健康畫(huà)像在慢性病管理中的應(yīng)用研究進(jìn)展

常冬春，張 茹，管 晴，張夢(mèng)婷，王 潔

1.南京醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院，江蘇 南京 211166；2.江蘇護(hù)理職業(yè)學(xué)院，江蘇 淮安 223200

慢性非傳染性疾病（non-infectious chronic diseases，NCD），簡(jiǎn)稱慢性病，是一類具有發(fā)病隱匿、病因復(fù)雜和病程長(zhǎng)等特點(diǎn)的疾病，如糖尿病、高血壓、心血管疾病等，往往需要長(zhǎng)期甚至終身治療。慢性病在降低患者生活質(zhì)量的同時(shí)，也給個(gè)人、家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，慢性病的全球死亡率已經(jīng)從2000 年的61.0%增長(zhǎng)至2019 年的74.0%，全球致殘率已達(dá)到63.0%［1］。因此，在全面推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)的過(guò)程中，慢性病的防治是關(guān)鍵。《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》中明確將慢性病管理上升到國(guó)家戰(zhàn)略，提出到2030 年實(shí)現(xiàn)全人群、全生命周期的慢性病健康管理的目標(biāo)［2］。近年來(lái)，隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)療領(lǐng)域也迎來(lái)智能化時(shí)代，不僅提高了醫(yī)療效率和準(zhǔn)確性，還為患者帶來(lái)更好的醫(yī)療體驗(yàn)。其中健康畫(huà)像技術(shù)便是機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能與醫(yī)療技術(shù)的融合，并逐漸被應(yīng)用于慢性病防治管理中。健康畫(huà)像是以患者為中心［3］，結(jié)合醫(yī)療大數(shù)據(jù)和患者自身特點(diǎn)提供精準(zhǔn)服務(wù)的技術(shù)。運(yùn)用健康畫(huà)像技術(shù)根據(jù)患者個(gè)體屬性和差異化需求提供精準(zhǔn)化健康服務(wù)，是移動(dòng)健康管理領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。本文就目前健康畫(huà)像技術(shù)在慢性病相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、健康教育、用藥管理、診療服務(wù)等方面的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為慢性病健康管理實(shí)踐提供新思路和理論依據(jù)。

一、健康畫(huà)像概述

（一）健康畫(huà)像概念

健康畫(huà)像是用戶畫(huà)像技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用與拓展。用戶畫(huà)像最早是由“交互設(shè)計(jì)之父”Cooper［4］提出，他認(rèn)為用戶畫(huà)像是真實(shí)用戶的虛擬代表，是基于真實(shí)世界數(shù)據(jù)而挖掘的目標(biāo)用戶模型。用戶畫(huà)像作為一種標(biāo)簽化用戶模型，通過(guò)信息分析挖掘用戶屬性、興趣、偏好和行為特征，以提升服務(wù)精準(zhǔn)度和匹配度［5］。用戶畫(huà)像最初被應(yīng)用于電商領(lǐng)域，以便充分了解用戶特征，及時(shí)調(diào)整營(yíng)銷策略。隨著信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的深入與發(fā)展，用戶畫(huà)像技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域，用來(lái)挖掘患者健康信息數(shù)據(jù)。早在1998 年，Pietil?等［6］提出了健康畫(huà)像概念，并將其作為健康研究指南。健康畫(huà)像不僅可以將醫(yī)療數(shù)據(jù)分析結(jié)果可視化展示，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的精準(zhǔn)化、個(gè)性化服務(wù)，在疾病治療與管理方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。

