彭連剛
(長沙航空職業(yè)技術(shù)學院,湖南 長沙 410124)
在醫(yī)療發(fā)展過程中,數(shù)據(jù)的可視化始終是重點的發(fā)展方向。隨著時代的發(fā)展和進步,可視化醫(yī)療已經(jīng)不再局限于CT、磁共振、超聲成像等,在移動醫(yī)療中,同樣需要數(shù)據(jù)的可視化,不同于傳統(tǒng)醫(yī)療,可視化過程面向醫(yī)護人員,在診斷上提供便利,移動醫(yī)療的多維數(shù)據(jù)可視化主要面向用戶,是為了幫助用戶理解復(fù)雜且專業(yè)的醫(yī)療數(shù)據(jù),并進行直觀的分析,得到想要的結(jié)果,因此,要求移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)可視化快速、簡潔、準確、直觀等。
移動醫(yī)療往往是根據(jù)監(jiān)測到的用戶的各種生命體征和運動指標來對其身體狀況進行判斷,在這個過程中,牽涉的數(shù)據(jù)量非常龐大,一些特殊的指標(如心率等)甚至可能需要以分鐘為單位進行監(jiān)測,導(dǎo)致每天每個用戶都會產(chǎn)生相當龐大的數(shù)據(jù)總量。對于用戶而言,數(shù)據(jù)的羅列顯然是沒有意義的,因此,移動醫(yī)療要求在龐大的數(shù)據(jù)中找到關(guān)鍵信息[1]。
對于移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)來講,其整體上存在不斷變化的情況,由于人體的健康狀況不同,所處的環(huán)境不同,甚至當時的情緒不同,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會有一定的差別。正常人體的溫度在不同時刻都會有一定的差異,這個差異甚至能夠達到0.5~1.0 ℃,因此,移動醫(yī)療數(shù)據(jù)是動態(tài)變化的,而不是一成不變的。
用戶的某些生命體征通過傳感器和數(shù)據(jù)采集器上傳之后,具有一定的時間屬性,該數(shù)據(jù)只能代表該時段內(nèi)用戶的生命體征和狀態(tài),并針對這個狀態(tài),對用戶是否患病或者是否健康給出一定的預(yù)期和結(jié)論。當時間屬性丟失后,數(shù)據(jù)將失去意義。
移動醫(yī)療相比于傳統(tǒng)醫(yī)療,雖然對于公共醫(yī)療資源的壓力釋放有重要的意義,但是也存在診斷失誤率高、診斷疾病種類限制多等問題。這主要是因為在移動醫(yī)療診斷過程中,患者不能清晰地對自己的病情進行表述和搜索,數(shù)據(jù)挖掘有時候可能會產(chǎn)生一定的誤導(dǎo),導(dǎo)致最終的診斷結(jié)果相差甚遠,帶來誤診的情況。因此,移動醫(yī)療為了能夠準確地判斷用戶的身體情況,要盡可能更多、更全面地收集相關(guān)的數(shù)據(jù)和指標,一般不能只通過某一個數(shù)據(jù)或者某一個維度的數(shù)據(jù)孤立地對用戶的身體情況進行判斷[2]。
數(shù)據(jù)挖掘是當下計算機領(lǐng)域非常常見的一個名詞,被廣泛應(yīng)用于多行業(yè)、多領(lǐng)域、多用途。之所以需要使用數(shù)據(jù)挖掘,是因為數(shù)據(jù)的總量在發(fā)生變化。所謂的數(shù)據(jù)挖掘,就是在大量的數(shù)據(jù)集合中,找到目標信息。由于信息集合具有復(fù)雜性的特點,內(nèi)含很多重復(fù)信息和噪聲信息,因此,如何從信息海中準確、快速地找到目標信息,對于用戶來講是非常有用且必要的。最顯著的例子是“百度搜索”,作為目前中國大陸比較成功的搜索引擎,在海量的互聯(lián)網(wǎng)信息中找到用戶所需要的信息并提供相應(yīng)服務(wù),就離不開精準、快速的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵在于模型的構(gòu)建,它決定了在進行數(shù)據(jù)挖掘的過程中采用何種算法,常見的數(shù)據(jù)挖掘算法很多,例如決策樹算法、貝葉斯分類算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等。本研究對決策樹方法做一個簡要的介紹,主要是因為該方法迭代次數(shù)少,因此運算速度更快,在數(shù)據(jù)基數(shù)越來越龐大的今天,更少的迭代次數(shù)、更快的挖掘速度,將使決策樹算法有更多的應(yīng)用,而決策樹在進行數(shù)據(jù)挖掘的過程中,還能兼顧準確性,因此,在整個數(shù)據(jù)挖掘算法體系中,始終具有非常重要的地位[3]。
