地向目標群體推送消息，接收平臺一般是手機等智能終端。一種比較特殊的情況是，年齡較高的老年人，無法掌握智能手機的使用方法，導致不能接收健康反饋和醫囑指導，由此可見，大數據平臺與健康管理的融合還有很多實際問題需要研究解決。

3.3 成都醫學院的大數據平臺應用示范

2018年，在成都醫學院舉辦的“大數據時代智慧養老產學研創新研討會”上，教育部學校規劃建設發展中心、成都醫學院、曙光瑞翼教育簽署三方合作框架協議，數據中國“百校工程”項目“健康養老大數據應用創新中心”正式落戶成都醫學院。這是數據中國“百校工程”項目在全國的第一個健康養老大數據中心。

數據中心由大健康與智能工程學院負責搭建，目前已建成四川省健康養老領域的區域云計算、大數據、人工智能的體驗展示中心，以及大數據人才培養、科研創新、技術服務和應用開發基地，基于成都醫學院的優勢和特色，該中心將著重在健康養老、健康教育、慢病管理3個領域展開工作。

數據中心的體驗區，已部署健康一體機、指甲式血氧儀、血糖儀、電子體重秤、遠程視頻監測、智能脊柱測量儀等一系列智能終端，并通過無線局域網，將實時采集到的終端數據傳輸至云計算機房的存儲陣列。在應用層面，部署Infinity9000軟件平臺針對大數據進行清洗、挖掘和展示;同時Infinity9000支持二次開發，提供了Python、C等編程語言的中間層接口，便于針對實際需求靈活地開發應用程序。

4? 結語

健康管理領域從創立以來，隨著時代和科技的發展，其內涵和業務也不斷發展。近年來，隨著大數據、物聯網等技術的興起，健康管理領域，通過與新技術的深入融合，也誕生了新的應用模式，并已經在高校中開展實踐探索，各地也有成功落地的工程項目。同時，我們也認識到健康管理領域還有許多問題無法通過現有的技術較完備的解決，這也是大數據技術應用到健康領域的過程中需要繼續探索的課題。

參考文獻

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[3] 李效銀，任吉霞.醫院放射醫療衛生裝備監管體系的構建與實現[J].中國醫療設備，2018，33（7）：154-157.

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[6] 苗露. 互聯網+時代下的醫療設備信息化管理[J].信息記錄材料，2018，19（9）：104-105.

[7] 賽迪顧問.2018年中國人工智能+醫療應用市場白皮書[N].中國計算機報，2018-12-10.

[8] 譚清立，張軍港.大數據在健康管理領域中的應用討論[J].健康研究，2020，40（1）：25-27.

[9] 俞潔，周常恩，陳梅妹，等.大數據技術在中醫健康管理中的應用[J].中醫雜志，2017，58（14）：1189-1191，1199.