老年健康系统（精选十篇）
老年健康系统 篇1
随着我国经济的快速发展和社会的进步,“以人为本”的理念被广泛接受,个人健康备受关注,社会的主体“个人”越来越重视自身的健康状况并致力保证自身健康水平,全国各地区计算机化的居民健康档案[1]在卫生部的统一领导下正在有序地逐步建立并发挥越来越重要的作用。
居民健康档案是指记录居民健康资料的系统化文件[2,3],主要包括:个人健康档案、家庭健康档案及社区健康档案等,居民健康档案中对病人健康问题的记录格式不同于传统的病历记录,它要求对病人的健康问题做出全面的评价,而不仅仅是对疾病做出诊断。通过居民个人健康档案的建立与全面管理,可以帮助公共卫生工作者更加全面地掌控人群健康信息,做好疾病预防、控制和健康促进工作;可以使居民个人能够掌握和获取自己完整的健康资料,参与健康管理,享受持续、跨地区、跨机构的医疗卫生服务;可以使卫生管理者能够动态掌握卫生服务资源和信息,实现科学管理和决策,从而达到有效地控制医疗费用的不合理增长、减少医疗差错、提高医疗与服务质量的目的;可以使医疗服务人员在任何时间、任何地点都能及时获取必要的信息,以支持高质量的医疗服务。
本文在需求调研基础上,构建了系统的用例模型,描述了系统的总体流程,设计了系统的总体架构,在采用面向对象软件工程方法[4,5]进行系统模型构建方面开展了具有实效的工作。
2系统总体流程
通过对健康档案数据以及健康档案管理业务与流程的详细分析,仔细研究了《健康档案基本架构与数据标准》《健康档案基本数据集编制规范》《健康档案公用数据元》等标准与规范,多渠道获取各类人员对健康问题的关注角度与关注点,基本明确了健康状态分析系统业务处理的高层逻辑,并以此为基础,定义了系统业务处理的大体逻辑模式,即“安全性认证+数据录入与导入+数据统计分析与展示+健康水平评价”的模式,其总体流程如图1所示。
3系统用例描述
本系统为用户提供两种访问接口:微机终端访问接口和移动终端访问接口,通过这种接口访问的参与者是与系统有交互作用的人或事务,通常代表着一个系统的使用者,或者需要与系统打交道的人或事务。确定系统参与者是系统用例模型构建的第一步,通过对健康状态分析系统所需功能和使用人员的分析,确定了本系统的三个系统参与者。
(1)健康档案管理员
健康档案管理员是维护健康档案基本数据的管理者,完成健康档案相关数据的录入和导入,是保障健康档案数据的准确性和完整性的重要人员。
(2)医疗人员
医疗人员是从健康状态分析系统获取数据服务的重要领域人员,使用系统的数据处理与统计分析功能得到区域性居民健康水平的相关结果。
(3)一般用户
一般用户是使用健康状态分析系统的所属管辖地域内的居民,使用系统的查询与数据展示功能获取不同形式的个人健康档案数据。
本文仅以用户登录用例为例,描述用例细节(表1),给出该用例的正常流程和异常流程描述,是系统分析与设计的基础。
4系统总体架构
本项目分别以移动设备和微机为硬件终端平台,以JavaEE[6,7]为系统开发技术框架,采用MVC模式,移动终端应用以Android[8]为操作系统平台,微机终端应用以Windows XP为操作系统平台,设计了系统总体架构,如图2所示。
5结论
基于健康档案的健康状态分析系统的构建,可以利用移动终端实现居民个人对健康管理的主动参与,方便、灵活。居民个人可以通过移动终端(例如手机)的个人访问接口访问系统,移动终端的系统主页提供健康小常识的浏览与滚动播放,用户可以方便灵活地查询个人的健康状态信息,用户在经过身份验证后还可以对某些信息进行修改,居民对个人健康管理的主动参与意识也得到了加强。系统提供的即时通知功能,进一步提高居民健康档案数据的利用价值。根据居民个人的健康状况,利用系统提供的即时通知功能,用户可以及时获取以邮件形式发送的关于用药和保健等方面的提醒,也可以将提示信息发送给移动终端,实现了健康档案数据的深度利用。系统实现的基于健康指标的多元分析与多样显示功能,为用户提供了直观生动的健康状态的图形展示。以人的正常健康指数为标准,以系统内存储的健康档案数据为基础,完成了区域人群的健康状态数据统计,以多种不同的形式展示统计结果,实现了按时间段、按地域、按职业的分类统计;按时间段完成了居民个人的健康状态数据分析与展示,实现了图表的动态调整,实现了全面、直观、生动地图形化展示居民个人多种生理数据的功能。
系统的研发在健康档案数据管理与分析方面开展了有益的工作,实现了数据安全性、数据有效性、数据图形化等功能,但在健康评估方面尚需要进一步进行评估模型的构建与系统功能的实现。
摘要：在逐步开始关注个人健康状况的时代,居民健康档案数据管理与分析是备受关注的热点问题。本文在需求调研的基础上,构建了系统的用例模型,描述了系统的总体流程,设计了系统的总体架构,实现了双终端用户访问接口、个体健康档案数据的基本管理和数据统计分析的图形化展示等功能,在采用面向对象软件工程方法进行系统模型构建方面开展了具有实效的工作。
关键词：健康档案,健康状态分析系统,面向对象建模,用例模型
参考文献
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[7]孔昊.JavaWeb设计实用教程—基于MyEclipse环境的应用开发[A].北京:机械工业出版社,2012.
老年健康系统 篇2
————城乡居民健康档案管理系统
研发背景：
有效建立农村居民健康档案并实施规范管理是深化医药卫生体制改革的重要内容，是促进基本公共卫生服务均等化的基础性工作，对于改善卫生服务公平性和转变农村牧区卫生服务模式具有重要意义。为农村居民建立（电子）健康档案，在全国推行健康档案信息平台建设，加快实现城乡居民健康档案电子信息化管理，更是实施国家基本公共卫生服务项目的重中之重。根据《卫生部办公厅关于开展建立农村居民健康档案试点工作的通知》。
2009年我公司研制的城乡居民电子健康档案信息平台是严格按照国家相关最新标准执行开发，（根据《卫生部办公厅关于启用国家卫生数据字典与元数据管理系统（试行）的通知》、《卫生部办公厅关于印发〈基于健康档案的区域卫生信息平台建设技术解决方案（试行）〉的通知》、《卫生部、国家中医药管理局关于印发〈电子病历基本架构与数据标准（试行）〉的通知》最新版本研制）严格按照国家制定出台的健康档案和电子病历基本架构与数据标准开展。产品特点：
本产品系我公司自主研发，现全国应用该产品的地区涉及安徽（全省所有地市）、青海省（海西州试点）、河南省（周口、项城市作为试点）、黑龙江等省区，现正在全国各省区全面推广应用之中。
系统数据科学、规范，严格遵循国家卫生部相关标准；
软件功能丰富、设计实用，着眼于区域信息化一体化充分考虑我国 农村卫生特色；
软件采用模块化设计，实现动态医疗服务信息的自动追加补充； 操作界面友好、人性化档案摘要，方便医疗服务工作者检索查看； 可融合性强，与各相关系统无缝衔接，便于保存患者医疗记录； 可扩展性强，软件升级、维护起来更方便、更快捷。
功能模块：
该系统有系统首页及基础信息、健康档案、体检管理、重点人群管理、其他医疗卫生服务记录等等八大模块组成。
系统首页、登陆：查看相关新闻公告信息、系统登陆、用户修改密码； 系统基础信息设置：单位信息、村级地区、用户管理等基础信息维护管理； 健康档案管理：建立（编辑和删除）家庭档案信息、个人基础信息管理； 健康体检管理：建立健康档案及老年人、重点疾病患者等的健康检查； 重点人群管理：对重点人群的健康检查记录、访视、随访等卫生服务记录； 其他医疗卫生服务：就接诊信息及双向转诊等进行操作、记录； 健康教育：健康教育活动记录等；
系统报表：对健康档案的建档率、体检记录、遗传病史、个人既往史分布、人口年龄结构分布和0-36周儿童生长发育曲线进行图表统计与分析； 门户网站管理、论坛：对本地区内的行业最新动态及公告、对新闻信息进行 管理，对最新动态、帖子信息、相关投诉信息进行管理。
老年健康系统 篇3
关 键 词：养老 健康管理 公共服务设计 产品设计
眼下以及不久的将来，养老是我国社会难题，它不仅事关个人，更是社会系统工程。关爱老年人，需从个人做起，更需要系统级的社会保障与服务。
一、现实问题
