隨著中國經濟的發展，慢性病已經成為我國居民健康的最大威脅。而慢性病的治療往往需要很長的時間，占用了大量的醫療資源。本文介紹了基于物聯網技術的慢病管理系統，可以讓患者自己檢測慢病相關的指標，并從系統中得到有益的健康指導，提高自己的健康水平，從而降低慢病治療的代價。

　　一 前言

　　隨著人民生活水平的提高，生活方式和飲食文化的改變，各種慢性疾病患病率逐漸增加，并呈現出年輕化趨勢，慢性病已經成為我國居民死亡的主要原因。根據 2000年的統計數據顯示，中國慢性病死亡率占總死亡率的比例高達80.9%? 。另一方面，中國已經進入老齡社會，影響老年人生活質量的最大因素之一就是慢性病，以上海為例，2008年老年人口中就有73.76%患有慢性疾病 。

　　與其他疾病相比較，慢性病具有病程長且病情遷延不愈的特點，因此針對于患者日常生活的干預治療顯得尤其重要。在目前中國醫療資源緊缺的情況下，借助于物聯網技術，實現對慢性病高危人群、患者的遠程監控、及時防治，是相對有效的一種方法。

　　本文將介紹基于物聯網、分布式服務技術為基礎而實現的慢病管理系統： 通過集成的各種體征傳感器，可以遠程監控慢病患者的生命體征，為醫生的遠程診療提供支持，同時也可以讓慢病患者隨時了解自己的健康狀況，以期及時獲得治療。由于使用了服務組件架構技術，系統各組件都可以獨立運行并提供Web服務，而各組件間通過服務組件架構技術進行組裝，從而可以讓各組件獨立演化而不會互相影響，同時可以方便的進行功能擴展。

　　二 系統架構介紹

　　慢病具有多樣性，不可能存在通用的管理模式。隨著時間的推移，慢病的防治方法也可能改變。因此慢病管理系統本身必須考慮其修改的靈活性和擴展性。

　　目前，由于面向服務的體系架構（Service-Oriented Architecture，SOA）實現了系統各組件間的松散耦合而被廣泛采用，慢病管理系統將采用SOA架構來實現不同組件間的松散耦合，讓各組件可以根據不同需求分別演化而不會彼此影響。

　　整個系統架構見圖1，圖中各組件間通過Web服務（WS） 進行交互，從而實現松散耦合。圖中上半部分是系統特有的組件，需要自行開發； 而下半部分則是通用組件，有相應的軟件實現，只需選擇現成的軟件并將其發布為服務即可。

　　系統的特有組件包括藥物庫、循證醫學、個人健康檔案、慢病管理服務、體征傳感集成服務5 個組件。慢病管理系統應用界面是所有服務的集成展示組件，通過集成后臺提供的組件服務，由用戶通過Web界面、手機應用或其他手段來進行慢病管理。

　　系統的通用組件包括了企業服務總線、事件流處理、服務組件架構、業務流程管理、診療決策服務，這5個組件都有相應的軟件實現，慢病管理系統只是將其進行了整合，以實現SOA架構。其中企業服務總線、事件流處理、服務組件架構是SOA架構的基礎。企業服務總線用于集成不同的應用，它所提供的服務適配器可以讓慢病系統和其他服務系統（ 如HIS、電子病歷等）進行集成，從而解決了與其他醫療信息系統如何進行數據交互的問題。事件流處理用于監測系統中發生的所有事件，并對發生的事件進行相應的處理，主要用于數據的實時分析、統計，可以用于審計工作。服務組件架構則用于將各種Web 服務整合，重新封裝為合適的組件服務，通過這一技術，可以容易將系統擴展為分布式服務。同時，對于服務使用者而言，這種擴展是完全透明的，可實現“服務云”的功能，而該技術最大的好處是不需要花大量的資金來創建“云計算”基礎架構就可以提供相似的功能。業務流程管理、診療決策服務用于可視化的創建慢病管理流程和診療決策，并將創建結果即時應用于系統中。由于系統開發人員往往無法真正了解醫療方面的內容，使用這兩個組件便可以讓醫生參與到系統的設計中來，真正滿足醫生的業務需求，從而提高系統的實用性和靈活性。

