應用健康物聯網技術實現遠程健康管理服務

周紅波

（上海全程玖玖健康服務有限公司 上海市 200010）

1 項目背景介紹

1.1 生命體征感知技術日趨成熟

隨著物聯網信息技術的迅猛發展，體征感知技術不斷成熟，生命體征采集設備也呈現了多樣化、信息化的趨勢，為提供優質、高效的遠程健康監護服務提供成熟的設備條件。

如圖1 所示，在生命體征數據采集設備集成無線通訊模塊，把病人的心率、血壓、血糖、呼吸、血氧、心電圖、行動模式等各種生命體征數據，通過無線網絡環境，傳輸到相關醫療衛生和健康服務機構，可以實現對病人病情進行動態監護。

圖1：生命體征感知技術設備現狀

1.2 項目目標

本項目旨在運用衛生信息化創新公眾服務模式，面向慢性病的長者群體，應用健康物聯網技術實現遠程居家健康監護。通過在基層社區建立遠程健康監測服務點，構筑遠程健康服務網絡，并與市、區兩級衛生信息平臺對接，自動補充居民的自我健康管理檔案，實現“體征預檢-平臺預警-臨床參考-醫生管理”的整體服務流程。創新性的將居民個人自我健康管理模式、社區基本公共衛生服務模式、第三方健康管理機構進行有效融合，以拓展城市基本公共衛生服務途徑，提升社區基本公共衛生服務質量與服務效率。如圖2 所示。

圖2：“居民自測—平臺預警—遠程干預”服務流程

1.3 物聯網健康平臺功能架構

如圖3 所示，老年人通過健康信息采集儀居家測量，或通過家庭醫生、志愿者上門測量生命體征信息指標（包括血壓、血糖、血氧、脈搏、體溫、BMI 等指標），通過無線網絡將數據上傳至“物聯網健康信息服務平臺”。由平臺實現以下七方面的功能：

圖3：物聯網健康服務平臺功能架構圖

（1）對老年人進行居家健康監測，實現居民預檢、平臺預警、醫生干預的整體服務流程。

（2）個人生理指標異常信息可以以短信、醫生工作站報警等方式，向病人、家屬、志愿者以及家庭醫生進行通知，以快速進行干預。同時可對家庭醫生的服務情況、服務質量進行滿意度評價和匯總反饋。

（3）居民、志愿者、家庭醫生、客服人員之間可通過IP 視頻電話進行健康管理的互動和交流。

（4）針對個人連續的遠程健康監測信息，形成個人健康趨勢圖。同時與區衛生信息網的健康檔案連接，實現居家健康信息與社區衛生服務中心，二、三級醫院的共享；

（5）平臺通過與區衛生信息網、申康醫聯平臺、市健康信息網對接，為居民提供更多方面的服務，如轉診、預約等；

（6）向居民提供呼叫中心（Call Center）的電話服務，可通過監測設備請求幫助按鍵以外，也可通過撥打熱線電話獲取全程健康提供的各種類型的基礎服務和增值服務；

（7）推廣普及居民的健康知識。通過服務網站開展疾病問卷調查、個人衛生知識、飲食起居、論壇交流等健康教育頻道，提供健康教育服務。

2 關鍵技術攻關

2.1 身份識別模塊

如圖4 所示，身份識別模塊作為用戶登錄全程健康設備，進行體征測量、體征查詢的身份識別解析程序。它通過解析身份閱讀器設備的輸出參數，取得用戶的唯一標識其其它關系信息。主要支持如下幾種身份識別卡：

圖4：身份識別模塊技術分解圖

（1）全程健康IC 卡（由上海全程玖玖健康服務有限公司發行）

（2）身份證（由公安機關發行）

（3）醫?？ǎㄓ缮虾Ｊ嗅t保局發行）

（4）社?？ǎㄓ缮虾Ｊ猩绫＞职l行）

身份識別解析程序根據用戶身份卡的不同，可以輸出不同的解析參數：

（1）健康服務卡IC 卡：健康服務卡號；姓名；權限級別（社區應用模式、家庭應用模式）；

（2）居民身份證：居民身份證基本信息字段；

（3）社保卡：上海市社?？ɑ拘畔?；

（4）醫?？ǎ荷虾Ｊ猩绫？ɑ拘畔?。

2.2 物聯網數據采集模塊

如圖5 所示，物聯網數據采集模塊與健康體征采集設備高度集成，作為用戶健康體征數據采集終端服務軟件。它通過2G 網絡或3G 網絡，應用無線通訊環境將采集到的體征數據自動上傳至“遠程健康管理信息平臺”。本系統主要由以下幾個模塊組成：