“十二五”时期，我国人口老龄化进程将进一步加快[1]，老年人维护好健康将给自身、家人和社会减轻极大负担；注重对个人及人群的健康因素进行全面监管的健康管理，可调动个体、群体及整个社会的积极性，从生物、心理、社会的角度对每个人进行全面的健康保健服务，协助人们有效维护自身健康[2]。
当前，健康管理在我国仍属新鲜事物，对老年群体开展健康管理工作是一项公共服务事业，但我国目前对公共服务设计的研究还很缺乏，能与老年人健康管理公共服务系统设计直接相关的研究基本没有。多年来，心脑血管疾病一直位居国内居民死因前位，为有效控制心脑血管疾病的高发率，需要做好对广大疾病风险人群，特别是高血压患者/风险人群的健康管理工作。鉴于此，开展对老年人（以北京城市社区老年高血压患者/风险人群为例）健康管理公共服务系统的设计研究工作势在必行、迫在眉睫。
二、研究意义
对老年群体开展健康管理公共服务系统设计研究工作，是政策要求，更是民生需要。本课题针对北京城市社区老年高血压患者/风险人群调研其健康管理现状，发掘并基于该群体的真实需求与特征研究构建相应的健康管理公共服务系统；课题研究成果可为相关机构建设老年人健康管理公共服务系统提供参照与理论支持，也将一定程度上强化国内公共服务设计研究。
三、研究依据
健康管理的关键在于有效的健康促进，这需要基于完善的健康管理服务系统，并制定个性化的健康管理计划，然后有效促进健康管理计划的实施，从而帮助管理对象建立健康的生活方式和行为习惯，降低发病危险性，进而预防疾病[3]。
国内现有健康管理公共服务缺乏对管理对象生理、心理、行为及生活方式的深入考量，健康管理计划以“说教式”居多，导致难以调动管理对象的积极性，因而健康促进效果不佳！为构建有效的健康管理公共服务系统，须对健康管理对象生理、心理、行为及生活方式作深入考量；也只有基于对目标服务群体相应需求与特点的深入了解，并从公共服务设计的角度出发，才能构建出宜人高效的健康管理服务系统，及个性化的健康促进方式，进而能够强化健康促进效果。
四、研究内容
（一）基础研究阶段，主要通过人物专访和问卷调查获取相关一手资料。
1.人物专访
通过专访北京市健康管理行业带头人北京健康管理协会杜会长，和前线健康管理员朝阳区樱花园社区卫生服务站杜医生，了解到：
在北京，健康管理仍属新鲜事物，其应用层次不高，且核心理念尚未普及，现有行业的发展多集中于体检行业对自身服务内容的深化，即由传统单纯的身体健康检查深化到健康管理综合服务，目前其大多针对专业领域人员或大型团体进行试点服务，尚未发展到服务大众的层次，因其各方面尚处于摸索阶段，总体发展还不成熟，健康管理效果亦不明显。
在北京城区，普通老百姓可以免费参加社区卫生服务站开展的“家庭医生式服务”，其以家庭为单位，为每位家庭成员建立健康档案，记录并管理其健康与诊疗信息；卫生服务站每年还会为辖区内65岁及其以上的老年人免费体检一次，让他们了解自身身体状况，再根据其身体状况指导其饮食与锻炼，或者提供一些必要的药物治疗；社区医生在日常问诊活动中，也会监测老年人的健康状况（如血压、血脂、血糖等），并利用药物和相应的健康指导，帮助老年人改善健康状况；社区内的健康教育以讲座、宣传页、平台短信、责任人传达和门诊咨询等形式为主，然而其宣传效度不高、信息反馈不佳；总之，社区内的健康管理，尚处于萌芽阶段，其开展形式仍主要为传统诊疗形式，既没有系统的规划与管理，也没有明确的开展形式，更没有相应的健康管理效果评价机制。
2.问卷调查
以北京城市社区60岁及其以上的户籍人口为调查对象，采取典型抽样方法，选取北京市五大核心城区内的五大社区，分别为朝阳区新源里生态小区、东城区和平里社区、西城区百万庄中里小区、海淀区太阳园小区和丰台区蒲黄榆小区，并在各社区内以随机抽样的方法选取个人调查对象，每个社区选取70名，总样本量为350份，以访谈式问卷的形式调查该老年群体针对健康、健康管理、健康维护和文娱活动等特定主题的心理、行为特点及相关需求等信息，最终获取有效样本330份。归纳、分析与总结所得调研信息，提取核心结论如下：
健康层面——需要强化调查群体的疾病预防意识，强化健康教育的宣传内容与力度，扩大健康管理的开展范围；健康管理层面——需要强化健康管理的“信度”建设，强化个性化健康教育与健康干预，扩大公共体检服务的开展范围，提供便捷有效的健康管理服务；健康维护层面——需要为老年人引导适宜的、触手可及的和个性化的锻炼方式，在健康管理中加强对科学锻炼的宣传与指导，强化目标群体“科学饮食与锻炼”的思想观念；文娱学习层面——需要开发便捷舒适的社区健康管理活动，开发应用“实用方便”的健康管理电子产品，而且老年人倾向于电话、口头传达、告示、宣传栏、宣传页等（由强到弱）现有信息传达方式，还倾向于电视、报刊杂志、书籍、广播、互联网、讲座等（由强到弱）现有学习方式。
以上这些一手资料为后期深入研究工作提供了真实有效的定量参考与定性依据。
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（二）深入研究阶段，为研究构建良好的目标服务系统，需坚持以用户为中心，故首先着重开展了用户研究工作，进而深入理论研究，相应研究内容概述如下：
1.用户研究
通过社会观察[4-5]，在社区、社区门诊、体检中心和老年人家里分别观察老年人获取健康知识、就诊、参与体检及观看健康类电视节目时的行为方式，在老年高血压患者家里和户外分别观察其自行监测血压并反馈信息和用药（以降压药为主）的行为方式，再依据这些行为方式翻译其相关需求；在体检中心和互联网上考察了解现有体检报告与健康指导的常见形式，以及健康管理相关应用技术。
依据高血压五大主要危险因素[6]高盐饮食、肥胖、缺乏体力活动、过量饮酒和长期精神紧张，选取分别拥有上述不良生活方式的5位老年高血压风险人员和5位老年高血压患者，共计10位，对其进行深入访谈[4]，以了解目标服务群体（北京城市社区老年高血压风险人群/患者）相应生理、心理、行为及生活方式等特点，及其在健康管理上的切实需求和自身相关特点。
整合归纳问卷调查、社会观察和深入访谈所得用户需求，依据健康管理中的“知信行”理论[6]，从用户体验角度考量用户需求层次[7]，并建立用户需求层次模型，如图表1所示。
基于群体文化学[4]，依据用户需求层次模型，结合问卷调查、社会观察和深入访谈所得目标服务群体相应生理、心理、行为、经济、文化和生活方式等特点构建用户角色模型，
2.理论研究
因篇幅所限，以及部分研究工作尚未完成，现仅对如下研究内容作简要描述。接下来，依据图1所示的健康管理基本流程，结合用户角色模型与社会现实条件，构建服务场景模型，以期概括而立体地描绘出相关服务所发生的时间、地点、人物和主要事件等，进而可为目标服务系统的构建提供综合感知与感性参照。以国家公共服务政策[8]为导向并兼具一定前瞻性的前提下，基于服务设计、健康管理学、社会心理学、行为科学和预防医学等学科理论，结合用户需求层次模型，针对目标服务群体设定相应健康管理公共服务的目标与内容，以此明确目标健康管理公共服务的具体开展范围、着力点与容量。基于用户角色模型、用户需求层次模型和服务场景模型，研究构建目标健康管理公共服务的流程与方式，以为目标群体打造可用且好用的健康管理服务。综合前述内容，提出整体性的老年高血压患者/风险人群健康管理公共服务系统，并拟定整个健康管理公共服务系统的软、硬件构架，该构架可为后期具体设计工作提供设计方向与要求。
（三）产品设计阶段，发挥工业设计特长，设计相关硬件产品。
该阶段基于目标服务系统的软、硬件构架，结合用户需求层次模型和服务场景模型，着力开展核心硬件服务接触点的设计，酌情完成一两个或者一系列关键产品的设计，如智能健康管理服务中心设备、智能血压仪、个人智能健康管理移动终端、智能药盒和均衡膳食谱等等，以此完善整个服务系统的设计研究工作。现因具体设计工作尚未完善，在此不做展示。
五、小结
目标公共服务系统的构建源于深入的用户研究，且最大程度上融入了服务设计思想与方法，其可在相关实际应用中发挥指导作用，也可为其它健康管理公共服务系统的开发提供参考，相关研究结果可帮助健康管理师制定更加实用有效的健康管理计划，还可辅助开发更加优良的健康管理产品。