　　慢病管理系統的完整架構，強調了SOA架構的靈活性和通用性。

　　三 個人健康檔案

　　在慢病管理的防治上，主要依靠的是患者自己的努力，包括養成良好的生活、飲食習慣，按時服藥等，醫生只是輔助作用。因此不同于以往以醫療機構、醫生為中心的醫療信息系統，慢病管理系統是以慢病患者為中心進行設計，在用戶數據的設計上，也和以往的醫療信息系統完全不同。目前提出的個人健康檔案是一種以擁有人為中心，綜合管理個人健康信息的方案，能較好滿足系統的設計需求。

　　另一方面，在慢病的管理中，醫生的作用是不可或缺的，患者需要醫生的專業知識才能更有效地進行慢性病防治。為了讓醫生可以參與到慢病管理的過程中來，慢病管理系統與現有醫療系統的集成是必須要考慮的，其中包括了數據交換問題。為了保證與各種系統的正確對接與交互，最佳方法就是選擇已有的標準。

　　中國目前關于個人健康檔案的最新標準是衛生部2009 年發布的《健康檔案基本架構與數據標準（ 試行）。因此慢病管理系統中的個人健康檔案結構，就是以此標準為基礎設計的。標準主要給出了個人健康檔案需要包含的最小數據項的集合，在設計時，根據國家頒布的慢性病防治指南進行了相應的擴充。另外，標準本身未給出數據結構，這就無法體現各數據項間的邏輯結構，不利于數據的存儲與傳輸。目前國內關于個人健康檔案的數據結構標準還沒有制定，國際上采用頻率比較高的個人健康檔案標準是澳大利亞和歐洲共同提出的openEHR。因此我們在設計個人健康檔案時，部分參考了openEHR規范。

　　從定義上來說，個人健康檔案應該包含個人一生所有的健康相關內容，但針對于慢病管理系統來說，只關心個人本身的身份信息和健康信息，因此系統所實現的個人健康檔案的構成可以簡化為圖 2。其中基本信息部分包含姓名、性別、年齡、地址等內容，這部分的內容基本參照了openEHR設計。而健康信息部分則是根據慢病管理的實際需求設計，主要是保證系統的擴展性和執行效率，包含了患者病史、隨訪記錄、慢病信息和檢測信息四個部分。這四部分數據是慢病管理服務的基礎，通過體征傳感集成服務獲得的數據也將提交到這里。

　　四 藥物庫

　　作為慢病管理的最重要部分就是讓患者準時、準確服藥，而為了達到這個目的，得到準確的藥物信息是必須的。藥物庫的作用就是提供準確的藥物信息，從而讓慢病管理服務組件中的程序可以通過患者的相關信息給出合理的用藥提示，比如通過了解患者的用藥史，提示用戶不能服用哪些藥物。

　　我們設計的藥物庫包含了2000多種西藥，并且全部實現結構化。藥物庫中設計的藥物信息結構，如圖3 所示。圖中的內容只是簡化示意，未包括全部內容，比如配伍禁忌是和劑型相關的。

　　目前藥物庫的建設還在進行中，下一步的工作將加入中成藥的信息。由于藥物庫是作為Web 服務發布的，可以獨立運行，因此在后續工作中，還會加入基因的相關信息、藥物靶標信息和催化酶信息等，從而可以用于個性化醫療中。

　　五 體征傳感集成服務

　　在慢病管理系統中，能夠及時得到高危人群或患者的體征信息，對于慢病的防治是有很大幫助的。

　　隨著物聯網技術的發展，通過無線傳輸技術，實現實時的遠程生命體征采集已經成為可能，而且價格低廉。在慢病管理系統中，生命體征的數據采集架構如圖4 所示： 傳感器（如血壓計、血糖儀） 統一包含了RFID讀取設備和無線傳輸模塊，其中RFID 讀取設備用于辨識用戶； 同時，在上傳用戶的檢測信息時RFID的信息也會同時上傳，便于后臺服務器的數據集成。無線傳輸模塊則用于數據的傳輸，包括兩種傳輸方式： 一種是通過藍牙將數據傳輸到手機，然后由手機將數據統一傳輸到后臺服務器； 另一種則是通過GPRS將數據直接傳送給服務器。手機是整個體征傳感器集成模塊的核心，它可以對傳感器傳輸的數據進行前期的處理，也可以讓使用者查看數據變化趨勢，針對異常數據給出進一步診療建議。同時當服務器端在對數據進行進一步分析后，手機可用于接收分析結果。

