基于大数据的个人健康管理系统设计与实现
陈卓 高忠军
四川省达州市渠县人民医院 四川省医学数字影像与通讯(DICOM)标准工程实验室
一、引言
随着中国逐步进入老龄化社会， 2012年老年人1.94亿，达到14.3%。2013年老年人2.02亿，达到14.8%，疾病的多样化，慢性病的增多，导致医疗费用支出急剧上升[1-2]。基于大数据应用的个人健康管理系统是指通过相关设备，收集有关人们所消耗的食物、睡眠质量、心理表现等生理或心理方面的行为数据，进行分析处理，以达到监测人们的身体状态的目的，从而对人们的健康进行干预，提供个性化的健康实施方案，进行健康评估以及对人们的健康管理，降低医疗费用，达到基于大数据的个人健康管理。
二、基于大数据应用的个人健康管理系统的架构设计
2.1 管理过程 通过对健康、亚健康、高危人群、疾病人群的数据分析与挑选，结合IT数据技术的支持，对个人的危险因素进行全方面的监测、剖析、衡量，从而进行疾病预测、预防与管理[3]。个人健康管理的流程如图1所示。
图1健康管理的流程
2.2 架构设计 根据个人健康管理的整个全过程，对于个人健康管理系统进行大体的设计。管理系统的设计不仅需要对接区域医疗信息平台、第三方检验/影像、主动医疗服务以及新农合等已有医疗服务资源，同时还需要以健康档案数据库为重要依据，实现个性化诊疗、健康评估等关键技术，有效开展健康管理、医疗咨询、移动健康等服务的开发与运行平台，预防疾病，防患于未然，降低医疗费用的支出[4-5]。因此平台构架设计的主要目的是建立一个能够容纳管理个人健康档案的可扩充的、开放的、可持续发展的构架。
2.2.1 管理方式方面的扩充 能够围绕电子健康信息建立扩展新的健康管理方式。从医疗服务者的角度看，可以查询、调用以不同组织方式呈现出的个人电子档案；从公共健康管理的角度来说，可以建立不同的疾病监控系统。
2.2.2 存储健康信息方面的扩充 能够根据每种存储信息的特点对信息内容进行优化，但通过交换平台提供统一的接口对新的健康信息可以和已有的健康信息进行查询、对比以及调阅。能够在系统中增加新的健康信息种类的存储，比如新的医疗影像或检验结果。
2.2.3 接入方式的扩充 中心架构需要能够扩充对各种接入方式的支持。单大数据整合的健康服务平台的数据源和用户全是各个医疗机构及个人用户，所以能够接纳各种现有的和未来的应用系统上的数据上传和使用非常重要。
图2基于大数据应用的个人健康管理系统技术架构
2.2.4 系统容量的扩充 区域电子健康信息中心是一个数据量十分庞大的系统，在设计时必须考虑对数据存储容量的横向扩充。
2.2.5 系统处理能力的扩充 随着管理系统使用者的逐步增加，系统将承受越来越大的服务请求压力，如果不进行扩充，系统最终会崩溃，导致产生很严重的影响。系统将使用分布式服务和集群等方式来实现处理能力的扩充。
为了实现上述所有要求，建立一个稳定、核心、适用的大数据综合医疗健康服务平台，既要满足区域卫生信息化现在的基础需求，同时还需要满足区域卫生信息化持续性发展的需求。因此将平台的总体技术框架设计如图2所示。
个人健康管理系统主要包括硬件网络基础设施层、数据交换层、数据中心数据层、数据整合层、业务服务层五个层次，还包括贯穿五个层次的标准规范体系和安全保障体系两大体系。
硬件网络基础层是指支撑整个区域卫生信息化平台的硬件设备和网络平台，是大数据综合健康服务平台的基础设施和网络保障。数据中心层主要是为了实现个人健康管理系统的数据存储而设计，它需要解决数据存储的内容、模型、结构、数据库管理软件的选择等。数据整合层主要完成信息资源的综合，将外接资源进行整合并且提供访问优化和形成主题数据库。数据交换层、业务服务层主要实现个人健康管理系统的数据共享、采集与交换，数据交换层是直接与外部系统进行交互的技术层，业务服务层是基于数据交换层，根据相应的数据结构设计各种业务服务组件来完成对平台数据的共享、采集与存储。标准规范体系是大数据综合健康服务平台中必须遵守和管理的数据标准，是平台运行和应用的数据基础。安全保障体系是保障整个平台所有功能的正常运行。
图3 个人健康管理系统的总体服务流程
图4 随时随地的个人健康管理
2.3 基于大数据应用的个人健康管理系统服务流程 个人健康管理系统为所有对健康（健康管理、健康知识、健康相关服务等）有兴趣的人群（主体人群中有老年人、对从事健康相关行业有强烈兴趣的有志之士）提供健康管理服务，健康管理机构将通过对相关人员的教育，深入生命产业价值链的人才储备、对终端客户资源管理，即致力于建立起一个可交互操作的基础服务及个人医疗生态系统，实现各种终端与各种医疗系统间的关键信息通信与共享，支持个人、医疗机构更好地管理健康，实现更高品质的个性化健康服务。个人健康管理系统的总体服务流程如图3所示。
问 卷 调 查 ： 通 过 健 康 监 测 互 联网平台或手机App终端，完成健康危险因素调查问卷；个人健康体检：系统将根据问卷调查信息，推荐最合适且被需要的健康体检项目；收集个人信息：根据体检项目对个人的健康信息进行数据采集；健康与疾病评价：根据采集到的信息，结合个人的生活方式信息和生物学信息，利用综合健康管理系统将收集到的数据信息进行建模，对管理对象健康状况综合衡量与评估，例如，包括对高血压、糖尿病、缺血性心血管疾病、代谢综合征、肺癌患病风险评估与分析；形成个性化治疗方案：基于大数据应用的综合健康管理系统分析得到的综合数据，根据不同的个体进行健康干预，最终形成个性化的治疗方案；健康改善与咨询指导：通过面对面/互联网/电话/短信等给予“互动性的”健康指导和改善计划；健康后续跟踪服务：根据反馈信息，进行持续跟进健康追踪与监控，实现个人健康个性化的管理。
三、总结展望
随 着 人 们 对 健 康 需 求 的 不 断 提升，尽管目前国内外还没有成熟的医疗服务方式或健康管理方式的系统研究，但“以健康为中心”的大健康观念已经逐渐进入人们的心中，基于大数据应用的个人健康管理必将得到更加广阔的发展，将来也一定能够实现个人健康系统智能化的管理。
参考文献
[1]韦凤伶.个人健康管理系统的设计与实现[D].成都:西南交通大学,2011:10-15．
[2]田小康.医学影像云服务平台基础架构研究与实践[D].杭州:杭州师范大学,2012:20-35.
[3]杨龙须.依托物联网及云计算技术提高老龄慢性病管理服务质量[J].中国数字医学,2012,7(8):22-25.
[4]孙蕾.基于云计算的海量数据存储技术的研究及应用[D].成都:电子科技大学,2012:10-20.
[5]刘鹏.基于i OS的个人健康管理系统客户端的开发[D].大连:大连理工,2012:20-25.
