应用健康物联网技术实现远程健康管理服务

时间：2024-05-04

周红波

（上海全程玖玖健康服务有限公司上海市 200010）

1 项目背景介绍

1.1 生命体征感知技术日趋成熟

随着物联网信息技术的迅猛发展，体征感知技术不断成熟，生命体征采集设备也呈现了多样化、信息化的趋势，为提供优质、高效的远程健康监护服务提供成熟的设备条件。

如图1 所示，在生命体征数据采集设备集成无线通讯模块，把病人的心率、血压、血糖、呼吸、血氧、心电图、行动模式等各种生命体征数据，通过无线网络环境，传输到相关医疗卫生和健康服务机构，可以实现对病人病情进行动态监护。

图1：生命体征感知技术设备现状

1.2 项目目标

本项目旨在运用卫生信息化创新公众服务模式，面向慢性病的长者群体，应用健康物联网技术实现远程居家健康监护。通过在基层社区建立远程健康监测服务点，构筑远程健康服务网络，并与市、区两级卫生信息平台对接，自动补充居民的自我健康管理档案，实现“体征预检-平台预警-临床参考-医生管理”的整体服务流程。创新性的将居民个人自我健康管理模式、社区基本公共卫生服务模式、第三方健康管理机构进行有效融合，以拓展城市基本公共卫生服务途径，提升社区基本公共卫生服务质量与服务效率。如图2 所示。

图2：“居民自测—平台预警—远程干预”服务流程

1.3 物联网健康平台功能架构

如图3 所示，老年人通过健康信息采集仪居家测量，或通过家庭医生、志愿者上门测量生命体征信息指标（包括血压、血糖、血氧、脉搏、体温、BMI 等指标），通过无线网络将数据上传至“物联网健康信息服务平台”。由平台实现以下七方面的功能：

图3：物联网健康服务平台功能架构图

（1）对老年人进行居家健康监测，实现居民预检、平台预警、医生干预的整体服务流程。

（2）个人生理指标异常信息可以以短信、医生工作站报警等方式，向病人、家属、志愿者以及家庭医生进行通知，以快速进行干预。同时可对家庭医生的服务情况、服务质量进行满意度评价和汇总反馈。

（3）居民、志愿者、家庭医生、客服人员之间可通过IP 视频电话进行健康管理的互动和交流。

（4）针对个人连续的远程健康监测信息，形成个人健康趋势图。同时与区卫生信息网的健康档案连接，实现居家健康信息与社区卫生服务中心，二、三级医院的共享；

（5）平台通过与区卫生信息网、申康医联平台、市健康信息网对接，为居民提供更多方面的服务，如转诊、预约等；

（6）向居民提供呼叫中心（Call Center）的电话服务，可通过监测设备请求帮助按键以外，也可通过拨打热线电话获取全程健康提供的各种类型的基础服务和增值服务；

（7）推广普及居民的健康知识。通过服务网站开展疾病问卷调查、个人卫生知识、饮食起居、论坛交流等健康教育频道，提供健康教育服务。

2 关键技术攻关

2.1 身份识别模块

如图4 所示，身份识别模块作为用户登录全程健康设备，进行体征测量、体征查询的身份识别解析程序。它通过解析身份阅读器设备的输出参数，取得用户的唯一标识其其它关系信息。主要支持如下几种身份识别卡：

图4：身份识别模块技术分解图

（1）全程健康IC 卡（由上海全程玖玖健康服务有限公司发行）

（2）身份证（由公安机关发行）

（3）医保卡（由上海市医保局发行）

（4）社保卡（由上海市社保局发行）

身份识别解析程序根据用户身份卡的不同，可以输出不同的解析参数：

（1）健康服务卡IC 卡：健康服务卡号；姓名；权限级别（社区应用模式、家庭应用模式）；

（2）居民身份证：居民身份证基本信息字段；

（3）社保卡：上海市社保卡基本信息；

（4）医保卡：上海市社保卡基本信息。

2.2 物联网数据采集模块

如图5 所示，物联网数据采集模块与健康体征采集设备高度集成，作为用户健康体征数据采集终端服务软件。它通过2G 网络或3G 网络，应用无线通讯环境将采集到的体征数据自动上传至“远程健康管理信息平台”。本系统主要由以下几个模块组成：