圖5：物聯網數據采集模塊技術分解圖

2.2.1 應用身份識別

集成“身份識別模塊”，解析當前的體征采集對象身份信息。

2.2.2 健康體征數據采集

解析物聯網體征感知設備的采集數據，分解體征采集類型、測量時間、測量數值。支持健康體征測量類型：血糖、血壓、脈率、血氧等等。

2.2.3 健康體征數據暫存

健康體征采集數據暫存至設備存儲器。

2.2.4 健康體征數據發送調用數據發送系統，健康體征采集數據自動發送至“全程健康管理信息平臺”。

2.3 物聯網數據同步模塊

本模塊作為“全程健康管理信息平臺”的數據交換服務系統，對內實現了健康信息采集儀、全程健康查詢機、全程IP 視訊電話、全程健康網等的基礎應用的整合。對外實現了與區域衛生信息平臺、申康醫聯信息平臺、市民健康信息網工程的高度整合。系統在交換獲得健康業務數據后，需要針對不同的業務需求進行數據的分析和梳理工作，以面對最終業務系統提供合適的邏輯結構。如圖6 所示。

圖6：物聯網數據交換流程圖

ADSL、VPN、云技術、移動互聯技術的發展為遠程健康管理技術提供了可靠、高效的網絡接入基礎支撐，使得生命體征感知設備可以基于無線通訊模式，透過3G 網絡，通過WebService、Socket 等通訊技術與遠端的數據中心建立數據通訊。

軟件平臺SOA 架構思想為打造健康服務平臺提供了良好的、可開放化、可配置化的平臺構筑理念。通過服務組件化定義、封裝，可以快速地接入一個新的應用體系，為數據交換服務建立提供了高效的應用基礎。

對于區域衛生信息平臺，提供了多種適配技術的適配器，來實現數據的共享聯通。如表1 所示。

表1：區域衛生信息平臺技術接口規范

對于基于應用的業務系統共享聯通，提供了面向服務的架構，實現業務系統的無縫集成，如表2 所示。

表2：區域衛生信息平臺SOA 業務集成規范

2.3 全程健康平臺的安全接入方案

政府衛生信息平臺安全接入方案如圖7 所示。

圖7：政府衛生信息平臺安全接入方案

2.3.1 網絡安全接入環境部署策略

（1）全程健康數據中心防火墻開通IPSEC 或SSL VPN加密方式，為政府衛生信息平臺開通VPN 賬號。

（2）在政府衛生信息平臺外網環境中首先需搭建前端防火墻，過濾不必要的端口，確保在與全程健康數據中心進行VPN 互聯時的數據安全。并通過策略限制只允許接受與訪問來自全程健康數據中心數據平臺的數據。

（3）在政府衛生信息平臺外網與內網間添加安全網閘GAP 設備，網閘開啟狀態后，代理服務器同步軟件運作，將數據交互至內網至內網居民健康管理工作站（軟件平臺）數據庫服務器，網閘關閉。在沒有數據同步時，網閘閉合狀態可避免在外網遭受攻擊或病毒侵害時，內網業務系統不受影響。

2.3.2 平臺負載均衡配置說明

在政府衛生信息平臺內網環境中搭建了2 臺負載均衡服務器，2 臺應用服務器。部署負載均衡是為了緩解因某一時段因內過多的數據訪問請求造成單臺服務器應用服務中斷。在數據安全上還需部署2 臺數據庫服務器，之間通過cluster集群技術來實現數據庫服務器的高可用性，在數據丟失或存在問題時可及時實現恢復機制。