（二）健康畫(huà)像種類

根據(jù)健康畫(huà)像應(yīng)用對(duì)象的不同，可將其分為個(gè)體健康畫(huà)像和群體健康畫(huà)像。個(gè)體健康畫(huà)像是通過(guò)提取個(gè)體特征數(shù)據(jù)，以標(biāo)簽形式直觀展現(xiàn)個(gè)體行為、需求、興趣等特征。個(gè)體健康畫(huà)像主要用于個(gè)案分析，利用盡可能全面的數(shù)據(jù)從多個(gè)角度對(duì)個(gè)體進(jìn)行分析，從而刻畫(huà)出具有個(gè)人特征的畫(huà)像模型［5，7］。而群體健康畫(huà)像是在個(gè)體健康畫(huà)像基礎(chǔ)上，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、分類、聚類等數(shù)據(jù)挖掘方法把具有相似特征的個(gè)體聚集成不同群組，以發(fā)現(xiàn)群體特征變化規(guī)律。群體健康畫(huà)像旨在對(duì)群體特征進(jìn)行分析，挖掘和提煉群體的共性，為實(shí)現(xiàn)人群特征分析、精準(zhǔn)推薦等提供支持［8］。

（三）健康畫(huà)像刻畫(huà)步驟

健康畫(huà)像刻畫(huà)主要包括數(shù)據(jù)采集、特征提取和畫(huà)像生成與可視化三個(gè)步驟。第一步為采集健康數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集越全面、完整，健康畫(huà)像越符合真實(shí)世界場(chǎng)景。目前，健康畫(huà)像數(shù)據(jù)主要來(lái)源于患者醫(yī)療信息、訪談和問(wèn)卷調(diào)查、移動(dòng)健康軟件或社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)［9］。第二步為提取健康特征。特征提取是健康畫(huà)像刻畫(huà)的核心步驟，主要是通過(guò)人工或機(jī)器學(xué)習(xí)算法將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，抽取主題相關(guān)特征，得到健康畫(huà)像標(biāo)簽體系［10］。第三步為健康畫(huà)像生成與可視化。基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和標(biāo)簽體系刻畫(huà)健康畫(huà)像模型，并利用詞云圖、雷達(dá)圖、氣泡圖等可視化圖形清晰展示［11-12］。

二、健康畫(huà)像在慢性病管理中的應(yīng)用

健康管理是指全面收集患者個(gè)人或群體健康信息，對(duì)可能的健康危險(xiǎn)因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)估，并針對(duì)性給予患者健康指導(dǎo)與干預(yù)，從而改善患者健康狀況，達(dá)到預(yù)防疾病發(fā)生、發(fā)展的目的［13］。健康管理核心目的是在節(jié)約資源、減少醫(yī)療成本的基礎(chǔ)上，降低個(gè)體及群體患病風(fēng)險(xiǎn)，提高健康狀況［14］。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”迅速發(fā)展，電子健康檔案、電子病歷等健康大數(shù)據(jù)被用來(lái)刻畫(huà)患者健康畫(huà)像，以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)慢性病的健康管理，控制病情進(jìn)展。健康畫(huà)像在慢性病健康管理中的應(yīng)用主要包括精準(zhǔn)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、智能化健康教育、信息化用藥管理及數(shù)字化診療服務(wù)等方面。

（一）精準(zhǔn)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)

慢性病發(fā)病隱匿、不易識(shí)別，且一旦發(fā)病難以治愈，具有較高的致殘率和致死率，給個(gè)人、家庭、社會(huì)造成了嚴(yán)重的疾病負(fù)擔(dān)。因此，早期預(yù)測(cè)和識(shí)別疾病發(fā)生與發(fā)展尤為重要。目前基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量表［15］、Logistic 回歸［16］、列線圖［17］等構(gòu)建的慢性病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，對(duì)疾病早期預(yù)測(cè)與識(shí)別具有一定意義，但上述方法構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型在準(zhǔn)確性與針對(duì)性方面仍存在一定局限性。健康畫(huà)像技術(shù)不僅可以收集患者醫(yī)療健康數(shù)據(jù)，還可以收集患者生活習(xí)慣、環(huán)境特征等信息，在提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的精準(zhǔn)性與適應(yīng)性方面具有重要意義。已有研究通過(guò)全方位追溯患者就醫(yī)行為、疾病發(fā)展等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，抽取患者畫(huà)像特征化標(biāo)簽和統(tǒng)計(jì)類標(biāo)簽，構(gòu)建適合高血壓和糖尿病患者的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型以加強(qiáng)疾病預(yù)測(cè)和管理能力［18］。在心理疾病識(shí)別方面，國(guó)外研究者通過(guò)問(wèn)卷收集精神科門(mén)診患者心理健康狀況資料，基于泊松分布模型構(gòu)建健康畫(huà)像模型來(lái)預(yù)測(cè)患者的危險(xiǎn)行為［19］。國(guó)內(nèi)學(xué)者分別利用抑郁情感詞典和抑郁情感分類模型構(gòu)建抑郁癥患者健康畫(huà)像，以精準(zhǔn)識(shí)別患者抑郁癥狀與程度并幫助其治療［20-21］。與以往研究相比，運(yùn)用健康畫(huà)像技術(shù)構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，可深入挖掘影響疾病發(fā)生發(fā)展的各種危險(xiǎn)因素，更加精準(zhǔn)預(yù)測(cè)個(gè)體疾病風(fēng)險(xiǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)有病治病、無(wú)病防病的目標(biāo)。健康畫(huà)像雖然可以早期對(duì)疾病進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別與預(yù)測(cè)，但目前仍需依賴大量高質(zhì)量健康信息數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)患者特征標(biāo)簽進(jìn)行精準(zhǔn)挖掘，并且開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)成本較高。