作为一项大型社会应用研究，本课题探索了一个很有前景与意义的发展方向，但因涉及内容庞大，研究工作耗时耗力，加之个人精力有限，以至撰写此文这一刻仍尚未完成全部工作，在此悉数展示已有成果，未完成的做前瞻性概述，目的就是想全面展示本课题的研究过程与研究价值，更进一步来说是想引发世人对当下老年群体的关注，更是对自身未来的关注。实际研究工作也让笔者深刻认识到，真要构建如此庞大的服务系统，少不了数行业的通力合作与协同创新，本课题也仅仅是从公共服务设计研究的角度做下浅层探索。
六、写在最后
当初，为更好地锻炼自己的设计研究能力，导师强烈要求笔者着手系统级的设计研究工作，尽管工作量巨大，我亦欣然接受。因笔者学识短浅，加之时间有限，在坚持把握好主体方向与系统构架的情况下，细节之处难免会有不足或疏忽，欢迎有识人士前来交流指正，在此也诚恳地感谢导师孙苏榕教授的悉心指导与关怀，感谢女友莉丽的热心支持与帮助，感谢父母亲朋的热切关心与担待。
参考文献
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移动健康监护系统 篇4
20世纪90年代由微型生物传感设备、智能纺织品、微电子工程和无线通信技术推动产生的移动健康监护系统, 以其具有的数据通信、随时随地传输音视频信号、监测人体重要生命体征等功能, 以及低廉的成本在一定程度上有效地解决了对于老年人和慢性病人的持续的随时随地的健康监护, 受到了研究领域和行业的广泛关注。尤其在近几年, 从简单的脉搏血氧计到复杂的移动心电图, 从指压式测量仪到智能背心, 从基于便携式设备到基于手机平台, 从简单的体征测量到数据采集分析和决策支持, 移动健康监护系统的研究正在飞速发展[6~19]。本文旨在通过对移动健康监护系统的源起、基本原理、主要服务和产品进行研究, 发现当前移动健康系统存在的问题以及未来的发展趋势, 提升移动健康监护系统的性能, 更好地满足用户的需求。
2.移动健康监护系统简介
人体基本生理信号 (如心跳、呼吸、体温、脉搏等) 的低负荷、长时间、连续动态监测技术是家庭和社区医疗中的一类关键技术[20], 而移动健康监护系统就是使用移动计算和无线通信技术实时、连续、长时间的监测这类参数, 并将获得的数据传送给医护人员, 以供医护人员进行分析, 使医护人员能获悉病人的当前状态并做出正确判断, 从而对病人做出正确的处理。
移动健康监护系统是移动健康领域设备的一种, 移动健康通常是指移动计算处理技术、无线通信和网络技术提供体检、保健、疾病评估、医疗、康复等服务。电子健康[21]是医学信息学、公众卫生和商业交叉的新兴领域, 关于通过网络健康服务、传送或加强信息的一系列相关技术。广义来说, 电子健康不仅包括技术研发, 同时还包括通过使用信息通信技术提升本地、区域或全球范围内的心理状态、思维方式、态度、网络协议、全球性思维等方面的健康关护。Joseph Tan[22]指出移动健康的产生是由于信息通信技术自身由有线向无线的过渡和转换, 由电子健康发展而来。从图1中, 我们可以清楚地看到, 随着硬件由最初的小型计算机向手持设备、网络由传统的以太网向4G的发展, 医疗领域也从最初的病人信息系统项目 (即信息通信技术在医疗领域的应用) 到基于网络的电子健康管理、临床、财政、决策支持、专家系统和电子护理领域应用, 再到移动病人的监护和管理。
随着电子健康向移动健康的发展, 也产生了诸如远程健康、远程病人监护以及移动健康监护系统等新的领域。根据世界卫生组织[23]、Eysenbach[21]、Pravin Pawar[24] 等对电子健康、远程医疗、移动健康和移动健康监护系统的定义, 笔者认为, 远程医疗是电子健康的一部分, 因为电子健康同时还包括健康信息网络、电子健康记录等内容 ;远程医疗涉及的内容包括远程医疗会诊、远程医学教育、建立多媒体医疗保健咨询系统等内容, 所以, 移动健康仅为远程医疗的一种;而移动健康监护系统是移动健康领域的设备之一。
3.移动健康监护系统的基本原理
移动健康监护系统主要由体域网 (Body Area Networks, BAN) 和后端系统 (Back-End System, BESys) 组成 (如图3所示) 。
3.1 体域网 (Body Area Networks, BAN)
体域网是一个由多个不同功能的传感器和移动基本单元 (Mobile Base Unit, MBU) 组成的通信设备网络, 分布在身体周围, 用来采集与健康相关的数据并进行简单的显示、存储和分析处理, 从而为用户提供移动健康的服务。
(1) 传感器主要分为穿戴式传感器和植入式传感器两种, 主要功能是实时测量和收集人体重要的生理参数, 如心率、血压、体温和表温、血氧饱和度、呼吸频率和心电图等。针对不同的生理参数, 采用不同的传感器, 如血氧饱和度的测定是由血氧探头传感器来获取的, 血压值的测量则是通过无袖带测量方法, GPS系统等。
(2) 移动基本单元 (Mobile Base Unit, MBU) 是一个宽泛的概念, 一般是指应用在PDA或智能手机上的功能程序。其主要功能包括以下三个部分 :1信号处理传输。传感器通信控制信号单元便捷的聚合处理来自身体各部位的实时生理数据, 将数据传输到中心处理单元 ;2信号初步分析处理。中心处理单元拥有巨大数据容量和强大分析能力的服务器群, 可提供数据初步分析、处理、挖掘等能力 ;3信号查询和显示。诸如PDA、智能手机等移动终端通过连接中心处理单元接收和显示数据分析评估结果及其反馈。
(3) 体域网内部通信机制。一些传感器可以直接向移动基本单元传输信号, 而其他的一些传感器则需要利用有线或无线连接向移动基本单元传输信号。常见的无线通信技术标准包括IEEE802.15 (无线个人局域网工作组) 的IEEE802.15.1 (Bluetooth) 和IEEE802.15.14 (Zigbee) 两个标准, 以及infrared (Ir DA) 等 ;常见的有线通信网络包括传导性纺织材料、有线电缆等[24]。其中Bluetooth和Zigbee两种技术标准以其低成本、低复杂性、低能耗等特点, 成为移动健康监护系统BAN通信最常见的技术标准。
3.2 后端系统 (Back-End System, BESys)
在移动健康监护系统的架构中, 后端系统是指后端系统服务器、专业护理人员、医疗中心、数字健康记录系统等设备和平台, 这些设备和平台或者专业护理人员根据多项数据进行进一步分析、处理或综合评估, 为移动健康监护系统的使用者提供相应的健康预警、即时咨询和诊断建议等。
3.3体域网与后端系统的通信机制
体域网与后端系统的通信采用的无线技术主要包括针对于广泛地域的低带宽高时延的无线广域网技术 (WWAN) ;局部地域的高带宽低时延的局域网技术 (WLAN) , 如Wi Fi ;提供相对低带宽的移动手机网络, 如GSM、2.5G (如GPRS) 、3G (如UMTS) 、4G等。
4.移动健康监护系统主要的项目和产品
移动健康监护系统可以给使用者带来更大的灵活性, 使用者可以不受时间、地点的限制, 随时接受监护中心提供的基本生理参数 ( 包括心电、体温、血压、血糖和呼吸等 ) 监护、日常健康咨询以及在紧急情况下获得及时救治。将移动通信技术应用于远程医疗的研究在国外开展得比较早, 欧美等国家是在20世纪90年代在2G数字移动网络刚投入运营时即开展了相关研究。
其中涉及移动健康监测的项目有 :美国剑桥MIT多媒体实验室的Live Net研究项目 [25] ;欧盟财政支持的AMON[26]、My Heart项目 [27~30] 等。此外, 在美国哈佛大学[31]、中国科学院[32]等也进行了关于移动健康监护的研究。而一些企业诸如Microsoft[33]、Vivometrics[34] 和易特科[35] 等公司也在进行相应的研究开发工作, 如Microsoft公司正在其Health Gear项目中开发能对睡眠呼吸暂停进行监护的设备等。表1中列出了一些主要的移动健康监护系统。
对表1中的移动健康监护系统进行分析, 不难发现, 其监测的主要生理参数包括心电图、血氧饱和度、心率、肌动电流图、血压、体温、姿势以及光学体描记术等。
