中、美智慧健康系统对比研究

孟伟花，向菲，金新政（华中科技大学健康信息资源研究中心，湖北 武汉 430030）

中、美智慧健康系统对比研究

孟伟花，向菲，金新政*
（华中科技大学健康信息资源研究中心，湖北 武汉 430030）

智慧健康系统的快速发展逐渐改变健康服务的模式，成为健康管理的重要工具。为了完善我国智慧健康系统的功能，分析中美两国智慧健康系统的结构、功能和服务模式，探讨构建智慧健康系统的理念和方法，以更好的实现智能技术与医疗健康的结合。

智慧健康系统；结构；功能；服务模式

0　引言

为了解决养老、慢病管理、远程医疗护理等社会健康问题，利用智能技术、健康技术和网络技术，构建为人类健康提供服务功能的智能健康系统，成为转变医疗健康服务模式的重要技术手段。智慧健康系统通过打造健康档案区域医疗信息平台，利用物联网技术、云计算技术、传感技术和数据挖掘技术，实现患者、医院、医生、医疗设备互联互通，提供智能化医疗服务业务。智慧健康系统有助于提高安全，降低成本，更好地利用信息技术，并提高用户体验。由于中美两国医疗水平、健康管理理念和社会环境存在差异，因此智慧健康系统的结构，功能和服务模式有所不同，我国智慧健康系统主要包括：医院智慧健康系统、社区智慧健康系统以及家庭健康系统，美国智慧健康系统主要指医院智慧健康系统和家庭智慧健康系统。

1　家庭智慧健康系统

家庭健康系统是针对行动不便无法送往医院进行救治的病患，在家庭环境下利用可穿戴设备，借助智能手机、电脑等智能终端，通过云服务器将生理数据实时传送至健康管理数据库，以实现慢性病、老幼病患、残疾、传染病等特殊人群的健康监测和远程照护。

1.1系统结构比较

智慧健康系统结构分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层主要是医疗设备、人工智能、传感技术等健康信息产生端口；网络层主要是云计算、互联网和物联网等信息交换设备。应用层主要负责具体的业务，如健康档案管理、慢性疾病管理、健康服务系统、健康自助服务、健康体检管理、预约系统、远程会诊以及社区医护系统等功能模块［1］。

表1 智慧健康系统层次结构

1.1.1中国

我国智慧健康系统以电子健康档案为核心，通过移动健康设备和网络接口将家庭、社区和医院形成互联互通的健康管理系统，推动医疗服务管理的科学化和精确化。家庭智慧健康系统主要包含四个部分：智能穿戴设备、智能终端设备、云服务器、数据库服务器，可穿戴设备实时采集用户生命体征数据，通过手机APP或电脑终端经云服务器传送至健康数据库。系统结构模型如图2所示［2］。

1.1.2美国

美国智慧家庭系统由智能穿戴设备、智能终端设备、云服务器、数据库服务器和家庭医生终端组成。智能穿戴设备采集各种生命体征数据，并通过手机APP将文字、语言和图片信息自动上传至云服务平台，经服务器发送至家庭医生APP或电脑界面，医生依据用户的健康数据，将健康管理和干预信息反馈给用户，实现个人健康闭合可持续管理。系统结构模型如图3所示［3］。

图2　中国家庭智慧健康系统

图3　美国智慧健康家庭系统

1.2服务功能比较

家庭智慧健康服务系统的功能框架包括基础服务功能和应用服务功能，以用户的健康档案为基础，结合各种智能终端所采集到的数据，如体温、血压、脉搏、体重和心电图等，对用户的健康危险因素进行监测和管理。家庭智慧健康服务系统具体功能设计包括：居家养老系统、健康档案管理、慢性疾病管理、健康服务系统、健康自助服务、健康体检管理、预约系统、远程会诊以及社区医护系统等。中美家庭智慧健康系统的功能比较如表1所示［4］。

表1　中美家庭智慧健康系统功能比较

1.3业务模型比较

家庭智慧健康系统服务模式为线上和线下相结合，线上服务包括日常生活资讯、健康管理、健康数据分析、实时安全监控等服务；线下服务主要涉及社区护理和照料，老人、残疾人随身健康监护和精神慰藉等上门服务。中国养老服务以传统的家庭养老为主，社区或福利院养老为辅；美国养老服务模式包括互帮互助型和照顾护理辅助型。与国内相比，美国智慧健康家庭系统业务模型已将能够实现盈利，自我健康监测网站 Lumos Labs 盈利模式：提供免费的健康测试服务，但用户需付费来获得自己的数据和分析报告。此外，美国健康监测系统比国内发展成熟，Fitbit 在美国是比较有名的健康监测系统，产品包括随身监测器，无线信息收发器，还有手机APP，能够全方位监测用户睡眠质量，每天步行的里数，卡路里的摄入和消耗等健康状况［5］。国外家庭智慧健康系统重视日常生活大数据的科学研究分析［6］。

