蔡金芷，皮喜田△，練陽，尹曼，周建萍，羅恩斯，劉洪英,3

(1.重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，重慶 400044；2.華為技術(shù)有限公司成都研究所，成都 610097；3.重慶市醫(yī)療電子工程技術(shù)研究中心，重慶 400044)

1 引 言

準(zhǔn)確的醫(yī)學(xué)信息對(duì)個(gè)人和醫(yī)生至關(guān)重要，盡管在很多國(guó)家人們能夠通過醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲得部分健康記錄信息[1]，但并不是所有人都能夠獲得這部分健康數(shù)據(jù)，醫(yī)生也沒有足夠的時(shí)間來收集每一個(gè)人的健康歷史信息[2]。隨著大家對(duì)健康的重視程度越來越高，人們更愿意積極地參與自己的健康信息管理過程[3]。個(gè)人健康管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，人們可以通過個(gè)人健康管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生命體驗(yàn)的健康活動(dòng)和健康檔案進(jìn)行跟蹤和記錄[4]，不受時(shí)間、地點(diǎn)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的限制[5]。

作為IT界內(nèi)的翹楚，微軟公司早在2007年就開始構(gòu)思以及推出個(gè)人健康數(shù)據(jù)平臺(tái)HealthVault[6-7]，用戶可以利用此平臺(tái)進(jìn)行個(gè)人健康信息的存儲(chǔ)、交換和搜索。Google公司也推出了Google Health這一健康病例管理平臺(tái)，不過很遺憾，該平臺(tái)在2012年1月1日已經(jīng)全面關(guān)閉，原因是平臺(tái)的知名度并不高，使用人數(shù)也不多[8]。在我國(guó)，隨著互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的興起和政策的寬松，作為IT行業(yè)主要力量，百度、阿里巴巴、騰訊這三家互聯(lián)網(wǎng)公司近期都不約而同地宣布了多項(xiàng)醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)業(yè)的計(jì)劃[9]。但從總體上來講，現(xiàn)階段我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療健康網(wǎng)站領(lǐng)域比較混亂，高品質(zhì)網(wǎng)站為數(shù)不多，網(wǎng)站可信任度不高，可識(shí)別度低，可以說國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)健康管理仍然處于“初級(jí)階段”。

本研究通過研究分析現(xiàn)有健康管理系統(tǒng)，取精去粗，從用戶實(shí)際需求出發(fā)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款個(gè)人健康管理系統(tǒng)。通過使用該系統(tǒng)，用戶利用每天高頻率的網(wǎng)絡(luò)訪問帶動(dòng)較低頻率的健康管理，將健康管理納入每天的生活中。有效降低人們患病的風(fēng)險(xiǎn)和減少不必要的醫(yī)療花費(fèi)，及早的對(duì)健康問題采取預(yù)防措施，對(duì)健康、亞健康或者高危人群及時(shí)調(diào)整生活習(xí)慣和健康管理方式以減少患病幾率是一種很好的方法[10]，因此有十分重要的意義。

2 系統(tǒng)架構(gòu)和功能

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

個(gè)人健康管理的系統(tǒng)架構(gòu)見圖1[11]。用戶通過智能醫(yī)療設(shè)備采集生理健康數(shù)據(jù)，通過藍(lán)牙或手動(dòng)錄入的方式將數(shù)據(jù)上傳至個(gè)人電腦或用戶手機(jī)。上傳的數(shù)據(jù)通過Internet網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)絎eb服務(wù)器。Web服務(wù)器驗(yàn)證數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶需要在線問診或就醫(yī)時(shí)，可以將自己的健康數(shù)據(jù)共享給醫(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)。醫(yī)生通過登錄醫(yī)生系統(tǒng)(網(wǎng)站或APP)，能夠與用戶在線交流，操作用戶授權(quán)的健康數(shù)據(jù)。

圖1系統(tǒng)架構(gòu)

Fig1Systemarchitecture

2.2 系統(tǒng)功能

通過本研究設(shè)計(jì)的健康管理系統(tǒng)，用戶既能實(shí)現(xiàn)健康信息的自我管理，還能與醫(yī)生(經(jīng)過系統(tǒng)認(rèn)證)交流，實(shí)現(xiàn)在線問診功能。因此，系統(tǒng)的使用對(duì)象主要包括個(gè)人用戶和醫(yī)生。