大部分的 移动健康 监护系统 用于普通 的健康监护 ( 如老年人、 慢性病人、 康复病人等) , 如基于GPS/GPRS远程医疗监护报警系统、WEALTHY、MERMOTH、Human++、Lifeshirt等, 也有部分系统适用于特殊环境或特殊疾病的监测, 如Life Guard是由加利福尼亚大学和美国宇航局共同研发的用于极端环境下 (太空或行星) 的身体健康状况监护 ;而欧盟第五框架的AMON项目和Microsoft开发的Health Gear则是针对于睡眠呼吸暂停的监测 ;此外还有些系统是针对于帕金森和癫痫病人、心血管病人、妊娠高血压等的监测。
5.存在的问题
移动健康监护系统目前仍然存在一些问题, 这些问题对移动健康监护系统的广泛应用带来了挑战, 在一定程度上影响了移动健康监护系统的高效性、可靠性和安全性, 这些问题主要包括以下几个方面 :
5.1 电池技术和电源选择
对于移动健康监护系统来说, 电池供电比交流电直接供电更适用, 更安全, 更能满足医疗仪器对于安全性的要求。但是电池的电量消耗和电池的尺寸大小是当前该系统遇到的最大技术问题, 并已经成为系统性能提升的瓶颈所在。在当前的移动健康监护系统中, 多采用锂电池供电。虽然锂电池具有诸多优良特性, 但由于其自身化学反应原理的限制, 在使用过程中存在过流、过温、过压和过度放电的问题。另一方面, 移动健康监护系统在实时传输数据和后处理数据时均会消耗大量的能量, 无疑要求电池的容量越大越好, 但电池的容量与电池的尺寸以及电池的辐射性具有正比关系, 这就要求系统在功耗与动态、安全性与便携性之间取得相应的平衡。
5.2 传感器的微型化和效率
普遍来说, 目前移动健康监护系统使用的生物传感器趋向于大规模化, 有些传感器有可能需要特定的姿势或芯片植入来采集准确的数据。这就需要进一步研发可穿戴的纺织品类传感器, 进一步提升传感器的效率和微型化。
5.3 个人的信息安全
移动健康监护系统传输的描述病人健康状况的数据是否具有法律效应还有待进一步论证。这些数据作为病人的隐私, 应当充分保证安全, 除了系统的使用者和监护医师之外, 不应该将收集到的数据泄露给任何人。因此需要合适的加密和认证机制来确保所有传输数据的安全性。但是, 目前的加密和认证机制越复杂, 其数据传输的速度相对越慢, 这势必会对移动健康监护系统数据的实时性造成影响。
5.4 质量控制和数据可靠性
由于移动健康监护系统的质量和可靠性可能对患者、操作者及周围人员带来危险和伤害, 因此移动健康监护系统对于人和医疗设备的干扰 (如辐射) , 由于信息通信技术的限制导致的数据传输的延迟性和不完整性都是当前系统存在的问题。
5.5 标准化问题
无线医疗监护系统涉及到大量生命信号获取、表达、传输和存储, 生命信号和医学数据的标准化是一个关键。同时, 无线医疗监护系统作为医学仪器连接到HIS、PAc S、EMR和LIS等多个信息系统, 也需要解决标准化问题。
6.移动健康监护系统的发展方向
由于移动健康监护系统要求连续监测各种生理参数, 做到无创、正确、稳定、尽可能少的不适感以及无过敏反应的发生, 同时还要求系统能够将这些生理参数进行分析、处理以及存储, 还能够及时地反馈给医疗中心或专业监护人员得到相应的咨询指导和建议, 因此, 国内外对于该系统未来发展方向主要集中在五个方面 :
6.1 生命体征采集新技术
当前移动健康监护系统采用的生命体征采集技术, 在一定程度上会给使用者带来一些的不适感和过敏反应, 如长时间心电贴片电极造成的皮肤瘙痒不适、过敏红肿 ;而且系统的稳定性和准确性还有待考究。因此未来的健康监护系统首先应当研究生命体征采集的新技术, 主要包括对于生命体征采集机制和采集过程中用户的舒适度的研究, 尽可能做到在连续监测各种生理参数的同时, 保证用户的舒适度。
6.2 新型传感器的研制
随着移动健康监护系统的发展, 其所需要采集的生命体征会逐渐增多, 但是目前现有的移动健康监护系统的传感器, 大多数只支持一到两种生命体征的采集, 远远不能满足健康监护的需求。因此, 不仅需要将现有传感器进一步微型化、集成化, 用一个传感器就能提取多种信息, 以减少传感器的数量 ;同时还应当开发新的传感器, 如开发能长期使用的基于生物效应的传感器, 或直接提取生化信息的传感器等。
6.3 提高分析技术的实时性和综合性
移动健康监护系统的可靠性和可行度取决于系统对所采集的数据进行实时分析和处理的能力。目前大多数的移动健康监护系统仅能对采集的数据进行单项数据的简单分析和处理, 而且由于传输网络的原因存在一定的延迟性。未来的移动健康监护系统应当提高分析处理能力, 研究开发多参数与病理生理间的相互关系及特征参量提取技术, 实现多参数的综合分析 ;建立数据知识库, 研究开发系统自学习能力, 避免漏检、误判、错定等弊病, 真正实现专家辅助功能。
6.4 关注监护领域空白点和薄弱环节
目前的移动健康监护系统虽然可以监护脉搏、血氧饱和度、心电图等多项生命体征, 但是在监护领域仍然存在不少薄弱环节甚至是空白点。如对于生理功能的监测十分薄弱, 包括对于新陈代谢、呼吸功能、肝功能的监测等。同时, 目前移动健康监护系统对于数据的采集主要为“参数监护”, 即对某些指定的生理参数进行连续监测和自动分析, 而目前所能获取的自动连续监测的参数也极其有限。因此, 在进一步研究开发参数自动连续监测的同时, 还应当研究非参数检测技术, 如烫烧伤病人皮肤伤情监测、术后病人伤口愈合情况监测等。
6.5 实现“监”与“护”的统一
卫生健康系统年度总结 篇5
XX市中医医院创建于1984年，至今已有将近三十五年的发展历史。它是一所科室设置齐全，中医特色鲜明，集医疗、教学、科研、预防保健和康复为一体的地市级二级甲等中医医院。目前，市中医医院拥有高级职称专业技术人员38名，省、市级名老中医12名，其实力雄厚的医疗专家团队为医院发展提供了坚强的.技术支撑。
20xx年，诊疗门、急诊病人73688人次，较上年增加4995人次，增长7.27%;收住院病人2694人次;开展手术671台;病床使用率61.08%;医疗收入2873万元。目前，医院开展中医诊疗项目47项，其中包括非药物治疗、药物调理治疗、物理疗法等。同时，进行中药定向透药治疗、中药保留灌肠、耳穴埋豆等中医护理技术。制剂室还研制了特色膏方，为众多的患者以及治未病的市民提供了一个传统特色的中医理疗方式。
20xx年以来，为充分发挥医院特色，中医院积极开展冬病夏治和秋冬季养生调理等工作。不断探索中医药“治未病”、“冬病夏治”“秋冬季膏方养生”理念的有效途径和模式。在卫生部门的严格审查和监督下，医院还逐步规范地开展“冬病夏治”三伏贴工作，对治疗冬季常见病如慢性支气管炎、支气管炎哮喘、过敏性鼻炎、慢性胃肠炎等进行对症治疗，受到不少广大山城百姓的青睐。
XX市中医医院建院三十余年来，始终坚持“突出特色、科技兴院”的办院理念，以中医药独特的优势，为山城百姓的健康架起了一座康复桥梁。凝心聚力，攻坚克难，奋力开创新时代中医医院发展新篇章。
XX市口腔医院成立于1976年，至今已有四十余年的发展历程。叶茂于根，水深于源。在长期的医疗实践中，XX市口腔医院始终致力于“以专业诊疗为核心”、“以优质服务为依托”的发展战略，不断推进医院健康、持续、快速的发展。目前，XX市口腔医院已全面开展各种补牙术、根管治疗术、拔牙手术、颌面外科手术、种植牙手术、牙再植手术、各种牙颌畸形矫正术、人工种植牙、牙齿美容、牙齿漂白等多项先进医疗技术。其中，口腔正畸，口腔种植技术在我省口腔治疗领域处于遥遥领先的地位。
为追求医院健康、有序的快速发展，市口腔医院不断提升竞争力，坚持面向市场，面向患者，增设预检分诊和药房两个科室，进一步完善医院的各项功能，极大地方便了患者;同时，整合医疗资源，先后成立XX市口腔医院矫正治疗中心、XX市口腔医院儿童牙病预防治疗中心及XX市口腔医院修复中心，为我市口腔患者提供更为专业化精准化的口腔诊疗和保健服务。
追求长足发展，人才支撑是关键。为造就一大批适应口腔医院发展需要的优秀人才，医院在注重源头上改善结构、有计划地引进和招聘各类医学院校优秀毕业生的同时，多措并举，全面加强人才队伍建设并取得成效。同时，市口腔医院在选好用好学科带头人的基础上，加强了人才培养，通过制定“学科带头人、技术骨干、青年能手”三个层次的优秀人才培养计划，选贤任能，加大培养力度，优化人才配置，多渠道提供专业技术人员成长平台。