（二）智能化健康教育

健康教育在健康管理中發(fā)揮重要作用，可幫助患者改善不良生活習(xí)慣，提高健康素養(yǎng)［22］。目前，健康教育主要有專題講座、視頻、科普宣傳欄、微信群等多種形式，對(duì)患者健康狀況改善具有一定效果，但這些教育形式內(nèi)容有限，導(dǎo)致患者無(wú)法獲取全面、必要的健康知識(shí)。而健康畫(huà)像技術(shù)可根據(jù)患者自身需求，提供多方面的健康知識(shí)。在糖尿病疾病領(lǐng)域，張海濤等［23］基于概念格從用戶需求、用戶角色和用戶行為三個(gè)維度精準(zhǔn)刻畫(huà)社區(qū)糖尿病患者群體健康畫(huà)像，并根據(jù)畫(huà)像特征分析患者對(duì)疾病預(yù)防、治療、管理等方面的信息需求，準(zhǔn)確將健康知識(shí)推送給患者。胡畔［24］也基于概念格刻畫(huà)糖尿病患者畫(huà)像，并以用戶需求為導(dǎo)向、以網(wǎng)頁(yè)位置為場(chǎng)景劃分，在不同場(chǎng)景下向患者精準(zhǔn)推薦預(yù)防、治療等方面的健康知識(shí)。在高血壓疾病領(lǐng)域，也有研究在基于概念格刻畫(huà)健康畫(huà)像的基礎(chǔ)上，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則深入挖掘患者潛在行為規(guī)律完善健康畫(huà)像，為在線健康社區(qū)健康教育和個(gè)性化推薦提供參考［25］。在腫瘤疾病領(lǐng)域，研究者分別基于高斯模型、主題分類算法，構(gòu)建不同類型患者健康畫(huà)像模型以挖掘其知識(shí)需求差異，為向患者精準(zhǔn)知識(shí)推薦服務(wù)奠定了基礎(chǔ)［26-27］。為了更好地滿足患者對(duì)健康知識(shí)的需求，國(guó)外有學(xué)者利用訪談收集的數(shù)據(jù)構(gòu)建患者消息偏好畫(huà)像，并基于畫(huà)像呈現(xiàn)的偏好特征將健康知識(shí)推薦給冠心病患者，以提高其自我管理能力［28］。以健康畫(huà)像為核心的智能化健康教育方法，不僅能快速、準(zhǔn)確地向患者推薦所需健康知識(shí)，還可以根據(jù)患者的特征調(diào)整推薦知識(shí)的頻率及數(shù)量［29-30］，以防患者健康知識(shí)過(guò)載出現(xiàn)不獲取健康信息的現(xiàn)象。健康畫(huà)像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療知識(shí)推薦領(lǐng)域，可隨時(shí)向患者推薦專業(yè)知識(shí)，提高其健康素養(yǎng)與自我管理能力，但由于患者健康知識(shí)多樣化和復(fù)雜化，目前仍很難高效、精細(xì)地挖掘及標(biāo)簽患者屬性特征。