图5：物联网数据采集模块技术分解图

2.2.1 应用身份识别

集成“身份识别模块”，解析当前的体征采集对象身份信息。

2.2.2 健康体征数据采集

解析物联网体征感知设备的采集数据，分解体征采集类型、测量时间、测量数值。支持健康体征测量类型：血糖、血压、脉率、血氧等等。

2.2.3 健康体征数据暂存

健康体征采集数据暂存至设备存储器。

2.2.4 健康体征数据发送调用数据发送系统，健康体征采集数据自动发送至“全程健康管理信息平台”。

2.3 物联网数据同步模块

本模块作为“全程健康管理信息平台”的数据交换服务系统，对内实现了健康信息采集仪、全程健康查询机、全程IP 视讯电话、全程健康网等的基础应用的整合。对外实现了与区域卫生信息平台、申康医联信息平台、市民健康信息网工程的高度整合。系统在交换获得健康业务数据后，需要针对不同的业务需求进行数据的分析和梳理工作，以面对最终业务系统提供合适的逻辑结构。如图6 所示。

图6：物联网数据交换流程图

ADSL、VPN、云技术、移动互联技术的发展为远程健康管理技术提供了可靠、高效的网络接入基础支撑，使得生命体征感知设备可以基于无线通讯模式，透过3G 网络，通过WebService、Socket 等通讯技术与远端的数据中心建立数据通讯。

软件平台SOA 架构思想为打造健康服务平台提供了良好的、可开放化、可配置化的平台构筑理念。通过服务组件化定义、封装，可以快速地接入一个新的应用体系，为数据交换服务建立提供了高效的应用基础。

对于区域卫生信息平台，提供了多种适配技术的适配器，来实现数据的共享联通。如表1 所示。

表1：区域卫生信息平台技术接口规范

对于基于应用的业务系统共享联通，提供了面向服务的架构，实现业务系统的无缝集成，如表2 所示。

表2：区域卫生信息平台SOA 业务集成规范

2.3 全程健康平台的安全接入方案

政府卫生信息平台安全接入方案如图7 所示。

图7：政府卫生信息平台安全接入方案

2.3.1 网络安全接入环境部署策略

（1）全程健康数据中心防火墙开通IPSEC 或SSL VPN加密方式，为政府卫生信息平台开通VPN 账号。

（2）在政府卫生信息平台外网环境中首先需搭建前端防火墙，过滤不必要的端口，确保在与全程健康数据中心进行VPN 互联时的数据安全。并通过策略限制只允许接受与访问来自全程健康数据中心数据平台的数据。

（3）在政府卫生信息平台外网与内网间添加安全网闸GAP 设备，网闸开启状态后，代理服务器同步软件运作，将数据交互至内网至内网居民健康管理工作站（软件平台）数据库服务器，网闸关闭。在没有数据同步时，网闸闭合状态可避免在外网遭受攻击或病毒侵害时，内网业务系统不受影响。

2.3.2 平台负载均衡配置说明

在政府卫生信息平台内网环境中搭建了2 台负载均衡服务器，2 台应用服务器。部署负载均衡是为了缓解因某一时段因内过多的数据访问请求造成单台服务器应用服务中断。在数据安全上还需部署2 台数据库服务器，之间通过cluster集群技术来实现数据库服务器的高可用性，在数据丢失或存在问题时可及时实现恢复机制。