过去的20xx年，市口腔医院开拓进取、锐意创新，通过引进资金、人才和技术推动医院建设发展步伐，圆满的完成了各项工作任务，让医院迈上了一个新的台阶。
老年人呼吸系统及其疾病 篇6
1老年人肋骨和脊椎脱钙，骨骼结构发生变化；与肋骨、脊椎相连的肌肉、韧带同时也萎缩硬化，因而引起弯腰驼背，胸廓前后径增加而呈圆桶形(青壮年时呈扁平状，如老年人弯腰驼背虽厉害，却无慢性支气管炎和肺气肿等病，则由于胸骨向后，胸廓并不变成圆形)。胸廓畸形严重时，可能影响胸腔器官的活动和功能，使心、肺、血管、横膈、脊柱的功能减退。
2一般来说，人的寿命越长，肺部所接受的缓慢作用的毒素也越多，比如大气污染的影响。吸烟等，都是造成肺和支气管损害的因素。
3年老后，由于肺泡和肺泡管周围弹性组织损失，加上呼吸肌功能衰退，使整个肺逐渐丧失弹性。肺功能的减退主要表现为肺活量下降。人在20岁时，，肺活量最大，其后，平均男性每年下降32毫升，女性下降25毫升。肺活量的降低，使血液得不到足够的新鲜氧气补充，造成动脉血液中的氧分压降低。为了延缓这种变化，老年人可以通过常作深呼吸，以提高其动脉血氧分压，减少气道的早期闭合。
4肺的免疫功能随年龄降低，因而使寄生于呼吸道的外来细菌容易繁殖，导致易发生支气管炎、肺炎等。
老年人最常见的肺部疾病
1流行性感冒老年人呼吸道抵抗力差，很容易感染流感，老年人患流感后，常常没有明显高热或呼吸道症状(如流涕、鼻塞、咽痛、喷嚏、咳嗽等很轻微)，但病程长且易并发肺炎、心肌炎等，后果常较严重。老年人症状轻微并不表示病情轻，应该提高警惕，及时就诊。
2慢性支气管炎40岁以上患者最为多见。老人的发病率约为15～30％。其主要诱因为吸烟，其次为大气污染。病人可出现咳嗽、气喘、咯痰、呼吸困难等，最后发生肺气肿和肺原性心脏病，后果严重。一旦脱离有害物质刺激，慢性支气管炎的症状可以消失或明显减轻。因此老人戒烟是首要的治疗方法。如病人出现发热和脓性痰，表示有继发感染，应及时去医院治疗。
3肺气肿肺气肿往往是慢性支气管炎的演变结果。但无慢性支气管炎病史的老年人也可因肺老化，失去弹性而引起肺气肿，这称为老年性肺气肿。肺气肿没有有效的根治办法，但如能积极预防和治疗支气管炎的急性发作，是可以防止肺气肿或推迟其发展的。为了增强肺的抵抗力和肺功能，可以在医生指导下作气功、深呼吸和各种体育疗法。
一种可穿戴老年人健康监测系统研究 篇7
无线体域网 (Wireless Body Area Network, WBAN) 整体设计框图如图1 所示。该系统主要是通过在人体表面安放相关的传感器设备来采集人体的血压、体温、呼吸、心电和姿态等5 个重要的生理参数。每一个生理参数的采集节点均选用可穿戴式的低功耗异质传感器, 当传感器采集到人体体征参数之后, 通过蓝牙将数据发送到随身携带的智能手机设备, 最后通过智能手机设备的无线通信将数据传送到互联网, 最终将数据传达到远程医疗服务中心的数据库, 医护人员对数据进行整理分析并且给予反馈。通过这种方式来实现对老年人用户的生理状况进行实时监测。
2 老年人生理信号监测系统设计
老年人生理信号监测系统的血压、体温、呼吸、心电、姿态等5 个体征参数节点设计原理图如下图2 所示。这些人体体征参数所对应的物理信号在经过特定的异质传感器的数据采集之后转化为电信号, 然后经过放大电路以及滤波电路的放大和降噪处理, 并且将采集到的信号传递到微控制器进行A/D转换, 最终通过传感器上加载的蓝牙模块将处理过的信号传递到智能手机并进行数据后期数据处理。
3 参数采集节点
①血压检测节点。血压参数的检测是通过振荡法采用无创伤的形式间接测量人体的血压。其测量原理是通过将传感器同日常医用血压测量袖带相连, 当对袖带进行充气时, 人体血管中血液的流动造成的搏动会引起袖带中充入气体的振动, 然后通过压力传感器采集空气振荡引起的震荡波, 结合相关公式, , 根据平均动脉压计算出动脉的相关收缩压以及舒张压, 最终计算出血压值, 得到人体的血压数值。
②体温检测节点。体温的测量是在传感器中安置有能够与皮肤紧密接触的金属箔, 当体温发生变化时, 金属箔的阻值也会随之发生改变, 然后采用比例运算的测量方法, 降低周围噪声引起的干扰。在体温检测的测量电路中, 本系统采用的是AD7783 集成芯片, 在此芯片上搭载有可编程的放大器以及数字滤波器, 由于该芯片适用于低频信号的测量, 因此很适合于本监测系统。
③呼吸检测节点。对于呼吸体征参数的测量是通过压电式传感器来实现的。人体呼吸所引起的收缩和舒张会对压电式传感器的电介质的形状造成一定程度的改变, 引起其内部电荷的分布状态发生变化, 使之正反相互转移, 最终形成电位差, 并且形成的电位差与人体呼吸产生的压力和张力成正比, 本系统正是利用此原理来检测人体的呼吸体征参数。
④心电检测节点。由于心电检测信号相对来说较为微弱, 仅为毫伏级别, 所以抵抗干扰能力较差, 而人体皮肤与电极之间又容易出现接触不良甚至脱落的现象, 导致测量失真, 因此在检测过程中需要将测量电极同皮肤紧密接触, 以便确保高质量的测量信号, 因此, 在心电检测过程中需要采用能够与皮肤紧密接触并且具有良好导电性的材料。
⑤姿态检测节点。姿态体征参数检测采用MEMS三轴加速度传感器作为姿态测量单元, 建立人体坐标系, 根据人体姿态角度的变化来识别人体的相关动作状态。
4 结语
随着我国空巢老人数量的不断增加, 老年人的身体健康监测问题亟需解决。因此, 医疗模式需要从以往的治疗向预防的方向转化, 从以医院医生为主的模式向以家庭病人为主的模式转变, 在这种情况下, 基于无线体域网的健康监护系统十分符合我国老龄化社会发展趋势的需求, 在未来的社会发展中必将产生巨大的社会效益和经济效益。
参考文献
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智慧健康系统架构研究 篇8
经过十几年的努力, 我国的医疗卫生信息化建设取得了十分显著的成果, 绝大部分医疗机构都引入了医院信息系统 (Hospital Information System, HIS) 、实验室信息系统 (Laboratory Information System, LIS) 、影像归档和通信系统 (Picture Archiving and Communication Systems, PACS) 等信息系统[1]。但是这些信息系统建设的主要目的是提升医院的管理和医疗效率, 降低医疗活动的成本。随着社会经济的发展, 这样传统的以医疗机构为中心的信息系统构建显然不能满足人们日渐增长的健康需求, 医疗服务模式也逐渐转向以患者为中心[2]。另一方面, 近年来智能手机的迅速普及, 移动通信进入3G乃至4G时代也为以用户为中心提供健康服务起到了极大的推进作用。随着信息通信技术与健康产业的融合逐步深入, 健康数据井喷式增长, 大数据及云计算技术也运用到了医疗领域[3,4]。在此基础上, 物联网技术的兴起使得“互联网+”医疗、智慧健康等概念随之产生。如何运用新兴信息通信技术进一步推进人口健康信息化发展, 为人类提供更好的健康服务成为下一阶段的重要发展方向。
1 智慧健康概念及核心技术
1.1 智慧健康概念
信息通信技术在医疗领域的应用产生了电子健康 (e-health) 的概念, 电子健康的发展也对降低医疗成本和提高医疗效率起到了至关重要的作用。在电子健康的基础上, 随着移动设备的发展和普及, 将医疗服务与带有定位功能的移动设备结合成为一个可行的方案, 移动健康 (m-health) 成为一个新的研究热点。移动健康不仅具有电子健康所有的优势, 还具有可监控性, 即时性和可及性等优点。近年来, 随着物联网的兴起和感知传感技术的发展, 智慧健康的概念随着产生[5,6]。智慧健康是指以智能技术, 健康技术, 网络技术为支撑, 为人类健康提供服务功能的复杂动态系统[7]。
1.2 医疗物联网技术