　　體征傳感集成服務通過服務組件架構提供基于HTTP協議的RESTful WS（Web Service by Representational State Transfer）服務，它和手機之間的傳輸采用一種輕量級的數據交換格式JSON（JavaScript Object Notation）。而傳感器由于本身具有多樣性，因此并未強制限定傳感器必須輸出JSON結構數據。如果傳感器產生的數據不是JSON結構，則通過企業服務總線上配置的特定服務適配器進行轉換后，再傳輸給體征傳感集成服務。

　　六 循證醫學

　　每年，都有大量的醫學研究結果被發表，然而同時，醫療界卻不能很方便地獲取這些研究成果，并將之歸納、總結，進而應用于臨床治療。循證醫學就是為解決這個問題而誕生的： 通過對最新相關文獻的歸納、總結，將得出的新知識提供給臨床醫生使用，進而得出針對個體患者最有效的治療方案。其核心思想是： 任何醫療決策的確定都應基于客觀的臨床科學研究依據； 任何臨床的診治決策，必須建立在將當前最好的研究證據與臨床專業知識和患者的價值相結合的基礎上。

　　目前國際上已經存在一些比較好的循證醫學網站，比如cochrane、MDConsult，可以通過輸入疾病、藥物等關鍵字獲得相應的分析結果。只是這些結果比較專業，普通用戶無法正確理解。因此慢病管理系統中的循證醫學組件，并不專注于如何從大量文獻中獲取新知識，它根據用戶的一些特殊表現，比如疾病名稱、生活習慣等作為關鍵字，從循證醫學網站獲取相應結果，將結果轉換為一般用戶能夠理解的內容，再反饋給用戶。

　　目前科研界的某些研究內容本身是和個人的日常生活習慣相關的。比如在高血壓的研究中，不少文件指出過量食鹽將增加高血壓風險。因此將這些內容展示給用戶是很有意義的。將循證醫學的內容集成到慢病管理系統中的作用，就是讓普通患者也可以了解到醫療界的最新研究結果，及時糾正自己的健康誤區，從而提高其自身的健康管理能力。

　　七 慢病管理服務

　　慢病管理服務組件是針對特定慢性病開發的管理組件。由于不同的慢性病其日常管理流程不同，因此需要分別開發。雖然不同的慢病會開發不同的管理組件，但是所有慢病管理服務組件需要調用的其他組件服務是相同的：疾病相關的數據采集功能由體征傳感集成服務提供，診療分析所用的數據由個人健康檔案組件提供，而服用藥物相關的推薦或警告信息則由藥物庫組件提供，同時一些最新的慢病相關教育信息則由循證醫學組件提供。

　　為保證系統的靈活性，慢病管理服務中的管理流程由業務管理流程組件提供。其好處是如果需要對某些慢性病的管理流程進行更改時，只需更改業務管理流程組件中相應的管理流程即可，無需改動代碼。在慢病管理服務組件中，針對某些疾病的判斷規則（比如判斷用戶是否為高血壓以及高血壓分級） 則使用診療決策服務組件中的診療規則來實現，其好處是可以讓醫生來編寫這些推理規則，不會因為理解上的偏差而導致軟件功能的失效。

　　八 小結

　　本文介紹了基于SOA架構設計的慢病管理系統，該系統的基礎架構使用了已有的SOA技術。在此基礎上，開發了針對于慢病管理的服務組件，各組件通過 Web服務進行交互，可以獨立演化而不會彼此影響。其中的體征傳感集成組件充分利用了現有的物聯網技術，可以通過遠程采集用戶的體征信息。除了讓用戶及時了解自己的健康狀況之外，也為醫生的遠程診療提供了支持。為了讓用戶及時得到最新的醫療研究成果，系統開發了循證醫學組件，用于提供用戶可理解的最新循證醫學結果。而其他的各個組件，圍繞如何以慢病患者為中心提供有效的服務而開發。

　　但目前的慢病管理系統還有許多需要完善的地方。個人健康檔案組件中，數據結構還沒有完全確定，在下一步的工作中將進一步完善這方面的內容。在診療決策服務部分，目前的診療規則仍然無法提供醫務工作者可直接使用的醫學領域語言，以后將結合醫學人員的專業知識，創建相應的領域語言，方便醫務工作者的使用。