當(dāng)前,“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”模式的應(yīng)用已經(jīng)日漸深入,如何提高醫(yī)療數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性和便利性,在醫(yī)藥健康領(lǐng)域發(fā)揮重要作用成為移動醫(yī)療的關(guān)鍵點。南京大學(xué)的“個人健康助理及醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺”項目,調(diào)研了市場主流App,通過分析App功能以及界面的優(yōu)缺點,結(jié)合現(xiàn)有資源和用戶需求,設(shè)計出個人健康助理App的總體架構(gòu),并在架構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計代碼并實現(xiàn)應(yīng)用。近日,本刊采訪了該項目團隊成員程浩洋,請他對該項目近況進(jìn)行了介紹。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:為什么想要開展與醫(yī)療健康有關(guān)的項目?
程浩洋:健康是人們生活中必不可少的一部分,隨著人們生活節(jié)奏的日益加快,不規(guī)律的生活很容易引起健康問題。有資料顯示,在各種因素導(dǎo)致的死亡中,慢性疾病占80%的比例,慢性疾病成為了威脅人們生命健康的重要因素。研究表明,合理的疾病預(yù)測方法能夠有效地控制慢性疾病的發(fā)生。
隨著科技的發(fā)展,智能手機在生活中越來越普及,健康類的應(yīng)用越來越多地出現(xiàn)在人們的視野。在對市場上健康類應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn):一方面,多數(shù)應(yīng)用的功能偏向于問診和醫(yī)藥市場,少數(shù)應(yīng)用有數(shù)據(jù)管理的功能,目前尚不存在一款將數(shù)據(jù)管理和問診功能相結(jié)合的應(yīng)用;另一方面,目前的健康類應(yīng)用在對于慢性疾病的關(guān)注方面,只有健康數(shù)據(jù)記錄、健康提醒和健康類資訊的推送等功能,而較少地涉及疾病預(yù)測相關(guān)功能。
圖1 客戶端架構(gòu)
基于以上兩個方面的考慮,我們希望設(shè)計實現(xiàn)一個基于Android平臺的個人健康助理系統(tǒng),包括個人健康數(shù)據(jù)管理、完整的問診流程以及有效的疾病預(yù)測方法。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:個人健康助理系統(tǒng)的功能有哪些方面?
程浩洋:為了提高人們對健康的認(rèn)識,我們開發(fā)了個人健康助理App及相應(yīng)的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺。在這套個人健康和醫(yī)療相結(jié)合的系統(tǒng)下,用戶不僅能對個人健康數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,還能對自身的健康風(fēng)險進(jìn)行評估,同時還可借助多種渠道同專業(yè)醫(yī)生進(jìn)行問診和交流。此外,在所獲取的一大批用戶的健康數(shù)據(jù)資源下,通過對不同年齡、區(qū)域分布等群體的健康狀況進(jìn)行統(tǒng)計和分析,從而為進(jìn)一步的健康建議和決策提供幫助。
個人健康助理系統(tǒng)在功能上從四個方面展開,包括健康管理、疾病預(yù)測、問診和健康大數(shù)據(jù)平臺。
一是,健康管理模塊能夠管理用戶的健康數(shù)據(jù),支持多種方式添加和查看數(shù)據(jù)。一方面用戶可以直觀地看出人體生理指標(biāo)的變化趨勢;另一方面也為醫(yī)療診斷提供了數(shù)據(jù)支持。
圖2 服務(wù)器架構(gòu)
二是,設(shè)計并實現(xiàn)了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的疾病預(yù)測方法。用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法結(jié)合用戶的健康數(shù)據(jù)實現(xiàn)疾病預(yù)測,在預(yù)測結(jié)果上有較好的準(zhǔn)確性。它的預(yù)測結(jié)果能夠讓用戶在早期預(yù)防疾病,降低用戶患慢性疾病的風(fēng)險。同時該方法能夠發(fā)現(xiàn)對疾病影響因子最大的癥狀信息,為醫(yī)學(xué)上的疾病診斷起到了輔助作用。
三是,設(shè)計出一個Android系統(tǒng)的問診流程。問診服務(wù)將線下的醫(yī)療資源轉(zhuǎn)移到線上,提高了問診的效率。在問診流程上,一方面,用即時通訊實現(xiàn)了線上問診功能;另一方面,結(jié)合用戶的健康數(shù)據(jù)實現(xiàn)了線下預(yù)約。
四是,健康大數(shù)據(jù)平臺。目前有多種渠道來采集公共衛(wèi)生健康的相關(guān)數(shù)據(jù),但由于缺乏相關(guān)的應(yīng)用,所采集的數(shù)據(jù)并沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。通過個人健康助理App可以收集到大量的用戶健康數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上我們實現(xiàn)了一個健康大數(shù)據(jù)平臺,以對當(dāng)前所有用戶的健康信息進(jìn)行分析和追蹤,這有助于了解某種疾病(例如高血壓)在不同人群和年齡區(qū)間上的分布。同時對疾病預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行分析整理,可以依此給出某種疾病所表現(xiàn)出最普遍的癥狀,并能為當(dāng)前醫(yī)藥相關(guān)政策的制定提供參考,還能為當(dāng)前這類疾病的診斷提供一些有價值的信息。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:目前該項目的關(guān)鍵技術(shù)取得哪些重大進(jìn)展?