随着人类社会由工业时代买入信息时代, 人们的医疗需求也由被动的医疗救治转变为主动健康管理。不仅患者希望自身疾病能够得到更加及时、专业的治疗, 普通的健康人也需要实时获取自己的健康数据以便监测自己的健康状态。尤其随着我国工业化、城镇化进程的加深, 人口老龄化问题逐渐突出, 疾病谱和生态环境发生变化, 慢性病和公共健康问题成为新的主要健康问题。这也对社会健康服务提出了更高的要求, 慢性病的自我管理以及公共卫生问题的监控与预警必须要借助信息通信技术的帮助。物联网技术在其中就起到了关键性的作用。一方面, 物联网的标识技术可以实时快捷的识别各种与医疗相关的信息, 实现全面互联互通的信息化医疗系统[8,9]。智慧健康系统可以协助医院工作人员实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作, 支持通过采用采集、处理、存储、传输、共享等过程, 最终实现医院内部的医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息的信息化等, 实现物资管理可视化、医疗信息数字化、医疗过程数字化、医疗流程科学化、服务沟通人性化[10]。另一方面, 物联网的传感技术可以通过设置在人体上的感知节点采集人体重要的健康数据参数。这些健康数据经过处理后经无线网络传输给医疗远程终端, 医生在远程终端上获取健康数据从而判断用户的健康状况并进行反馈, 即实现了远程医疗服务[11]。
1.3 健康大数据与云计算
健康领域的大数据主要由以下几个方面构成: (1) 生命的整体性和疾病的复杂性, 具体包括疾病的遗传和分子机制、基因和环境的交互作用以及病因学研究等数据; (2) 医院信息化迅速发展产生的诸如电子病历、影像、检查检验等数据; (3) 基因检测数据, 随着基因测序成本降低将大大促进基因测序数据的增长; (4) 医疗物联网建设, 物联网技术引入到健康领域, 通过其感知技术和标识技术将采集大量的健康数据[12,13]。由此可见, 传统的数据库技术完全无法满足健康大数据在存储、运算等方面的需求, 传统的数据分析方法也无法挖掘出其价值。利用云计算技术将是一个可行的解决途径。根据美国国家技术与标准研究院 (National Institute of Standards and Technology, NIST) 的定义, 云计算是一种模型, 它可以实现随时随地, 便捷地, 随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源 (例如, 网络、服务器、存储、应用、及服务) , 资源能够快速供应并释放, 使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度[14]。在智慧健康系统构建中, 需要运用云计算技术实现数据储存、运算、传递, 使用大数据的深度挖掘 (deep mining) 和知识发现 (knowledge discover in database, KDD) 等相关方法从数据中挖掘出有价值的信息, 用以支持医疗决策, 提供大规模流行病预警等[15,16]。
2 智慧健康体系架构
智慧健康系统的架构设计秉持着开放性、兼容性以及可扩展性的原则。在研究物联网及云计算体系架构设计的基础上, 结合健康产业的实际业务需求, 智慧健康系统的体系架构应分为五层, 分别为物理层、感知层、数据层、网络层、应用层, 见图1。物理层即为健康体系中涉及到的人和物。人包括医生、护士、患者以及其他与健康相关或有健康需求的人员。物即为健康相关物资, 包括医疗设备, 药品, 医用消耗品等健康相关的实体物品。感知层一方面是通过标识技术如RFID对健康相关实体进行标识, 以便后续的计算机化的管理;另一方面是通过传感技术如可穿戴设备, 从感知节点获取人体的健康数据并上传。考虑到健康数据的复杂性和精准性的要求, 感知层对采集的数据需要进行初步的加工, 对数据的标准化程度决定了后续分析处理结果的可靠性, 显得尤为重要。数据层主要指在医院内部信息化系统基础上形成的大数据与云计算平台。数据层应具有开放的接口以供各数据平台之间的数据互联互通, 实现真正意义上的云存储和数据共享。网络层主要针对数据的传输和安全保密。随着移动通信技术的迅速发展, 网络传输的方式多种多样, 既有有线网络也有无线网络, 通过无线Wi Fi、3G/4G移动网络、局域网和Internet等, 实现全方位的网络覆盖。应用层可实现的功能多种多样, 例如健康监测、流行病预警、电子病历浏览、远程医疗等等。
3 讨论
3.1 加快产业标准建设
智慧健康涉及到医疗、计算机、通信、物联网、大数据等诸多领域, 如何促进各个领域内部及相互之间的互联互通是智慧健康亟待解决的第一个问题, 加快推进各领域的标准建设就显得尤为重要。针对智慧健康架构而言, 标准建设主要集中在以下几个方面: (1) 物联网领域的标识体系、采集数据的标准化; (2) 卫生保健领域的术语、数据字典、共享文档等诸多标准; (3) 大数据领域的数据库结构、数据库接口标准等; (4) 通信领域的网络接口标准, 运行环境安全性标准等。行政管理部门应发挥其主导作用, 促进各交叉行业间的合作, 组织专业人员, 加快相应标准规范的制定[17,18]。
3.2 加快传感器的研发及产业化
由于医疗本身的复杂性、敏感性以及隐私性, 对医疗和健康管理专用的各类传感器提出了更高的要求。在加快传感器研发及产业化的过程中需注意以下三个问题:第一, 医学是精准科学, 对健康数据的精度要求非常高, 传感器务必保障其数据真实准确[19,20];第二, 无线网络环境十分复杂, 通过WIFI和移动3/4G传输数据安全性和传输效率均无法保证, 如何使得健康数据及时高效且不失真的传输需要引起重视[21,22];第三, 目前市场上在用的健康专用传感器基本都是通过私有协议与封闭专用平台对接, 开放性差, 缺乏行业公认的公用协议, 中国移动已经在前几年推出了规范物联网终端与M2M平台间数据通信和用于终端规范管理的WMMP协议, 值得智慧医疗产业在发展专用传感器时借鉴[23,24]。
3.3 注重隐私安全
智慧健康系统的数据来源十分复杂, 采集到的数据可能不止反应了个人的健康状况, 还可能显示其兴趣爱好、社会地位、家庭住址、收入、宗教信仰等等。尤其当这些相当私密的信息与健康数据夹杂在一起, 更加加大了数据处理的难度[25]。对于个人隐私数据的保护, 一方面要从技术上进行探索, 在数据流通的每一个环节, 应用隐私安全保护的工具和方法;另一方面需从政府监管和法律层面入手, 出台相应的法律法规, 明确个人隐私数据的边界和监管的实体职权部门, 对隐私泄露行为严厉打击。希望通过各方共同努力, 智慧健康系统能够更安全、更智能, 更好的为人民提供方便快捷高效的健康服务。
摘要：近年来, 随着物联网技术和云计算、大数据等概念的兴起, 信息通信技术与健康产业的融合越来越深入。本文在分析物联网与云计算的体系架构基础上, 结合我国健康产业的发展的实际需求, 构建了智慧健康系统的体系架构。针对智慧健康系统建设, 本文从标准建设、传感器研发以及隐私安全三个方面进行了深入探讨。
智慧健康系统评价指标研究 篇9
近年来, 国家已经分批公布了200余个智慧城市试点, 引领中国特色的新型城市化道路[1]。作为我国智慧城市建设与应用推广中的重要一环, 智慧健康的实现与运作对于未来疾病控制与预防、医疗控费、医学研究和医疗效率的提升将会起到至关重要的作用, 因此, 如何判断一个城市或者社区的智慧健康系统质量正在得到越来越多的关注。为了对智慧健康系统进行科学评价, 本研究采用德尔菲法建立了一套智慧健康系统评价指标体系, 以便为智慧健康的科学测评提供依据参考。
1 测评内涵
智慧健康是智慧城市情境下的电子健康技术的交叉概念, 是由智能技术, 健康技术, 网络技术支撑为人类健康提供服务功能的复杂动态系统[2]。基于上述概念, 本研究认为评价智慧健康实现与运作情况, 其核心是测评城市或社区健康智慧程度以及新型医疗服务模式是否真正促进健康产出, 实现应有价值。然而评价体系的建立是一个复杂的系统工程, 为了对指标体系选择做出客观正确判断与选择, 研究首先构建了智慧健康体系架构, 如图1。