2.3.3 全程健康信息管理平台应用设备接入策略

（1）健康信息采集仪通过2G/3G 无线网络环境透过数据同步系统接入居民健康信息管理平台传递体征解析数据，及一键请求帮助信息。

（2）全程健康查询机通过社区Internet 有线网络透过数据同步系统接入居民健康信息管理平台。

（3）全程视讯电话通过Internet 有线（2M 带宽以上）网络透过数据同步系统接入居民健康信息管理平台。

（4）移动应用终端通过Internet 无线网络（Wi-Fi/蓝牙/3G/2G）透过数据同步系统接入居民健康信息管理平台。

2.3.4 全程健康信息管理平台业务数据交换策略

（1）远程健康管理信息平台通过VPN 设备与政府卫生信息平台建立链接。

（2）居民的体征测量数据通过数据交换服务器，接入卫生专网，传输至政府卫生信息。

（3）全科（家庭）医生访问卫生专网，使用家庭医生管理系统完成对居民的日常健康管理工作。

（4）健康数据按需求整合至区卫生信息平台居民健康档案，为慢病管理提供临床参考依据。

2.3.5 安全设置策略

（1）全程健康管理信息平台的接入的全面遵守当前区域卫生信息平台的安全设置策略。

（2）数据传输过程中的相关数据库服务器，开设特定的数据库访问读写账号，保证数据库的安全访问机制。

（3）全程健康数据中心与政府卫生信息平台通过开设专用的VPN 通道，实现数据传输。数据传输过程中的文件全部做加密设置，确保数据传输的安全性。

（4）采集仪通过运营商网络传输的数据到运营平台，仅带着体征流水数据和关联卡号（无个人信息），数据将会做加密。

3 项目应用示范

3.1 项目示范成效

目前本项目的研究成果已经在上海市16 个区，约220个社区全面实施，累计建立远程慢性病健康监测服务点超过3500 个，日均测量人次超过35 万人次，惠及上海市约500万慢性病患者，深受赞誉。

3.1.1 实现慢病监测服务

在社区卫生服务中心、社区卫生服务站点、居委会等公共服务区域，投放健康管理设备，建立社区居民健康服务点，实现“血糖、血压、脉率、血氧、BMI、体温、腰臀比”等基本健康体征指标的采集与上传。

3.1.2 实现个人自助健康服务应用

实施面向社区居民个人或家属应用的自助健康管理服务应用，其依托全程健康服务平台，通过移动健康APP 应用（IOS、Android）、门户网站、微信、短信等应用，向个人提供自助健康在线服务。内容涵盖：健康日记服务、就医辅助服务、智能提醒服务、在线健康咨询服务、在线健康教育服务、在线健康评估服务、健康银行服务、私人医生门诊预约及健康档案自助查阅服务。

3.1.3 实现社区医生远程健康管理服务

实施面向社区医生进行远程健康服务应用的健康管理工作站软件，实现对社区居民的健康体征测量情况、近期的健康趋势、历史健康建议的查阅，并设定居民个性化体征预警范围，发布远程健康指导建议，自动推送至居民自助健康管理移动APP 查阅系统。

3.1.4 实现社区居民健康档案整合服务

实施居民健康数据同步接口，将远程健康管理信息平台形成的健康数据自动补充至上海市申康医联信息平台。居民去上海市任何一家三甲医院就诊，专科医生均可调阅居民自我管理健康档案，及家庭医生的发布的健康指导建议，以辅助临床决策。

3.1.5 实现私人医生协同服务

实施私人医生健康管理协同服务系统，社区居民可以根据个人的健康需求，通过热线或移动健康健康APP 向私人医生在线咨询常见病、多发病、慢性病等日常健康问题。私人医生也可以根据社区医生委托，定期跟踪、督导社区居民的日常健康状况，提供针对性健康指导。