程浩洋:首先,設(shè)計并實現(xiàn)了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的疾病預(yù)測方法。該方法根據(jù)病例數(shù)據(jù)訓(xùn)練貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù),它的精確率和召回率在與其他分類方法的對比上占有少量優(yōu)勢。將訓(xùn)練后的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)部署在支持IPv6協(xié)議的服務(wù)器上,為客戶端提供訪問接口。
其次,設(shè)計出Android終端通過藍(lán)牙與可穿戴設(shè)備的通信方式。手機端可通過藍(lán)牙啟動血壓計設(shè)備,在血壓計測量完成后將數(shù)據(jù)自動傳輸并存儲到手機上。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:在項目實施過程中遇到過哪些挑戰(zhàn),有哪些收獲?
程浩洋:在項目啟動初期,并不清楚項目具體要實現(xiàn)哪些功能,每個功能應(yīng)該以怎樣的方式實現(xiàn)。為解決這些問題,我們對市場上的同類App進(jìn)行調(diào)研,并完成了一份《移動醫(yī)療App發(fā)展現(xiàn)狀綜述》調(diào)研報告,對現(xiàn)有App的功能進(jìn)行分類總結(jié),最后根據(jù)現(xiàn)有的資源及需求整理出要實現(xiàn)的功能。在此過程中,了解了醫(yī)療類App的發(fā)展現(xiàn)狀及動向,對項目有了更清晰的認(rèn)識。
在研究貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法實現(xiàn)疾病預(yù)測的過程中,由于醫(yī)療類病例數(shù)據(jù)很少在網(wǎng)絡(luò)上公開,數(shù)據(jù)來源成了這一階段的重要問題。在此過程中,我們嘗試了對真實數(shù)據(jù)的模擬,但是效果并不理想;同時也嘗試了從國家醫(yī)療數(shù)據(jù)網(wǎng)站上獲取數(shù)據(jù),但是可以應(yīng)用到模型的參數(shù)較少,或者數(shù)據(jù)量較少;最終我們在Kaggle網(wǎng)站中根據(jù)疾病關(guān)鍵詞查詢到高血壓、糖尿病及心臟病的數(shù)據(jù),參數(shù)較完整而且數(shù)據(jù)量充分,以此作為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)數(shù)據(jù)集繁瑣而耗時,但是對各種疾病的不同數(shù)據(jù)集有了一定的認(rèn)識,為項目今后在參數(shù)維度上的擴展提供了思路。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:對于項目的未來規(guī)劃,有哪些想法?
程浩洋:疾病預(yù)測是本項目的一個亮點,同樣也是AI與醫(yī)療相結(jié)合在今后的一個發(fā)展方向。隨著人們的生活水平的提高,人們對于健康的關(guān)注度將不斷增加。有效的疾病預(yù)測方法能夠降低發(fā)生疾病的風(fēng)險,提高健康水平。但是任何一種疾病預(yù)測方法都不是100%準(zhǔn)確的,誤診或漏診現(xiàn)象都對用戶造成了不良影響,所以,如何在方法上進(jìn)一步改進(jìn)來不斷降低誤診率和漏診率,將是疾病預(yù)測在今后研究中的重點。
《中國教育網(wǎng)絡(luò)》:未來您是否有考慮在IPv6領(lǐng)域其他方面開展研究?
程浩洋:未來主要是研究Android系統(tǒng)對IPv6的支持方面,Android4.0之后的移動端設(shè)備使用 IPv6網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行正常的通信,但是目前Android手機上支持IPv6協(xié)議的應(yīng)用較少。Android采用雙棧協(xié)議進(jìn)行IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作,當(dāng)發(fā)送的是IPv4數(shù)據(jù)報文時,采用的Socket為v4版本,當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)報文采用的是IPv6協(xié)議時,采用的Socket為v6版本。
IPv6的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟,但I(xiàn)Pv6仍缺乏能夠轟動一時的應(yīng)用,現(xiàn)有的IPv4業(yè)務(wù)有著完善的體系,如果要打破這個體系,需要從IPv6的應(yīng)用中尋求創(chuàng)新,以此作為IPv6廣泛推廣的起點。