如图所示, 模型为金字塔状, 分别由泛在网络, 公共支撑平台, 智慧应用与价值实现4个维度组成, 代表了智慧健康建设过程中自底向上所涉及的方方面面。由于智慧健康是智慧城市概念下的产物, 因此以泛在网络为代表的智慧城市基础设施现代化与智能化的普及是实现智慧健康的必要条件与基础。在智慧城市基础设施完备的基础上, 公共支撑平台起到了健康保健概念下的基础作用, 是实现智慧健康的关键条件, 而健康智慧应用是智慧健康最终实现价值, 促进健康产出所提供的具体手段与服务路径。整个智慧健康架构良好运行与否决定了最终的价值实现, 也贯穿了评价指标体系的各个方面, 因此研究以该模型为参考, 通过研究小组讨论, 将评测指标分为4大类, 定为评价体系一级指标, 在之后的德尔菲法中也得到专家们的一致认可。
2 指标体系构建的基本原则
系统性原则每一组指标对应着智慧健康系统下的一个子系统, 要求指标系统层次性明显, 自上而下, 构成统一的有机整体。其次, 智慧健康作为跨学科领域的交叉概念内容复杂, 要求指标能反映出其子系统的主要特征与状态, 还要体现出系统间的内在联系。
可比性原则必须明晰评价体系内每个指标代表内容、统计方法、适用对象与范围, 使不同城市可以利用该指标进行横向、纵向对比, 把握评价对象智慧健康建设质量和发展趋势。此外, 为保证可比性原则, 指标体系应尽量采用相对指标, 少用绝对指标[3]。
可操作性原则要求指标体系资料来源简单明了, 不宜过多, 可获得性较高, 对各个城市都有较高的适用性, 其次要求评价方法定量与定性相结合, 才能客观、全面对对象进行评价[4]。
可持续性原则在评价指标选择时, 既要有动态指标, 又要有静态指标, 以便来综合反映城市智慧健康发展的现状与趋势。除此之外, 指标体系应根据智慧健康发展进程的不同进行动态调整, 使得评测结果与实际情况较为吻合。
3 指标体系构建方法与内容
3.1 构建方法
由于智慧健康评价指标包含内容繁多, 因此在初步建立体系框架后, 研究分为4组, 采用两轮德尔菲专家调查访谈法, 邀请了国家、省级卫计委信息中心研究人员、华中科技大学同济医学院教授、大型卫生信息IT企业专家和卫生服务机构工作人员共30人参加。通过调查, 每组提出了30-50条有关城市智慧健康的指标和因素, 经过研究小组评定, 确定了指标体系。
3.1.1专家基本情况
从总体情况上看, 参加函询的专家中以从事相关工作10年以上 (80%) 的学历背景硕士及以上 (60%) 的为主, 主要任职科研教育 (40%) 及行政管理 (30%) 工作, 专业分布以卫生 (事业、信息) 管理 (45%) 、计算机 (20%) 、临床医学 (20%) 为主。
3.1.2专家积极性
专家积极性系数表示专家对本研究的关心程度, 一般以专家函询的有效回收率表示[5]。第一轮发出函询30份, 回收有效问卷26份, 有效回收率为86.7%。第二轮发出函询26份, 有效回收问卷25份, 有效回收率为96.1%。
3.1.3专家意见协调程度
根据专家的回执评分结果, 对所有指标进行Kendall和谐系数W检验。统计结果显示专家意见协调程度较好 (P<0.05) , 见表1。
3.1.4专家建议和意见
德尔菲法实施反馈中, 部分专家对于指标的重要性、可操作性、典型代表性以及需要增添和删减的指标提出了建议, 研究充分采纳了这些建议。在第一轮专家咨询中, 专家认为:A1.1卫生信息专网建设水平和A1.2数据中心硬件、系统软件配置水平表达太过笼统, 可用单一量化指标来体现, 建议修改为A1.1卫生信息专网覆盖的业务范围和A1.2社区卫生服务中心/乡镇卫生院计算机普及率;A1.5数据中心机房建设水平在一定程度上与同位类指标信息表示较为重合, 不具有代表性, 建议删除;A2.1投入比例表达较为含糊, 建议修改为A2.1投入资金与同时期卫生总费用之比;B1.1政策法规落实情况与B3.4信息化人员队伍结构表达不准确, 建议修改为B1.1卫生信息规划落实情况与B3.4信息化人员学历结构;D2.3卫生总费用影响因素过多, 总费用的高低在当前发展阶段不能客观评价智慧健康质量, 建议删除;在C2平台应用范围内, 专家建议添加C3.5信息利用分析水平和C3.6决策水平两项指标来反应平台应用的决策支持能力[6]。
经过第二轮专家咨询, 专家对第一轮反馈结果表示普遍赞同, 部分专家指出D2.2慢病管理费用信息范围过大, 信息收集困难, 建议修改为D2.2人均糖尿病管理费用;针对D2经济效益指标, 为了更好体现医疗区域信息整合带来的好处, 专家建议增加D2.5重复检查费用减免指标;在A2信息化筹资范围内, 考虑到智慧健康生态系统的多样性, 系统的成熟必然伴随着融资的多样化, 所以专家建议增加A2.2融资渠道多样化程度[7]。
3.2 指标体系内容与权重
经过专家的多轮审议和研究, 最终确定了智慧健康系统评价指标, 体系共由4个一级指标, 12个二级指标, 49个三级指标组成, 如表2。
指标体系权重设计采用百分制, 由专家做出独立判断, 将最后一轮确定的指标重要性得分均值进行归一化处理, 4个一级指标权重和为100, 每个指标的下级指标的权重和为100, 三级指标采用组合权重。其中泛在网络、公共支撑平台、智慧应用、价值实现4个一级指标的权重分别为14.29、24.36、40.71和20.64, 说明该指标体系着眼于实现智慧健康的关键条件和实际健康产出, 重点评价智慧健康具体服务路径质量。
4 结语
本研究采用德尔菲法对智慧健康系统评价指标体系进行了科学构建, 弥补了智慧城市大背景下智慧健康测评方面的空缺, 对该领域的研究提供了经验借鉴, 具有一定的参考价值。但众所周知智慧健康的建设与实现并非一朝之功, 基于此指标评价体系的构建也是一个不断修改, 完善, 应用反馈的循环过程, 加之受限于评价对象结构的复杂以及研究成员的能力与经验, 评价体系在后期指标量化与计算上存在一定不足, 在今后研究实践过程中, 仍需根据智慧健康建设的进展和实际需要对指标体系进行动态调整。
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风电叶片结构健康监测系统 篇10
人类在过去的几十年间一直是以化石燃料作为能源利用的主要方式,自从以风能、太阳能为代表的清洁能源技术大力发展结合当前世界低碳减排的趋势,风电以其绿色环保、能源获取方式可持续、减少二氧化碳排放等特点势必继续蓬勃发展。风机叶片是风力发电机组的核心部件之一,其造价昂贵且维修成本巨大。
随着风力发电机单台功率的不断提高,风机叶片的外观尺寸也越来越大。在已经上机运行的风电叶片中出现叶片表面撕裂、扭转、螺丝松动等现象。上述现象集中在叶片根部、空心材料与实心材料交接处,结合风机叶片的加工制造工艺、风电场所处的自然环境,产生这种情况的原因主要是震动量及应变力对叶片影响的结果。叶片表面出现的裂纹、扭转、螺丝松动会大大影响风力发电机组的运行效率,造成风机停转,严重地甚至造成叶片折断,因此,对叶片损伤的早期预警显得十分重要。
1 研究背景及意义
中国作为世界第二大经济体,其飞速发展的经济是以巨大的能源消耗作为支撑,其中最大的能源来源于以煤炭为主的化石资源;这不仅带来巨大的环境污染问题,还使得经济建设对于能源的依赖程度越来越大。以风能、太阳能行业作为引领的新能源发展在我国的能源消耗中一直处于补充地位,不能撼动化石能源的绝对地位[1]。随着新能源技术的发展、对于环境保护的重视,以风能为代表的新能源将在未来有更多的应用。
受风资源环境的限制,风力发电机组大多位于远离市区的高山荒漠之中,由于风力发电技术的特点和风电场环境的复杂性决定了其运营和管理的特点与要求,风机运行的维护成本在已经投入运行的风机中占成本的10%以上,推算到海上风力发电机组的比例更高。因此,风机叶片作为风力发电机组的核心部件之一,研究风机叶片在运行过程中是否处于正常状态、尽可能早地发现故障及其产生的原因,做到故障信号的提前预警是风电叶片结构健康监测系统研究的关键技术[2]。通过咨询风力发电领域相关专家学者,结合风机叶片的结构,研究发现,震动量及应变力是造成风机叶片表面出现裂纹、扭转、螺丝松动的两种主要原因。换一句话说,对风机叶片的运行状态的实时监测,即安装于叶片根部的应变片、安装于叶片空心部位与实心部分交接处的震动信号传感器的在线数据测量和实时数据采集(如图1所示)。