決策樹算法是一種樹形結(jié)構(gòu),在每一個節(jié)點進行判斷和決策,最終找到具有價值的目標信息,是一種典型的自上而下的遞歸算法。隨著計算進程的深入,逐步縮小范圍,最關(guān)鍵的兩步可以概括為生成和剪枝,直觀形象地解釋了決策樹算法的工作過程,通過不斷地剪枝,縮小數(shù)據(jù)的挖掘范圍,快速找到目標結(jié)果或者目標結(jié)果的近似合集。決策樹剪枝過程更復(fù)雜,具體可以分為前剪枝和后剪枝,前剪枝是為了縮小匹配的范圍,避免高度擬合,后剪枝則是進一步校驗挖掘過程,讓結(jié)果更加精確[4]。
移動醫(yī)療雖然在當下存在一定程度的應(yīng)用,但是整體發(fā)展還有待提高。2019年年末的數(shù)據(jù)顯示,目前我國的移動醫(yī)療APP市場規(guī)模大概在300億元左右,略低于預(yù)期,整體發(fā)展進入平緩期。移動醫(yī)療APP大致可以分為問診類、掛號導(dǎo)診類和健康管理類3大類,其中,問診類APP最多,占據(jù)總數(shù)量的43%,例如,好大夫在線、平安好醫(yī)生等平臺的用戶數(shù)量非常多,下載量超過一個億。與數(shù)據(jù)方面形成鮮明對比的,是“紅紅火火”背后的“如履薄冰”,由于移動醫(yī)療關(guān)乎用戶的生命安全和身體健康,因此,對于移動醫(yī)療APP的實用性、準確性、權(quán)威性都有著很高的要求。近年來,因為輕信一些移動醫(yī)療APP的建議而導(dǎo)致病情延誤甚至醫(yī)療事故的情況時有發(fā)生,不論是廣告法還是行業(yè)監(jiān)管都有一定程度的縮緊,這也是移動醫(yī)療目前發(fā)展放緩的主要原因之一。根據(jù)調(diào)查顯示,目前受政策影響比較大的移動醫(yī)療主要是問診類。近年來,一些運動手環(huán)、血糖儀、血壓儀等傳感器的升級換代,給健康管理類APP提供了更多的發(fā)展契機,再加上減肥、健身等始終處于高熱狀態(tài),未來移動醫(yī)療的發(fā)展仍大有可為。
借著移動醫(yī)療發(fā)展而水漲船高的,是移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)屬于IT領(lǐng)域,無疑是一種跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的合作。數(shù)據(jù)可視化的主要目標是直觀、快速、有效地將醫(yī)療數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶,基于診斷結(jié)果給予用戶合理的意見和建議。時代的發(fā)展和進步,移動醫(yī)療市場也迎來了更加激烈的競爭,為了在競爭中脫穎而出,就必須實現(xiàn)搜索快速、交互簡潔、結(jié)果準確、用戶友好等內(nèi)容,這也刺激了醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化相關(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展,不過就目前而言,移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化仍存在以下的幾點問題。
目前關(guān)于移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化的專項研究并不多,尤其是與市面上豐富多樣的移動醫(yī)療APP相比更是捉襟見肘。造成這種情況的原因,主要是目前我國的大部分移動醫(yī)療APP作為移動端手機應(yīng)用之一,幾乎都是由APP生產(chǎn)廠商進行研發(fā)和出售,采取的研究方式主要是通過市場和受眾分析,以程序?qū)崿F(xiàn)某些功能,也就是說,在整個移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的設(shè)計方面,遵循的是與所有服務(wù)類APP相同的思路,差異只在于實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的差別。因此,其整體上缺少學術(shù)理論基礎(chǔ)支撐,學術(shù)文獻和研究都略顯單薄[5]。
就本質(zhì)來看,移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是比較典型的交叉學科類型,這導(dǎo)致了其行業(yè)特征不夠明顯,所涉及的知識又具有一定的跨度。不論是醫(yī)學知識還是計算機相關(guān)知識,都需要投入大量的時間和精力去學習和專研,因此,很少有人能夠同時對兩個領(lǐng)域精通,需要各個領(lǐng)域的人才通力合作。但是因為所處領(lǐng)域不同,交流和溝通也并不順暢,給移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)可視化發(fā)展帶來了不小的影響。