2.3.3 全程健康信息管理平臺應用設備接入策略

（1）健康信息采集儀通過2G/3G 無線網絡環境透過數據同步系統接入居民健康信息管理平臺傳遞體征解析數據，及一鍵請求幫助信息。

（2）全程健康查詢機通過社區Internet 有線網絡透過數據同步系統接入居民健康信息管理平臺。

（3）全程視訊電話通過Internet 有線（2M 帶寬以上）網絡透過數據同步系統接入居民健康信息管理平臺。

（4）移動應用終端通過Internet 無線網絡（Wi-Fi/藍牙/3G/2G）透過數據同步系統接入居民健康信息管理平臺。

2.3.4 全程健康信息管理平臺業務數據交換策略

（1）遠程健康管理信息平臺通過VPN 設備與政府衛生信息平臺建立鏈接。

（2）居民的體征測量數據通過數據交換服務器，接入衛生專網，傳輸至政府衛生信息。

（3）全科（家庭）醫生訪問衛生專網，使用家庭醫生管理系統完成對居民的日常健康管理工作。

（4）健康數據按需求整合至區衛生信息平臺居民健康檔案，為慢病管理提供臨床參考依據。

2.3.5 安全設置策略

（1）全程健康管理信息平臺的接入的全面遵守當前區域衛生信息平臺的安全設置策略。

（2）數據傳輸過程中的相關數據庫服務器，開設特定的數據庫訪問讀寫賬號，保證數據庫的安全訪問機制。

（3）全程健康數據中心與政府衛生信息平臺通過開設專用的VPN 通道，實現數據傳輸。數據傳輸過程中的文件全部做加密設置，確保數據傳輸的安全性。

（4）采集儀通過運營商網絡傳輸的數據到運營平臺，僅帶著體征流水數據和關聯卡號（無個人信息），數據將會做加密。

3 項目應用示范

3.1 項目示范成效

目前本項目的研究成果已經在上海市16 個區，約220個社區全面實施，累計建立遠程慢性病健康監測服務點超過3500 個，日均測量人次超過35 萬人次，惠及上海市約500萬慢性病患者，深受贊譽。

3.1.1 實現慢病監測服務

在社區衛生服務中心、社區衛生服務站點、居委會等公共服務區域，投放健康管理設備，建立社區居民健康服務點，實現“血糖、血壓、脈率、血氧、BMI、體溫、腰臀比”等基本健康體征指標的采集與上傳。

3.1.2 實現個人自助健康服務應用

實施面向社區居民個人或家屬應用的自助健康管理服務應用，其依托全程健康服務平臺，通過移動健康APP 應用（IOS、Android）、門戶網站、微信、短信等應用，向個人提供自助健康在線服務。內容涵蓋：健康日記服務、就醫輔助服務、智能提醒服務、在線健康咨詢服務、在線健康教育服務、在線健康評估服務、健康銀行服務、私人醫生門診預約及健康檔案自助查閱服務。

3.1.3 實現社區醫生遠程健康管理服務

實施面向社區醫生進行遠程健康服務應用的健康管理工作站軟件，實現對社區居民的健康體征測量情況、近期的健康趨勢、歷史健康建議的查閱，并設定居民個性化體征預警范圍，發布遠程健康指導建議，自動推送至居民自助健康管理移動APP 查閱系統。

3.1.4 實現社區居民健康檔案整合服務

實施居民健康數據同步接口，將遠程健康管理信息平臺形成的健康數據自動補充至上海市申康醫聯信息平臺。居民去上海市任何一家三甲醫院就診，?？漆t生均可調閱居民自我管理健康檔案，及家庭醫生的發布的健康指導建議，以輔助臨床決策。

3.1.5 實現私人醫生協同服務

實施私人醫生健康管理協同服務系統，社區居民可以根據個人的健康需求，通過熱線或移動健 康健康APP 向私人醫生在線咨詢常見病、多發病、慢性病等日常健康問題。私人醫生也可以根 據社區醫生委托，定期跟蹤、督導社區居民的日常健康狀況，提供針對性健康指導。

3.1.6 實現運營數據統計分析服務

實施社區居民健康管理數據運營分析系統，從不同的維度動態統計分析當前的運營服務數據。內容涵蓋：社區慢病分布趨勢、健康管理設備使用率、社區醫生健康服務績效統計。

3.1.7 實現健康管理信息平臺運營維護服務

在社區配置健康服務專員團隊，承擔健康管理設備的投放、日常巡檢、軟硬件維護，耗材的供應配送，定期匯報運營服務成效。其也可作為健康服務的志愿者，參與社區健康服務推廣活動。

3.2 關鍵性能指標

（1）健康管理設備同時實現對血壓、血糖、脈率、血氧、體溫、腰臀比、BMI、膽固醇、尿酸等9 類體征指標的采集與自動上傳。

（2）體測數據上傳至全程健康管理信息平臺最長時間應<3 分鐘，其推送至徐匯區區域衛生信息平臺并在健康管理工作站調閱最長時間應<5 分鐘。（移動基站通訊信號較弱因素除外）

