陳小勇，楊博雄*，趙 帥，孫 鵬，肖 衡，李社蕾，梁志勇 ，甘 林

1.三亞學院，海南 572022；2.三亞市人民醫(yī)院

健康管理(health management)是以現(xiàn)代健康概念和新的醫(yī)學模式以及中醫(yī)“治未病”為指導，運用信息技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)，在健康保健、醫(yī)療救助的科學基礎(chǔ)上，建立一套完善、周密和個性化的服務程序，通過維護和促進健康的方式幫助健康人群及亞健康人群建立有序健康的生活方式，降低風險狀態(tài)，遠離疾病，如果出現(xiàn)臨床癥狀，可通過就醫(yī)服務安排，盡快恢復健康[1]。健康管理是一種“追本溯源”的預防醫(yī)學,其宗旨是調(diào)動個人及集體的積極性，有效利用有限資源達到最大的健康效果。其針對個體及群體進行健康監(jiān)護，對生活方式相關(guān)的健康危險因素進行評估、監(jiān)測，并提供個性化干預，降低疾病風險，提高個體生活質(zhì)量[2]。新型冠狀病毒感染等新型流行病毒的出現(xiàn)影響人類社會生活的方方面面，使得“健康管理”這一新型概念有了更加積極的意義[3]。健康管理通過系統(tǒng)檢測和評估可能發(fā)生的疾病，特別是傳染性疾病的危險因素，幫助人們在疾病形成之前進行有針對性的預防和干預，以此阻斷、延緩甚至逆轉(zhuǎn)疾病的發(fā)生和發(fā)展，達到維護健康的目的[4-7]。

1 當前存在的問題

由于健康管理是一個全新的概念，公眾的認知度還不高，健康管理的一些理念尚未被公眾所接受。因此，以“中醫(yī)治未病”為核心理念的健康管理在當前的推廣應用過程中存在許多問題和不足，主要體現(xiàn)以下幾方面：

1.1 與健康有關(guān)的數(shù)據(jù)指標

當前，很多健康指標過于單一，如僅限于體溫、脈搏、心率、運動步數(shù)等。當然，一方面是由于目前的技術(shù)手段所限，另一方面也是當前人們對健康安全知識的不足[8]。誘發(fā)疾病的因素包括內(nèi)在與外在因素，除了常規(guī)的能用傳感器探測到的生理指標外，對于健康大數(shù)據(jù)而言，還需要搜集個體所在的生活環(huán)境數(shù)據(jù)，如空氣質(zhì)量、生活噪聲、飲食習慣、地理位置、氣候條件等。健康管理是以控制健康危險因素為核心，包括可變危險因素和不可變危險因素?？勺兾ｋU因素為通過自我行為改變的可控因素，如不合理飲食、缺乏運動、吸煙酗酒等不良生活方式及高血壓、高血糖、高血脂等異常指標因素。不可變危險因素為不受個人控制因素，如年齡、性別、家族史等因素。因此，有必要建立更多與健康有關(guān)的數(shù)據(jù)指標，通過延長觀測時間和加大監(jiān)測時間密度，可以彌補數(shù)據(jù)偶爾丟失的不足。

1.2 數(shù)據(jù)采集方式

進行健康管理的首先前提是需要對個體生理指標(如體溫、心率等)以及生活環(huán)境指標等進行實時采集、存儲，并傳輸至數(shù)據(jù)中心，形成群體健康監(jiān)測。要實現(xiàn)這一目標目前最有效的手段就是利用各種低功耗無線傳感設備，通過可穿戴方式巧妙地依附于人體身上而又不會給生活帶來不便、給身體帶來不適[9]，如作為腕表、眼鏡、手環(huán)、戒指等物件形式[10]，與人體親密接觸并可長時間配套，形成人體生理特征數(shù)據(jù)的可穿戴式智能采集設備[11]。當然，這種智能設備首先要突破低功耗和遠距離傳輸兩大難題。隨著NB-IoT等5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[12]和快速充電技術(shù)等的發(fā)展與應用，結(jié)合產(chǎn)品在功能與美觀、便攜、舒適、功能、品位等方面的工藝設計，可以破解可穿戴式智能設備的應用難題，讓可穿戴式智能設備保持1 d大部分時間(包括睡眠期間)都可以佩戴在身，這也給容易夜間發(fā)生的心肌梗死、腦卒中等突發(fā)性疾病的監(jiān)測和預警提供了前提條件[13]。