2　社区智慧健康系统

社区智慧健康系统是为了有效开展社区卫生服务工作，解决慢性非传染病的防治和干预措施，如高血压、糖尿病、肥胖、恶性肿瘤等，倡导健康科学的生活方式，加强社区健康干预措施，改善社区健康［7］。社区智慧健康系统是家庭智慧系统服务范围的延伸和功能的扩展［8］，与家庭智慧健康系统的功能和业务类似。

由于美国家庭智慧健康系统和医院智慧健康系统发展比较成熟，融合了社区健康服务的功能，重视个人隐私保护，对社区智慧健康系统的需求和研究积极性不高。美国研究社区智慧健康系统的文献不足，因此仅简要介绍我国社区智慧健康系统。

2.1系统结构

我国区域卫生系统由区域卫生平台和公共卫生系统两部分组成，社区智慧健康系统是区域卫生系统的组成部分，是区域健康信息中枢服务平台。社区智慧健康系统的目标是实现区域健康监测、健康管理计划和系统间的互联互通。社区智能健康系统包括：社区智能健康小屋系统、家庭健康智能监护系统、老人随身健康监护系统、紧急救援服务系统、健康跟踪系统、健康智能评估系统、社区健康管理系统、社区家庭医生管理平台、社区综合服务系统、数据分析系统等。我国智慧健康社区系统如图4所示。

图4　智慧健康社区系统框架

2.2系统功能

智慧健康系统通过健康管理平台和远程网络服务结合，实现体检系统对接、健康档案、自动健康平台、自动维护方案、自动跟踪提醒、体检报告自动解读等信息服务。社区智慧健康系统功能包括：健康档案管理、慢病管理、养老照护、健康服务、大数据分析、疾病预测、云计算、移动智能设备、社交网络等。由此可见社区智能健康服务系统功能多样，与家庭智慧健康系统服务功能有重合。

2.3业务模式比较

社区智慧健康系统业务服务对象包括：社区或乡村医生、患者个人和患者家庭。社区居民使用手机等客户终端，通过互联网访问后台服务器，经数据交换层进行数据交互，实现查询个人健康档案、预约挂号、就医代理、健康专题服务等操作。社区医生使用平板客户端接受健康教育培训、医疗信息查询、查看或新建居民健康档案、慢性病随访等。

3　医院智慧健康系统

3.1系统结构比较

智慧健康医院系统的目标是提供低成本、高质量的医疗保健服务，降低医疗风险，减轻医务人员工作负担，改善患者就医体验。

3.1.1中国

医疗服务系统是比预期的要复杂得多，智慧医院系统由数字医院和提升应用两部分组成［1］。智慧健康医院系统由数字化医疗设备、智能化医院建筑、智能信息化管理平台、物资供应链、互联网服务、云服务平台、大数据处理平台、物联网和医疗应用服务平台组成，其核心是智能化和信息化的融合，包括预约挂号系统、智能支付系统、自诊系统、电子病历系统、检查检验、临床监测系统、药品服务等子系统构成。我国国智慧医院系统结构框架如图6所示。

图6　我国国智慧医院系统结构框架

3.1.2美国

智慧健康医院系统由产品供应链、大数据处理平台、移动智能服务、物联网、云服务平台和用户界面组成，包括急诊智能系统、云计算、社交网络、传感技术和数据分析技术，将这些智能技术运用于优化医疗服务流程，维持智能医疗保健系统安全和稳定，结合电子健康记录、移动医疗、可穿戴设备和智能软件（代理人）提供自动化、智能化、可持续的医疗服务［9］。

智能系统的设计综合考虑医学院校、保险公司、医学研究团队、政府医疗管理部门、通讯技术公司、软件公司、移动智能终端、支付中介和医疗器械生产商等利益相关者。在美国，医院必须依靠医疗保险的支付生存，因此医院必须降低直接和间接医疗成本，利用自动化服务流程，提供标准化医疗服务，提高医疗服务效率。美国智慧医院系统结构框架如图7所示［10］。

3.2服务功能比较

智慧医院系统打破了孤立的业务流程，解决信息孤岛问题。国内智慧医院项目已具备以下功能:智能分诊，智能预约挂号，检查、化验单自动获取和解读、在线咨询、查询医院医生信息、智能导航、药物使用提醒、就医流程指导、微信健康资讯等。智慧医院应用需要将患者与医生点对点的对接起来，使患者的就医过程缩短，就医体验提升。国内外医院智慧系统的功能差别不大，国内一些智慧健康系统是由美国引进，因此，仅比较部分存在差异的系统功能。中美医院智慧健康系统功能比较如表2所示。