（3）社區居民測量異常體征預警短信最長時間應<2 分鐘，社區醫生健康建議短信轉發社區居民 手機最長時間應<2 分鐘。（移動基站通訊信號較弱因素除外）

3.3 項目應用領域

本項目主要應用于：社區慢性管理及健康管理領域。

3.4 服務對象

（1）面向社區居民，提供多途徑的健康自我管理方式。

健康人群

亞健康人群

疾病人群（患者）

高血壓患者

糖尿病患者

慢病老人

社區居民家屬

（2）面向社區衛生服務機構，提供遠程健康管理服務工具。

社區家庭醫生

全科團隊長

社區防保醫生

社區院長

（3）面向衛生行政機構，提供社區慢性病管理評估成效。

社區衛生管理服務中心

衛生計生委

疾控中心

4 社會效益

4.1 創新了遠程健康管理服務模式

應用健康物聯網技術，有效的實現了全程健康管理信息平臺遠程居家健康監護服務，通過整合健康物聯網體征感知終端設備、移動健康APP、全程健康網、健康管理工作站、區域統計分析系統、區域健康檔案系統等應用，形成了“個人自助服務系統、醫生健康管理系統、運營監控系統、呼叫中心系統、統計分析系統、數據交換系統”等六大服務支撐系統。

下面結合現行的慢性病管理方式與遠程健康管理服務模式的對比，可明確目前慢性病管理存在的主要問題，以及通過搭建“遠程健康管理信息平臺”后能夠提供的解決措施。如表3 所示。

表3：家庭醫生入戶隨訪服務模式與遠程健康管理服務模式應用對比

（1）為政府探索并提供新型第三方公共衛生服務：政府通過引入第三方健康管理信息服務機構，來拓展基本公共衛生均等化服務途徑，探索與第三方健康管理信息服務機構的體制與體現的創新。

（2）居民自我健康管理等多種模式的嘗試和創新：通過居民健康管理設備，結合互聯網網站、智能手機移動APP、微信等軟媒平臺應用，提供新型健康信息數據查閱服務，形成和家庭醫生的良好互動。

（3）家庭醫生責任制的抓手和服務工具：憑借物聯網體征感知設備，延伸至居民就近的服務社區，居民進行自助體征測量以后，家庭醫生可以快速獲得居民的健康狀況，遠程發行健康建議。以延伸家庭醫生的服務效率，成為家庭醫生工作的有力支撐。

（4）新型居民健康檔案建檔和慢病管理模式的創新：居民的健康數據自動部署至政府建立的居民健康檔案系統，并動態的刷新居民個人健康管理數據，有效激活居民的健康檔案。

4.2 縮短居民健康管理最后1公里距離

通過在社區衛生服務中心、社區衛生服務站點、村委會、居委會、等公共服務區域建立健康服務測量點，前移公共衛生服務關口，極大的方便了社區居民進行自我健康管理的服務途徑，促進了社區基本公共衛生服務均等化目標的形成。社區居民可就近完成自我健康管理，及時獲取家庭醫生發布的專業健康建議與健康指導，結合自己的健康保健方式，養成良好的自我健康管理行為。促進了居民從疾病預防向健康促進方式與方法的轉變。同時，也有效支撐15 萬以上高血壓患者與8 萬以上糖尿病患者的健康自我管理需求。

4.3 促進慢性病的篩查率，居民健康檔案建檔率，健康知識知曉率

通過健康物聯網設備進行身份識別、體征歸檔。結合臨床醫學參考指標，針對慢性病患者進行前期體征篩查，在一定程度上促進慢性病的篩查率，居民健康檔案的建檔率。同時通自助健康數據服務提供有助于居民健康知識知曉率，得以良好的配合社區醫生開展遠程健康服務，提升健康服務效率。

4.4 為家庭醫生制度提供了有效支撐，促使其真正落地

家庭醫生可以全面掌握社區居民的健康狀況，通過居民的身體健康指標的數據分析，結合居民近期健康趨勢圖，快速采取健康管理措施。降低疾病或健康危險發生的風險。改變了以往慢性病人、社區居民門診代訪、電話隨訪、上門隨訪的方式。使醫生及時有效的對居民提供長期、有質量、有重點的醫療保障服務。

通過對遠程健康管理信息平臺家庭醫生服務履歷的統計，結合呼叫中心的社區衛生服務滿意度調查、家庭醫生服務滿意度調查，以有效調動社區醫院、家庭醫生服務的積極性，對慢性病的關注度提高、關注面廣、重點突出。確保了慢病隨訪工作體系有效的落實。從而提高全科醫生的服務水平和學習研究醫治慢性病業務技能的自覺性。