利用安装于风机叶片上的加速度传感器和应变片进行实时的数据采集,通过网络通信方式实现与上位机的连接,通过上述方式建立风电叶片结构健康监测系统实时了解风机叶片的受力情况、工作状态,可有效提高风力发电机组的运行可靠性。形成这样一套风机叶片远程状态监测既达到了叶片故障诊断的提前预警,也有利于降低风电场的运维成本。
风力发电机的叶片位于高空,且地理位置上分布广泛,采用传感器网络进行数据的采集和传输能够很好地解决风电场设备空间上分布广泛和事件时间上并行的难题。
2 震动测量信号
2.1 加速度传感器选型
为了有效采集风机叶片的震动信号,选择LC1001型号的加速度传感器作为测量工具[3],通过研究LC系列加速度传感器的设备选型手册可以发现1001加速度传感器其频率范围、测点数量、平衡方式、精度范围均在可控范围内,综合考虑采购价格作为最终的选择方案。加速度传感器安装在风机叶片实心与空心材料交界处。
LC10001具有精度高、漂移小、噪声低,可接1/4桥、1/2桥、全桥应变片,或应变加速度、压力、拉力、扭矩、位移、温度传感器,对结构或材料的应变、加速度、拉压力、扭矩、位移、温度等进行测量。
安装:以单轴为例,传感器与被测试件接触的表面要清洁、平滑、不平度应小于0.01 mm,安装螺孔轴线与测试方向一致。如安装表面较粗糙时,可在接触面上涂清洁硅脂以改善耦合。测量冲击时,由于冲击脉冲具有较大的瞬态能力,故传感器与结构的连接必须十分可靠,最好用钢螺钉。现场环境需单点接地,以避免地电回路噪声对测量的影响,采取使加速度传感器与构件绝缘的安装措施。
2.2 状态监测模件
状态监测模件有四个测量通道可同时测量4组加速度传感器信号,每个通道可组态的用于测量震动、偏心、相对/绝对盖振、轴位移[4]。通过选用的两个LC10001型加速度传感器相对安装于距离风电叶片根部1 880 mm处为一组,通过硬接线的方式连接至状态监测模块,信号输入至状态监测模块为4 m A~20 m A模拟量信号。该状态监测模件可接受任意前置式探头,通过以太网连接到诊断服务器进行数据分析,做出震动分析图谱。震动分析输出包括:时基波形、综合振动、振动间隙、1x,2x&3x倍频幅值和相位、非一倍频Not1x、同步和异步采样、所有传感器和键相的缓冲输出。
状态监测模件通过网络方式与诊断服务器连接,IP地址范围192.168.001.001~192.168.255.255
3 应变力测量信号
3.1 应变片选型
目前,风力风电机组的主流型号为2 MW风力发电机组,其叶片根部直径达到1.8 m,通过大量现场试验验证,普通大小的应变片对于风电叶片应变力的数据测量起不到任何作用,基本不能采集到应变信号,因此,应变片的选型为BX120-100AA型应变片。其敏感栅的尺寸达到100 mm,是目前市面上在售的最大尺寸,应用在风电叶片的应变测量上具有比较好的效果[5]。具体参数如表1所示。
使用4片高精度应变片组成全桥进行测量,当叶片发生形变时,应变片阻值发生变化导致桥路不平衡从而输出微电压信号。应变片受应力变化时,应变片的电阻值发生变化,输出的信号是电阻值变化信号。但测量应力时,都要将应变片连成电桥,然后在电桥上加上电,这样,就把应变片的电阻变化信号转换成了电信号输出。
电桥用+5 V电源激励,满度输出电压0~2 m V,带2.5 V共模电压,故需要经放大器抑制共模信号,将电压放大至满足芯片ADC需要的范围内。
该单元主要由滤波电路,放大电路和参考电压生成电路组成,滤波电路对传感器(电桥)输入的信号进行低通滤波,经滤波后的信号送入仪表放大器AD623进行放大。采用集成式单电源仪表放大器AD623对输入信号进行放大,5 V单电源供电,外接电阻对增益进行编程,将输入信号放大500倍送入主控芯片处理。在5 V电压供电时,放大器的精度为0.1%。
AD623具有优异的交流共模抑制比(CMRR),并且随着增益提高而增大,因此可确保误差极小。由于CMRR在最高200 Hz时仍然保持稳定,因此线路噪声和线路谐波均得到抑制。AD623具有宽输入共模范围,可以放大共模电压低于地电压150 m V的信号。当AD623在5 V电压工作时,轨到轨输出级可以使动态范围达到最大。
由于AD623的增益是通过改变编程电阻来实现的,为了使AD623输出电压增益精确,采用优质的(0.1~1)%精度1/8 W的增益电阻提高增益精度,降低DC失调和增益误差。同时为了保持增益的高稳定性,避免高的增益漂移,选择低温度系数的电阻。
输入端加10 kΩ限流电阻,对放大器进行保护。由于传感器输入的信号带2.5 V共模电压,故在信号输入放大器前需要先对信号进行处理,用BAV99结合阻容滤波技术来抑制共模信号,抑制传导干扰。两信号线间加1 n F的电容抑制低频共模信号。由于共模干扰耦合进来后,会在信号线上产生双向高电压,可能对放大器造成损坏。有BAV99后电压幅度在接口处被钳位。从而保护了放大器。
设计RFI滤波器对输入信号进行调理(如图2所示)
使用一个差分低通滤波器在仪表放大器前提供RF衰减滤波器。该滤波器需要完成三项工作∶尽可能多地从输入端去除RF能量,保持每个输入端和地之间的AC信号平衡,以及在测量带宽内保持足够高的输入阻抗以避免降低对输入信号源的带载能力。设计RFI滤波增加了电路的信号带宽并且降低了电阻器的噪声作用。此外,10 kΩ电阻器仍提供非常有效的输入保护。该滤波器的带宽大约为400 Hz。在增益为100的条件下,1 Vpp输入信号的RTI最大DC失调电压小於1μV。在相同增益条件下,该电路的RF信号抑制能力优于74 d B。
软件滤波:考虑采用中位值平均滤波法来提高采样精度,消除由于偶然出现的脉冲干扰引起的采样值偏差。
3.2 应变片安装工具及过程解析
(1)小功率手枪钻(自带蓄电池):打磨安装在叶片根部的表面,使应变片能可靠粘结。先使用60目打磨柱打磨,再使用120目打磨柱打磨,打磨表面应尽可能平整,若无法打磨平整,则需更换位置;若有空穴,则应用胶补平。
(2)记号笔:标记安装位置。
(3)清洗剂:打磨完成后,对于表面进行清洁,一般采用高浓度酒精。
(4)应变片及应变片粘接剂:采用应变片专用粘结剂进行安装,使用胶泥密封应变片,胶泥类似与真空灌注用密封胶泥,胶泥之后,使用铝箔密封(注意排除内部空气,在铝箔四周使用钝器压出密封槽,并在四周涂抹密封胶)
(5)焊接:连接应变片与电缆并将其固定
(6)编号存档:对于安装有应变片、加速度传感器的叶片进行编号、存档,便于后期分析。
3.3 应变片数据采集
通过应变片与模拟电路信号调整电路组成全桥测量方法记录应变量,再通过网络通讯方式与上位机连接[6]。
使用4片高精度应变片组成全桥进行测量,当叶片发生形变时,应变片阻值发生变化导致桥路不平衡从而输出微电压信号。应变片在受到应力变化时,应变片的电阻值发生变化,输出的信号是电阻值变化信号。但测量应力时,都要将应变片连成电桥,然后在电桥上加上电,这样,就把应变片的电阻变化信号转换成了电信号输出。图3所示为应变片数据采集系统收集到的2015年11月26日风机叶片应变片的数据变化。
从图3中我们可以看出,在数据采集时间内,应变片的数据变化范围在8~12之内且出现了一定的数据重复,说明了风机叶片在正常状态下受到的应变力基本在这一区间范围内,不会有明显的数据跳变。若风机叶片受到较大的应力作用则会在数据上出现明显的跳变,在排除数据干扰的情况下通过捕捉数据跳变,对风机叶片的结构做出预测,避免更大程度的应力破坏,做到提前预警,真正发挥该套系统的作用。
4 结束语
通过安装在风机叶片实心材料与空心材料交接处的加速度传感器测量震动信号,安装在叶片根部的应变片测量应变信号,采集这两种对于风机叶片表面出现裂纹、扭转、螺丝松动等原因影响最大的信号因素,实行数据采集和监测达到实时动态监测风机叶片健康状态的目的。
参考文献
[1]黄东,朱法华,王圣.我国燃煤电厂“十二五”期间新增烟气脱硝费用测算[J].能源技术经济,2012,24(4):1-5.
[2]刘万鲲,张志英,李银凤,等.风能与风力发电技术[M].北京:化学工业出版社,2007.
[3]李圣怡,刘宗林,吴学忠.微加速度计研究进展[J].国防科技大学学报,2004,26(6):34-37.
[4]李志辉,罗平.SPSS forwindows统计分析教程[M].北京:电子工业出版社,2003.
[5]周详,刘益虹.工程结构检测[M].北京:北京大学出版社,2007.