图7　美国智慧医院系统结构框架

表2　中美医院智慧健康系统功能比较

3.3业务模型比较

智慧医疗的出现转变了我国医疗服务方式，将大量重复性的人工服务转化为在线自动服务，减轻了医务人员工作强度，使医生、护士从繁琐的常规工作中解脱出来。“移动医院”让患者都可以通过手机应用查看个人电子病历、医疗费用、医疗医保、检查检验报告、在线问诊记录等，扩展了医疗服务实现途径，实现了远程医疗医患互联互通，在一定程度上做到了"疾病自查，小病问诊，大病找专家"的分诊模型。

与国内相比，美国智慧医院系统业务模型的优点在于“医学研”紧密结合，将临床数据库大数据分析应用于临床研究和医学教育，坚持循证、客观、准确的医疗服务理念，追求质量标准研究，重视隐私保护，还提供医生和护理人员上门服务。美国梅奥医疗健康智能自诊系统运用知识库系统及智能分诊测算法，在移动平台实现个人健康管理。此外，美国重视健康护理服务的研究和质量标准，加强利益相关者的合作，提高系统互操作性。

4　总结

4.1智慧健康家庭系统面临的问题

我国家庭智慧系统是不完整的，缺乏家庭医生、药房、保险公司等服务主体。家庭智慧系统涉及的服务对象包括患者、医生和护士，同时还应该协调药房和保险公司等。我国正在积极探索“家庭医生签约服务”，因此应该将家庭智慧健康系统与家庭和社区医生结合起来。此外，我国医疗环境还不完全具备处理来自于家庭端健康监测数据的能力。

4.2智慧健康社区系统面临的问题

智慧健康社区系统在智慧健康系统中处于上下协同的作用，应该肩负起智能三级转诊服务业务。社区卫生中心应该强化健康干预的功能，利用智能健康监测设备督促居民保持运动和饮食平衡，提供个性化健康指导服务，同时还应该保护居民的个人隐私。

4.3智慧健康医院系统面临的问题

智慧医院系统是智慧健康系统中最复杂和重要的系统，可以有效节省患者排队等候时间，减少医疗错误，协调各部门合作。但是国内患者还没有完全适应智能医疗业务，智能化自助服务终端使用率偏低。医疗机构在构建智慧健康系统时应该识别系统存在的直接和间接风险，确保数据安全。此外，要认识到医疗服务模式的转变可能会影响服务质量，造成用户不适应，导致不必要的成本。因此，应该区分人工方法和智能信息技术在提高工作效率方面的潜力，确定是否使用相关的智慧医疗服务业务。

［1］朱超.智慧健康服务系统的设计与实现［D］.电子科技大学，2015.

［2］胡凡.智慧家庭健康系统服务器与手机应用的设计与实现［D］.深圳学，2015.

［3］养老地产弱爆了，让你见识见识国外的居家养老系统［EB/OL］.［2014-12-30］.http://www.360doc.com/content/15/0103/16/9165926 _437767981.shtml.

［4］智能居家养老系统概述2［EB/OL］.［2014-7-17］http://wenku.baidu.com/link？url.

［5］ebrun数据.27％的美国智能手机用户装有健康类app［EB/OL］.［2016-7-11］http://www.ebrun.com/20121229/64497.shtml.

［6］Nef T，Urwyler P，Büchler M，et al.Evaluation of Three State-of-the-Art Classifiers for Recognition of Activities of Daily Living from Smart Home Ambient Data［J］.Sensors，2015，15（5）:11725-11740.

［7］张梅，王汝传，王海艳.网络环境下基于联合代理证书的社区授权服务的UML建模研究［J］.电子技术应用，2006，9（3）：47-49.

［8］Xu Li R L X L.Smart Community:An Internet of Things Application［J］.IEEE Communications Magazine，2011（10）:68-75.

［9］Demirkan H.A Smart Healthcare Systems Framework［J］.It Professional，2013，9（10）:38-45.

［10］Catarinucci L，Donno D，Mainetti L，et al.An IoT-Aware Architecture for Smart Healthcare Systems［J］.IEEE Internet of Things Journal，2015，2（6）:515-526.

Comparative study between China and America of Smart Healthcare System

MENG Wei-hua，XIANG fei，Jin Xin-zheng*
（Research Centre of Health Information Resource，HUST，Wuhan 430030 Hubei，China）

Smart health system Rapid growth has become an important tool for health management.In order to improve the function of smart healthcare system，analyzed and compared of China and America smart healthcare system’s architecture，function and service mode.To explore the idea and method of constructing smart healthcare system，and realized the combination of intelligent technology and healthcare.

Smart healthcare system ；Architecture ；Function；Service mode

“国家科技支撑计划项目”资助（项目编号：2008BAI52B00）

孟伟花，女，硕士研究生在读，研究方向：卫生信息管理；

金新政，男，华中科技大学同济医学院 管理学教授，研究生导师，系华中科技大学健康信息资源研究中心主任。主要研究方向是信息管理、卫生事业管理和软科学。