1.3 健康與疾病之間的關(guān)聯(lián)性

第3個需要解決的關(guān)鍵問題是健康與疾病的關(guān)聯(lián)性問題。我國“十三五”提出了“大健康”建設，并頒布了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，健康管理已經(jīng)成為健康醫(yī)療體系中非常重要的一部分。根據(jù)規(guī)劃，群眾健康將從醫(yī)療轉(zhuǎn)向預防為主，不斷提高民眾的自我健康管理意識[14]。一般來說，個體從健康到低危險狀態(tài)，再到高危險狀態(tài)，然后發(fā)生早期病變，出現(xiàn)臨床癥狀，最后形成疾病。這個過程可以很長，往往需要幾年到十幾年，甚至幾十年的時間。而且和個體的遺傳因素、社會和自然環(huán)境因素、醫(yī)療條件以及個人的生活方式等因素都有高度的相關(guān)性，其間變化的過程多也不易察覺。這就需要解決健康與疾病之間的關(guān)聯(lián)性問題，需要具有經(jīng)驗豐富的醫(yī)生、營業(yè)師、健康管理師等的積極參與形成合力，或者通過人工智能技術(shù)做成智能健康管家，給予全生命周期的健康管理與疾病監(jiān)測[15]，而不是僅僅佩戴一些互聯(lián)網(wǎng)公司提供的健康手環(huán)、腕表等消費級產(chǎn)品。

1.4 健康信息的反饋與主體能動性

在監(jiān)測維護健康的同時，一方面要提早發(fā)現(xiàn)健康風險并給予提醒預警，將個體保持在健康與亞健康之間的循環(huán)，而不至于轉(zhuǎn)換成疾??；另一方面要堅持長期的觀測和采集，形成每天一報的健康檔案，同時在不影響和干擾個體正常生活的前提下，通過后臺的智能健康管家給予積極的診斷、干預、救助等輔助功能，及時指導飲食、運動、心理、營業(yè)或者給出就醫(yī)建議，對身體異常進行主動干預(飲食、營養(yǎng)、心理、運動)、自我防護與積極治療(如自我按摩、吃預防藥等)，降低個人醫(yī)療花費，提高保健效率，最終達到提高個人生命質(zhì)量的目的[16]。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 健康監(jiān)測數(shù)據(jù)要素

現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，不少疾病病因主要不是生物因素引起的，而是由不良的生活方式、心理因素、環(huán)境因素等引起的，這種新的醫(yī)學觀念被稱為“生物、心理、社會醫(yī)學模式”[17]。因此，對監(jiān)護對象的健康數(shù)據(jù)應該是全方位的，數(shù)據(jù)要素將是多方面的，應該在現(xiàn)有技術(shù)條件下越多越好。從目前可用于穿戴式的傳感器技術(shù)手段，可以做到心率、脈搏、血氧、血壓、血糖等生理指標的感知與數(shù)字化。地理位置信息可以由北斗、GPS手機基站等定位方式來獲取，對于空氣質(zhì)量可以通過地理位置所在區(qū)域的公共服務獲得，對于中醫(yī)所需要的節(jié)氣數(shù)據(jù)可以由健康大數(shù)據(jù)平臺直接提供?；谝陨峡紤]，健康大數(shù)據(jù)的主要觀測指標見圖1。

圖1 健康大數(shù)據(jù)主要觀測指標

2.2 NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸

NB-IoT(narrow band Internet of things,NB IoT)是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應用的新興技術(shù)，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，具有覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點[18]。NB-IoT設備的電池壽命最高可以達到10年，同時還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。NB-IoT為可穿戴式生理指標采集設備提供了行之有效的數(shù)據(jù)傳輸手段，詳見圖2。

圖2 基于NB-IoT的健康數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡傳輸

2.3 采集方式設計

目前，各種健康監(jiān)護設備對生理指標的采集往往是隨機的。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可以做連續(xù)的時序采集或者在有異常發(fā)生的時候，如心率異常、摔倒異常，啟動實時密集監(jiān)測，這樣才能更好地識別出異常狀況或者判斷突發(fā)疾病的發(fā)生。現(xiàn)代時間生物學證明，人體生命現(xiàn)象、生理、活動都具有相對穩(wěn)定的時間節(jié)律性，包括季節(jié)、晝夜等節(jié)律，又稱為“生物鐘”，反映出人與自然的密切聯(lián)系。在源遠流長的中醫(yī)治療臨床實踐活動中，子午流注的學術(shù)理論伴隨著它獨特的臨床療效而被肯定并流傳下來。因此，對于身體健康的觀測與建議還可以結(jié)合中醫(yī)子午流注十二時辰養(yǎng)生法(見表1)，根據(jù)臟腑器官的工作規(guī)律進行有針對性的生理指標采集，并比較對應的癥狀[19-20]。在利用穿戴式健康設備采集數(shù)據(jù)的時候，正常情況下，以2 h為1個周期來記錄身體指標，建立基于時間序列的十二臟腑器官觀測樣本，觀察代償機制對身體健康的影響，并重新建立個體化的子午流注臟腑器官時間序列，為中醫(yī)養(yǎng)生法助力健康管理提供參考與依據(jù)。