由于醫(yī)療與人們的身體健康息息相關(guān),很多時候當事人都會非常重視。移動醫(yī)療中的一些診斷結(jié)果目前還不能讓人相信,這在很多情況下導(dǎo)致了移動醫(yī)療成為擺設(shè)。一些人選擇在移動醫(yī)療APP上問診,得到的結(jié)果是沒有問題之后還是不放心,依然會選擇前往醫(yī)院進行診療,這就使得移動醫(yī)療對提升醫(yī)療資源利用率、釋放公共醫(yī)療資源壓力的作用得不到體現(xiàn),實際上主要也是民眾對于移動醫(yī)療的認知程度不高、信任程度不夠?qū)е碌?。在這樣的情況下,很多移動醫(yī)療APP不能得到很好的應(yīng)用和發(fā)展,一定程度上限制了數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展[6]。
醫(yī)療數(shù)據(jù)具有一定的實時性,很多情況下顯示的結(jié)果需要不斷地更新,這就需要應(yīng)用到動態(tài)過濾交互技術(shù),不斷地對數(shù)據(jù)進行重新挖掘和過濾,實時對結(jié)果進行刷新,確保結(jié)果顯示的準確性。
Canvas繪圖具有編輯容易、繪制便利的特點,隨著移動端HTML5頁面被蘋果公司大力推廣,Canvas繪圖也成為移動端數(shù)據(jù)可視化的關(guān)鍵技術(shù)之一。HTML5界面相當于是介于圖片和網(wǎng)頁之間的一種數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)形式,既保留了圖片的簡介,也繼承了網(wǎng)頁的交互性,受到了國內(nèi)智能手機用戶的喜愛和追捧,是現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)廣告推廣的主流形式之一。在移動醫(yī)療APP中,也經(jīng)常以HTML5頁面的形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化,將診療和搜索結(jié)果直觀地展示給用戶,很多HTML5界面具有很強的交互性,實現(xiàn)了整體功能的拓展,方便了數(shù)據(jù)可視化的實現(xiàn)。
ESL加載器相比于傳統(tǒng)的加載器具有更小的體積和更高的性能,使得其更加適用于現(xiàn)代化的移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化。在移動醫(yī)療APP的數(shù)據(jù)可視化實現(xiàn)過程中,需要運用大量的編程,而這些程序存在編譯過程,想要生成Java程序的作用對象,實現(xiàn)程序的功能,就要利用加載器加載.class后綴的被編譯文件。也就是說,想要讓程序功能順利實現(xiàn),加載器的存在是必不可少的。傳統(tǒng)的加載器一般為RequireJS,這是一款同樣適用于瀏覽器的模塊加載器,通過加載器實現(xiàn)程序的各個功能模塊。在移動醫(yī)療APP中,使用ESL加載器能夠提升整體的加載效率和速度,減輕系統(tǒng)的壓力,更加契合移動醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用需求。
對于移動醫(yī)療APP來講,為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化,需要借助不同的智能手機操作系統(tǒng)的交互技術(shù)。例如,APP中各個按鈕在被點擊時產(chǎn)生的跳轉(zhuǎn)功能,圖片的平移、縮放功能,基于互聯(lián)網(wǎng)的分享和保存功能,數(shù)據(jù)表單的輸入和計算功能。這些技術(shù)并不是移動醫(yī)療APP特有的,但是對于其數(shù)據(jù)可視化具有必要性,只有適用于手機操作系統(tǒng),基礎(chǔ)功能得到完善,才能確保數(shù)據(jù)可視化的實現(xiàn)。
JSON數(shù)據(jù)格式是一種無序合集,合集中的所有元素都是成對出現(xiàn)的,一般是由名稱和對應(yīng)的數(shù)值組成,這種數(shù)據(jù)格式對于移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)可視化具有非常重要的意義,能夠準確地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的挖掘、篩選和調(diào)用,極大地提升了數(shù)據(jù)挖掘的效率,增強了數(shù)據(jù)可視化的便捷性,對于移動醫(yī)療的數(shù)據(jù)可視化發(fā)展具有非常重要的影響[7]。
總而言之,對于移動醫(yī)療來講,數(shù)據(jù)可視化決定了用戶的觀感,面對日益激烈的市場競爭,只有贏得客戶信賴和喜愛的移動醫(yī)療APP才能夠在市場生存和發(fā)展。一方面,企業(yè)應(yīng)該結(jié)合用戶需求,站在用戶角度不斷精進數(shù)據(jù)可視化;另一方面,應(yīng)該進一步對學術(shù)理論體系進行補充和完善。只有這樣,才能真正順應(yīng)時代的發(fā)展和社會的需要,推動移動醫(yī)療的整體發(fā)展。