3.1.6 实现运营数据统计分析服务

实施社区居民健康管理数据运营分析系统，从不同的维度动态统计分析当前的运营服务数据。内容涵盖：社区慢病分布趋势、健康管理设备使用率、社区医生健康服务绩效统计。

3.1.7 实现健康管理信息平台运营维护服务

在社区配置健康服务专员团队，承担健康管理设备的投放、日常巡检、软硬件维护，耗材的供应配送，定期汇报运营服务成效。其也可作为健康服务的志愿者，参与社区健康服务推广活动。

3.2 关键性能指标

（1）健康管理设备同时实现对血压、血糖、脉率、血氧、体温、腰臀比、BMI、胆固醇、尿酸等9 类体征指标的采集与自动上传。

（2）体测数据上传至全程健康管理信息平台最长时间应<3 分钟，其推送至徐汇区区域卫生信息平台并在健康管理工作站调阅最长时间应<5 分钟。（移动基站通讯信号较弱因素除外）

（3）社区居民测量异常体征预警短信最长时间应<2 分钟，社区医生健康建议短信转发社区居民手机最长时间应<2 分钟。（移动基站通讯信号较弱因素除外）

3.3 项目应用领域

本项目主要应用于：社区慢性管理及健康管理领域。

3.4 服务对象

（1）面向社区居民，提供多途径的健康自我管理方式。

健康人群

亚健康人群

疾病人群（患者）

高血压患者

糖尿病患者

慢病老人

社区居民家属

（2）面向社区卫生服务机构，提供远程健康管理服务工具。

社区家庭医生

全科团队长

社区防保医生

社区院长

（3）面向卫生行政机构，提供社区慢性病管理评估成效。

社区卫生管理服务中心

卫生计生委

疾控中心

4 社会效益

4.1 创新了远程健康管理服务模式

应用健康物联网技术，有效的实现了全程健康管理信息平台远程居家健康监护服务，通过整合健康物联网体征感知终端设备、移动健康APP、全程健康网、健康管理工作站、区域统计分析系统、区域健康档案系统等应用，形成了“个人自助服务系统、医生健康管理系统、运营监控系统、呼叫中心系统、统计分析系统、数据交换系统”等六大服务支撑系统。

下面结合现行的慢性病管理方式与远程健康管理服务模式的对比，可明确目前慢性病管理存在的主要问题，以及通过搭建“远程健康管理信息平台”后能够提供的解决措施。如表3 所示。

表3：家庭医生入户随访服务模式与远程健康管理服务模式应用对比

（1）为政府探索并提供新型第三方公共卫生服务：政府通过引入第三方健康管理信息服务机构，来拓展基本公共卫生均等化服务途径，探索与第三方健康管理信息服务机构的体制与体现的创新。

（2）居民自我健康管理等多种模式的尝试和创新：通过居民健康管理设备，结合互联网网站、智能手机移动APP、微信等软媒平台应用，提供新型健康信息数据查阅服务，形成和家庭医生的良好互动。

（3）家庭医生责任制的抓手和服务工具：凭借物联网体征感知设备，延伸至居民就近的服务社区，居民进行自助体征测量以后，家庭医生可以快速获得居民的健康状况，远程发行健康建议。以延伸家庭医生的服务效率，成为家庭医生工作的有力支撑。

（4）新型居民健康档案建档和慢病管理模式的创新：居民的健康数据自动部署至政府建立的居民健康档案系统，并动态的刷新居民个人健康管理数据，有效激活居民的健康档案。

4.2 缩短居民健康管理最后1公里距离

通过在社区卫生服务中心、社区卫生服务站点、村委会、居委会、等公共服务区域建立健康服务测量点，前移公共卫生服务关口，极大的方便了社区居民进行自我健康管理的服务途径，促进了社区基本公共卫生服务均等化目标的形成。社区居民可就近完成自我健康管理，及时获取家庭医生发布的专业健康建议与健康指导，结合自己的健康保健方式，养成良好的自我健康管理行为。促进了居民从疾病预防向健康促进方式与方法的转变。同时，也有效支撑15 万以上高血压患者与8 万以上糖尿病患者的健康自我管理需求。