表1 基于中醫(yī)子午流注時序法的數(shù)據(jù)采集

2.4 健康檔案與管理

健康管理發(fā)展趨勢必將是精細化個體管理，通過健康大數(shù)據(jù)技術(shù)建立專屬健康檔案，給出健康狀況評估，并有針對性提出個性化健康管理方案，由健康管理師提供一對一咨詢指導和跟蹤輔導服務，使客戶從社會、心理、環(huán)境、營養(yǎng)、運動等多個角度得到全面的健康維護和保障服務[21]。因此，健康檔案除了日常監(jiān)護的生理指標信息外，還需要個人基本信息、健康體檢、家族病史、既往病史，甚至生活習慣、職業(yè)病、家庭幸福感、社會幸福感等全方位信息，使健康管理師幫助監(jiān)護對象更好地維護健康、促進健康和恢復健康。健康檔案設計詳見圖3。

圖3 健康檔案設計

3 實施路線

根據(jù)當前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合中醫(yī)子午流注健康養(yǎng)生法，充分發(fā)揮5G物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)，建立精細化的個體健康智能管家，簡化健康監(jiān)測指標，制定“健康-亞健康-疾病”三級健康防護，將健康管理分為健康監(jiān)測、健康評估和健康干預3個階段，詳見圖4。健康監(jiān)測階段收集服務對象個人健康信息，健康評估預測各種疾病發(fā)生的危險性；健康干預幫助服務對象采取行動控制危險因素，實現(xiàn)一級無病預防、二級早發(fā)現(xiàn)早治療、三級治病防殘的目標。

圖4 總體設計路線

4 實驗方案

下面結(jié)合多年安頓健康腕表在個體生理指標采集與后臺專業(yè)醫(yī)師提供的健康評估與服務應用為例，對本研究設計的思路和方法進行實踐與驗證。

4.1 生理指標采集

人體血管的血容量會隨著心臟的收縮、舒張變動，LED綠光光束照射人體皮膚，紅色血液對綠光的吸收率最大，所以血管血容量的漲落會導致綠光反射強度的規(guī)律性變動。通過LED接收模塊將反射綠光信號轉(zhuǎn)化為電信號分析并監(jiān)測血液流量變化頻率，從而實現(xiàn)對心率的測量。氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白對特定波長的紅光和紅外光可表現(xiàn)出敏感的吸收和散射特性，根據(jù)光譜分析可以準確測量出血液中的血氧飽和度數(shù)值。安頓腕表據(jù)此原理設計可穿戴設備微型手表采集心率、血壓、血氧等各種生理指標。通過健康腕表高頻率采集用戶數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實時上傳到健康管理大數(shù)據(jù)服務平臺和手機APP上。詳見圖5。

圖5 安頓健康監(jiān)測腕表

4.2 健康管理后臺與醫(yī)師診斷

健康管理大數(shù)據(jù)服務平臺收到采集的數(shù)據(jù)后，傳輸給專業(yè)醫(yī)師，由專業(yè)醫(yī)師結(jié)合多年的臨床診斷經(jīng)驗，給出健康評估，詳見圖6。通過動態(tài)監(jiān)測、可視化評估各器官健康狀態(tài)及身體整體健康、亞健康或疾病狀態(tài)，為開展健康干預提供支撐。

圖6 智能系統(tǒng)的健康評估

4.3 手機APP推送

每個腕表都與佩戴者的手機關(guān)聯(lián)，健康管理大數(shù)據(jù)服務平臺可以通過手機APP將采集數(shù)據(jù)和后臺健康評估結(jié)果推送到監(jiān)護者，形成每日一報健康檔案，詳見圖7。如果被監(jiān)護者出現(xiàn)身體異常超出預警值，還可以以彈窗、短信等方式告知被監(jiān)護者。

圖7 健康信息手機推送

5 循證驗證

本研究選取了腦梗死、心血管異常、心率異常3種疾病前兆監(jiān)測對象進行循證研究。首先，通過安頓健康腕表采集數(shù)據(jù)，然后由后臺智能健康預警系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，并給出分析和判斷結(jié)果，最后與正規(guī)醫(yī)院專業(yè)醫(yī)生的診斷結(jié)果進行比較，以此驗證本方法的科學性與有效性。