（三）信息化用藥管理

慢性病患者需要長(zhǎng)期堅(jiān)持服用多種藥物，一旦出現(xiàn)漏服或忘記，很有可能造成嚴(yán)重的健康問(wèn)題甚至死亡［31］。有研究顯示，慢性病患者用藥依從性僅達(dá)50%［32］。因此，提高患者用藥依從性也是慢性病健康管理亟待解決的重要問(wèn)題。目前，已有學(xué)者利用健康畫(huà)像技術(shù)收集患者健康信息，了解用藥行為特征以便對(duì)患者進(jìn)行用藥管理。Becker等［33］收集并分析慢性病患者軟件使用頻率和強(qiáng)度特征數(shù)據(jù)，基于此構(gòu)建具有用藥提醒功能的新型移動(dòng)應(yīng)用程序，提醒患者按時(shí)規(guī)律服藥，提高患者用藥依從性。Witteman 等［34］利用急性冠脈綜合征患者需求、偏好、目標(biāo)等特征，基于行為改變理論構(gòu)建健康畫(huà)像模型，從而幫助患者提高用藥依從性。此外，在提高冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病患者用藥依從性方面，有研究通過(guò)調(diào)查和訪談方式，從醫(yī)療服務(wù)的可及性、藥物依從性、移動(dòng)電話技術(shù)使用情況與移動(dòng)醫(yī)療興趣等多方面收集患者信息，刻畫(huà)出五種不同類型人群特征的群體健康畫(huà)像，了解影響其服藥依從性的決定性因素，為移動(dòng)健康干預(yù)措施的制定提供信息基礎(chǔ)［35］。目前，信息化用藥管理主要基于健康畫(huà)像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者用藥提醒與干預(yù)，以提高患者長(zhǎng)期服藥的依從性，但應(yīng)用實(shí)踐中尚缺少完整的藥物管理系統(tǒng)。未來(lái)，可利用健康畫(huà)像技術(shù)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)具有用藥知識(shí)學(xué)習(xí)、用藥計(jì)劃制定等功能的個(gè)性化用藥管理系統(tǒng)。

（四）數(shù)字化診療服務(wù)

健康畫(huà)像還被應(yīng)用到慢性病患者線上就醫(yī)指導(dǎo)中，優(yōu)化了疾病診療流程。有研究通過(guò)提取電子健康系統(tǒng)及問(wèn)卷調(diào)查中患者行為數(shù)據(jù)，了解不同患者對(duì)電子服務(wù)的偏好，輔助患者選擇并注冊(cè)醫(yī)療信息網(wǎng)站，滿足不同的就醫(yī)需求［36］。Jones等［37］基于醫(yī)療記錄信息數(shù)據(jù)，刻畫(huà)心臟病或糖尿病患者關(guān)于軟件使用頻率及強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間的健康畫(huà)像，為患者網(wǎng)上就醫(yī)提供指導(dǎo)。為向患者提供更優(yōu)質(zhì)的在線醫(yī)療服務(wù)，佟金鐸等［38］根據(jù)在線醫(yī)療網(wǎng)站數(shù)據(jù)分析患者就醫(yī)情況，并構(gòu)建健康畫(huà)像來(lái)探索影響患者就醫(yī)體驗(yàn)的因素。健康畫(huà)像可在分析患者疾病和行為特征后，向患者提供相應(yīng)的醫(yī)療服務(wù)，節(jié)省了大量時(shí)間與精力。但利用健康畫(huà)像進(jìn)行診療僅局限在就診環(huán)節(jié)，未來(lái)可進(jìn)一步探索如何將健康畫(huà)像技術(shù)與傳統(tǒng)醫(yī)療相融合，實(shí)現(xiàn)線上治療與康復(fù)。

三、展望與建議

健康畫(huà)像技術(shù)對(duì)慢性病患者的健康管理具有重要意義，通過(guò)全面追溯患者的健康相關(guān)信息數(shù)據(jù)，并挖掘與分析患者特征和偏好，從而刻畫(huà)患者健康畫(huà)像，實(shí)現(xiàn)在慢性病管理領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，為不同類型患者個(gè)體及群體提供所需的服務(wù)。盡管健康畫(huà)像在慢性病評(píng)估與預(yù)測(cè)、提高患者健康素養(yǎng)及用藥依從性等方面具有重要意義，但目前關(guān)于健康畫(huà)像技術(shù)的應(yīng)用研究還存在一定的局限性和實(shí)際問(wèn)題，未來(lái)研究者和實(shí)踐者可以考慮從以下幾方面進(jìn)一步深入探索。