2.2.1個(gè)人用戶端 對(duì)個(gè)人用戶的實(shí)際需求進(jìn)行分析，我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖2所示的功能模塊，主要包括：

(1)健康記錄：用戶常見生理健康數(shù)據(jù)的管理，主要包括步數(shù)、體重、身高、血壓、血糖、身體尺寸(三圍)、身體組成、月經(jīng)周期(針對(duì)女性用戶特別設(shè)置)等?？梢詫?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、查看、刪除操作；

(2)健康檔案：用戶健康歷史數(shù)據(jù)的管理，主要包括過敏史、個(gè)人疾病史、免疫接種情況、家族病史、用藥史、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療影像資料、生活習(xí)慣等?？梢詫?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、查看、刪除操作。并且能根據(jù)數(shù)據(jù)的重要程度(用戶自定義)自動(dòng)生成急癥檔案；

(3)健康預(yù)警：對(duì)健康記錄和健康檔案中某些特定數(shù)據(jù)設(shè)置閾值，當(dāng)上傳的數(shù)據(jù)超過閾值，系統(tǒng)按照用戶指定的方式(包括短信、郵件、或站內(nèi)消息)發(fā)送提醒到用戶指定的對(duì)象(用戶本身、家人或醫(yī)生)；

(4)家人管理：用戶可以創(chuàng)建多個(gè)家人子賬戶，幫助他們管理健康信息。為每個(gè)子賬戶分配一定的權(quán)限，家人則可以通過子賬戶登錄系統(tǒng)，進(jìn)行權(quán)限范圍內(nèi)的操作；

(5)醫(yī)生管理：用戶可以任意添加(需要對(duì)方認(rèn)證同意)、刪除多名醫(yī)生，對(duì)每一位醫(yī)生用戶能對(duì)自己的各項(xiàng)健康數(shù)據(jù)設(shè)置不同的權(quán)限，用戶可以發(fā)起在線問診，也可以通過留言的方式咨詢醫(yī)生。

圖2個(gè)人用戶端功能模塊

Fig2Individualclientfunctionalmodule

2.2.2醫(yī)生端 對(duì)醫(yī)生的實(shí)際需求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了如圖3所示的功能模塊，主要包括：

(1)消息中心：醫(yī)生能夠查看最新消息通知，進(jìn)行評(píng)論的查看和管理，論壇交流；

(2)患者中心：醫(yī)生可以查看其全部患者列表，發(fā)起在線問診，對(duì)患者的健康信息進(jìn)行權(quán)限范圍內(nèi)(該權(quán)限由患者設(shè)定)的操作；

(3)個(gè)人中心：醫(yī)生能夠進(jìn)行文章和動(dòng)態(tài)的發(fā)布，并設(shè)置權(quán)限選擇可以查看文章和動(dòng)態(tài)的對(duì)象，進(jìn)行密碼的修改，手機(jī)、郵箱驗(yàn)證等。

圖3 醫(yī)生端功能模塊

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 開發(fā)平臺(tái)及工具

本系統(tǒng)網(wǎng)站開發(fā)選擇的開發(fā)環(huán)境是基于．Net框架的Microsoft Visual Studio 2010。其中前端開發(fā)語言為HTML5+CSS3+JavaScript[12-13]，使用jQuery框架[14-16]以及Ajax技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異步交互，無刷新更新頁面，減少用戶等待時(shí)間、提高用戶體驗(yàn)，同時(shí)也使用了My97DatePicker日期控件、Hightcharts圖表控件等JavaScript插件，簡(jiǎn)化開發(fā)的同時(shí)，使得用戶界面更加友好。網(wǎng)站后臺(tái)邏輯的實(shí)現(xiàn)采用的是C#語言，其語法簡(jiǎn)單、代碼健壯且調(diào)試過程簡(jiǎn)單，能夠滿足系統(tǒng)開發(fā)的需求。

本系統(tǒng)智能手機(jī)客戶端開發(fā)軟件采用Eclipse集成開發(fā)環(huán)境下的Android軟件開發(fā)工具，使用Java語言開發(fā)編程。