5.1 典型案例：腦梗死監(jiān)測

案例[1] 程先生，年齡59歲；病史：腔隙性腦梗死、高血糖、高血壓、糖尿病。從2022年2月開始佩戴安頓健康腕表。2022年9月24日—2022年9月30日，后臺大數(shù)據(jù)智能系統(tǒng)監(jiān)測到身體異常，詳見圖8。據(jù)此，系統(tǒng)發(fā)出“心臟、頸動脈或腦部供血不足，會誘發(fā)心腦血管疾病，建議及時就醫(yī)”的判定與提醒，詳見圖9。2022年10月1日因為腦梗死住院做了檢查，報告顯示腦內(nèi)多發(fā)腦梗死、腦萎縮。監(jiān)測者儀器檢測結(jié)果和醫(yī)生診斷結(jié)論見圖10。從醫(yī)生診斷結(jié)果可以看出，安頓健康大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析結(jié)果與醫(yī)生診斷結(jié)果高度吻合。

圖8 案例[1]的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測身體指標異常

圖9 案例[1]的大數(shù)據(jù)分析疾病風險并提醒

圖10 案例[1]的儀器檢測結(jié)果和醫(yī)生診斷結(jié)論

5.2 典型案例：心血管監(jiān)測

案例[2] 王女士，年齡72歲。從2021年6月19日開始佩戴安頓健康腕表。2021年9月1日、9日、18日、25日后臺大數(shù)據(jù)系統(tǒng)多次監(jiān)測到數(shù)據(jù)異常并觸發(fā)預警，詳見圖11。系統(tǒng)發(fā)出“易發(fā)心血管疾病風險”提醒，詳見圖12。2021年9月24日，王女士前往首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院就診，診斷結(jié)果見圖13。醫(yī)生診斷結(jié)果為管腔狹窄、主動脈粥樣硬化改變，與安頓健康大數(shù)據(jù)智能系統(tǒng)分析吻合。

圖11 案例[2]的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測身體指標異常

圖12 案例[2]的大數(shù)據(jù)分析疾病風險并提醒

圖13 案例[2]的儀器檢測結(jié)果和醫(yī)生診斷結(jié)論

5.3 典型案例：心率監(jiān)測

案例[3] 劉先生，年齡67歲；高血壓病史。預警情況：于2021年9月19日佩戴安頓預警手表，頻繁觸發(fā)房顫預警，詳見圖14，并給出了預警信息，詳見圖15。2022年7月，安頓健康大數(shù)據(jù)平臺進行人工電話回訪，劉先生表示感覺“心臟沒啥問題”，客服告知有很多心臟方面的疾病前期是沒有體感的，建議就醫(yī)檢查，做好疾病預防。2022年8月1日，劉先生前往醫(yī)院進行體檢，并提供了檢查報告。報告顯示偶發(fā)性房性期前收縮、短陣房性心動過速，診斷結(jié)果見圖16。由圖16可以看出，醫(yī)生診斷結(jié)論與安頓健康大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析結(jié)果高度吻合。正是由于安頓給監(jiān)測對象及時預警，引起了佩戴者的高度重視。通過醫(yī)院的醫(yī)療設備檢測和醫(yī)生診斷，給出了明確的心率異常疾病潛在風險的診斷報告，幫助劉先生及時進行疾病風險防范。

圖14 案例[3]的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測身體指標異常

圖15 案例[3]的大數(shù)據(jù)分析疾病風險并提醒

圖16 案例[3]的儀器檢測結(jié)果與醫(yī)生診斷結(jié)論

6 小結(jié)

本研究針對當前健康管理應用中存在的觀測數(shù)據(jù)不足、技術(shù)手段單一、評價體系缺乏醫(yī)學依據(jù)等問題，提出了一種從可穿戴式生理數(shù)據(jù)采集、NB-IoT傳輸、健康大數(shù)據(jù)檔案管理以及子午流注時序引導養(yǎng)生法等全方位的健康管理方法，通過專業(yè)的健康醫(yī)學管理團隊和手機應用程序，建立健康管理大數(shù)據(jù)服務后臺，實現(xiàn)個體健康的診斷、評估與疾病預測預警的目的。同時，通過臨床醫(yī)學診斷結(jié)果對大數(shù)據(jù)智能監(jiān)測系統(tǒng)的分析判斷結(jié)果進行比對，證明了本研究所述方法具有科學性與有效性，對人體健康的全周期監(jiān)測與疾病預警具有積極意義。鑒于現(xiàn)代人作息規(guī)律的變化與身體機能的自我適應，基于時間序列的子午流注養(yǎng)生法與對應臟腑器官的關(guān)系還有待通過大數(shù)據(jù)技術(shù)強大的數(shù)據(jù)管理分析能力和關(guān)聯(lián)性構(gòu)建能力來進行科學循證研究，才能基于現(xiàn)代子午流注原理構(gòu)建器官模型，為用戶提供健康預警服務，為信息時代健康管理[22]與“健康中國2030”行動提供一條新思路。