首先，健康畫(huà)像在慢性病管理應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展不均。目前相關(guān)研究主要集中在如何應(yīng)用健康畫(huà)像進(jìn)行精準(zhǔn)健康知識(shí)推薦，提高患者健康素養(yǎng)。而在慢性病健康管理其他環(huán)節(jié)，如生活方式、心理支持、病情監(jiān)測(cè)、用藥管理，現(xiàn)有研究成果較少。此外，涉及慢性病種類主要為糖尿病、心血管疾病、心理疾病和腫瘤，而在患病率居高不下的常見(jiàn)代謝性疾病如脂肪肝、肥胖等疾病管理中的探索鮮有報(bào)道。因此，未來(lái)可進(jìn)一步拓展健康畫(huà)像技術(shù)在慢性病管理的應(yīng)用功能和受用患者群體。建議從慢性病人群特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)慢性病患者全病程的健康畫(huà)像管理平臺(tái)。

其次，患者隱私問(wèn)題在健康畫(huà)像應(yīng)用中日益突出。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，利用大數(shù)據(jù)刻畫(huà)的健康畫(huà)像精細(xì)度更高，但隨之也帶來(lái)了患者隱私保護(hù)問(wèn)題。在刻畫(huà)健康畫(huà)像時(shí)可能會(huì)涉及患者病情等隱私信息，而在特定文化背景下，患者不愿意公布相關(guān)信息，且擔(dān)心信息泄露帶來(lái)的一系列問(wèn)題。個(gè)人信息泄露可能會(huì)使患者對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全產(chǎn)生恐慌心理，因此，如何保障患者信息數(shù)據(jù)安全值得深思。建議國(guó)家有關(guān)部門(mén)繼續(xù)完善相關(guān)法律法規(guī)，細(xì)化法律條文。同時(shí)，技術(shù)部門(mén)也應(yīng)積極研發(fā)信息技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)患者隱私信息的保護(hù)。

再次，健康畫(huà)像在應(yīng)用中缺少情感屬性。目前，健康畫(huà)像可視化展示方式以文字、圖片為主，缺少情感交流和人文關(guān)懷，無(wú)法滿足多樣化需求，導(dǎo)致部分患者對(duì)使用健康畫(huà)像的興趣不高。因此，未來(lái)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，將患者個(gè)人表情、習(xí)慣等特征與健康畫(huà)像相融合，增加情感互動(dòng)，使健康畫(huà)像更具人文特征。

最后，動(dòng)態(tài)健康畫(huà)像在慢性病管理領(lǐng)域中應(yīng)用較少。動(dòng)態(tài)健康畫(huà)像是在靜態(tài)健康畫(huà)像基礎(chǔ)上引入時(shí)間概念，可對(duì)不同患者全生命周期進(jìn)行健康狀況監(jiān)測(cè)，更精準(zhǔn)地反映患者疾病動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。目前，動(dòng)態(tài)健康畫(huà)像大多集中在畫(huà)像動(dòng)態(tài)更新方法上，而在慢性病健康管理方面研究成果較少且不夠深入。未來(lái)可考慮利用可穿戴設(shè)備完成畫(huà)像動(dòng)態(tài)更新，并根據(jù)其結(jié)果提供相關(guān)的健康管理策略，實(shí)現(xiàn)慢性病患者動(dòng)態(tài)管理。

綜上，借助健康畫(huà)像技術(shù)對(duì)慢性病患者進(jìn)行健康管理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的精準(zhǔn)管理，同時(shí)也可推動(dòng)多領(lǐng)域、多學(xué)科融合，進(jìn)一步深入推廣健康畫(huà)像在慢性病中的運(yùn)用，為慢性病有效管理與防治提供更廣的思路與參考。