3.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)庫是整個(gè)健康管理系統(tǒng)的核心部分，能確保系統(tǒng)能夠有效的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足用戶各種應(yīng)用需求的關(guān)鍵[17]。本系統(tǒng)選用的數(shù)據(jù)庫是Microsoft SQL Server 2012，使用SQL語言開發(fā)編程。本研究首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析，在需求分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了概念設(shè)計(jì)，形成了實(shí)體聯(lián)系(E-R)圖，然后通過邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[18]，最后形成滿足數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3NF標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫表單[19]。對(duì)系統(tǒng)所涉及到的表單進(jìn)行分類，大致可以分為以下幾類：

(1)用戶信息類：用戶和醫(yī)生的基本信息，以及用戶和子用戶，用戶和醫(yī)生之間的相互關(guān)系；

(2)健康數(shù)據(jù)類：用戶健康數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)，每種健康數(shù)據(jù)按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，用于健康數(shù)據(jù)的查看，提供健康評(píng)價(jià)和指導(dǎo)；

(3)操作管理類：用戶過往或者正在執(zhí)行的計(jì)劃、需要執(zhí)行的任務(wù)和提醒、任務(wù)具體完成情況；

(4)其他：系統(tǒng)類表單，為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的信息碼表，進(jìn)行日志記錄等。

3.2.2Web服務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)由網(wǎng)站和安卓手機(jī)APP組合而成。開發(fā)過程使用了不同種類語言以及不同開發(fā)平臺(tái)編寫。通過利用Web服務(wù)就可以在不同的程序之間調(diào)用以達(dá)到數(shù)據(jù)交互的作用，且不用對(duì)客戶端以及服務(wù)器端程序進(jìn)行改動(dòng)。

Web服務(wù)使用WSDL語言描述可以接受和傳達(dá)的數(shù)據(jù)等信息。本研究在使用C#語言.NET平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)時(shí)，用戶添加服務(wù)引用，系統(tǒng)平臺(tái)請(qǐng)求WSDL文檔，在調(diào)用結(jié)束后用實(shí)例化的服務(wù)類就可以調(diào)用服務(wù)中聲明的各種數(shù)據(jù)處理方法，代理程序會(huì)將其轉(zhuǎn)換為SOAP協(xié)議格式通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)用。Web服務(wù)發(fā)布所有數(shù)據(jù)交換過程中需要調(diào)用的方法，這些方法中指定了服務(wù)可以接受的數(shù)據(jù)和能夠返回的數(shù)據(jù)。

3.3 系統(tǒng)展示

選取系統(tǒng)部分功能界面，得到如圖4所示的網(wǎng)站個(gè)人用戶端功能示意圖[20-21]。用戶成功登錄系統(tǒng)后，可以看到如圖4(a)所示的功能導(dǎo)航區(qū)，在導(dǎo)航區(qū)中選擇一定的功能，能夠進(jìn)入相應(yīng)的界面進(jìn)行健康管理操作。如圖4所示，用戶可以分別在圖4(b)、(c)、(d)、(e)中進(jìn)行健康檔案的創(chuàng)建、家人管理、醫(yī)生管理、健康預(yù)警設(shè)置的操作。

圖4網(wǎng)站——個(gè)人用戶端功能示意圖

Fig4website——Individualclientfunctionsketchmap

4 結(jié)語

我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款個(gè)人健康管理系統(tǒng)，相比于其他健康管理系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于：用戶能夠自由選擇使用個(gè)人電腦或者手機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)對(duì)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，使用途徑更具靈活性。用戶不僅能夠管理自己的健康數(shù)據(jù)還能夠創(chuàng)建家人子賬號(hào)，實(shí)現(xiàn)家人健康信息的共同管理，用戶可以對(duì)自己的每一項(xiàng)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，把不同的權(quán)限分配給不同的對(duì)象，增加數(shù)據(jù)使用的靈活性，確保健康數(shù)據(jù)的隱私性和安全性。系統(tǒng)同時(shí)設(shè)計(jì)了個(gè)人用戶端和醫(yī)生端，為患者和醫(yī)生搭建了一個(gè)實(shí)時(shí)交流的平臺(tái)，解決用戶“看病難”的問題，醫(yī)生能夠查看患者的健康歷史信息，更多的了解患者健康史，對(duì)醫(yī)生診斷提供更多數(shù)據(jù)依據(jù)。通過使用本系統(tǒng)，用戶能夠形成用高頻次的網(wǎng)絡(luò)訪問行為帶動(dòng)低頻率的健康管理操作，幫助人們達(dá)到保持健康的目的。