基于体域网的远程家庭医疗健康监护平台的构建与应用

陈昊， 李书章， 陈黎明， 王明宇， 曾强， 张梅奎， 杨吉江， 时慧光

远程家庭保健服务是近年来远程医疗的一个重要研究领域，随着现代科技的快速发展，电子计算机技术、智能信息处理技术、无线通信技术等正逐步进入医疗健康服务领域。发展数字化医疗技术，尤其是远程数字医疗和体域网技术，越来越被证明是大幅降低医疗和就医成本、改变医疗资源分布及提高医疗整体水平的重要手段。

1 远程家庭保健服务研究现状及发展趋势

体域网（body area network，BAN），是附着在人体身上的一种网络，由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站组成。它是以人体周围的设备例如随身携带的手表、传感器及手机等，以及人体内部（即植入设备）等为对象的无线通信专用系统。远程家庭保健（home telehealthcare）是运用家庭护理技术、远程测量技术和远程监护技术对在家中进行手术后康复的患者和残疾人、老年人、高发病人群的重要体征参数进行监测，并在发生意外时实施紧急救助，也对健康人进行健康记录和监护［1］。

家庭护理的早期研究对象是做过肺部手术和心脏手术，特别是心脏或肺移植手术的病人，研究中采用电子仪器记录、存储病人在家中每天的肺活量数据和其他重要的生理参数，并周期性地将数据送往诊所。研究证明，测量数据是有效和可信的，这种家庭监护方法对这些病人进行肺功能监护是有效的。另一个研究将心脏手术后的病人随机分为两组，一组病人住在医院恢复，另一组病人采用电话监护技术在家中恢复。结果表明，两组病人在心脏功能恢复上没有差别，这个研究为以后的病人手术后提前出院研究提供了基础，其意义在于减少病人在医院停留时间、提高病床使用效率。最近，互联网公司提出了基于网络、软件即服务（Software as a Service，SaaS）的健康服务，Google Health为用户提供了一个个人健康档案管理容器，允许用户自由访问个人健康档案，同时，用户可以以B2C形式选择连接第三方健康服务。美国专家预言，包括改进病人连续性医疗保健服务等一些因素，将在未来10年内引起医院家庭保健计划的增加［2］。美国医院协会门诊保健部在最近的报告中指出，在此之后，将会出现数量上的相对稳定时期，但访问就诊量却会增加；医院通过开展家庭保健计划，就可以通过连续性服务使病人得到适时、适地、综合性的保健服务；此外，设有家庭保健机构的医院在保证医疗质量的前提下，可以更有效地控制住院时间，因为设有家庭保健机构的医院能明确疾病诊断分类方面的问题，并提供恰如其分的服务，保障病人尽快平安出院［3］。在我国，医疗信息化发展不均衡，还没有一个统一的、广泛应用的家庭医疗保健服务信息化系统，现有的解决方案还不能满足来自政府、个人以及商业活动的全部需求。近年来，随着计算机网络技术、无线传感网技术、移动通信技术和无线宽带等信息技术的迅猛发展，将会改变传统的家庭保健服务模式，尤其是体域网作为无线传感器网络的一个分支和在生物医疗等领域内的应用，它不仅是一种新的普适医疗保健、疾病监控和预防的解决方案，还是物联网的重要感知及组成部分。其目的是提供一个集成硬件、软件和无线通信技术的泛在计算平台，并为普适的健康医疗监控系统的未来发展提供必备的条件［4］。

2 在我国发展远程家庭保健服务的有利条件及障碍

2.1 发展远程家庭保健服务是医疗卫生工作的需要

随着现代化进程的加快，人民生活水平迅速提高，伴随着生态环境、生活方式有关的“现代病”也日益流行，卫生事业的发展已从解决严重威胁人类生存的传染病与流行病的防治，逐步转入解决非传染性疾病、退行性疾病和精神病等一些现代社会中的常见病的防治工作中来，诸如高血压病、糖尿病、冠心病、脑卒中等慢性非传染性疾病带来了沉重的经济社会负担，要解决这类问题不仅需要医院的及时诊断和治疗，关键在于院外随访指导、纠正患者的不良生活习惯和长期护理关怀。同时，我国已经进入老龄化社会，老年人患病率高，慢病患者多，他们中相当一部分人行动不便，需要照顾的也多，这已经成为一个社会问题，如何提高如此庞大老年人群的日常保健水平和生活质量，将关系到我国经济的持续发展和国家的安定团结，如何成功解决这一问题，需要充分利用现代科学技术，有效整合社会资源，创新管理和服务模式。因此，把传统的医院（特别是大医院）为中心的医疗模式和以家庭为主的康复保健模式相结合，是提高医疗保健整体水平的途径之一，而基于体域网的远程家庭医疗健康监护技术作为适宜技术应优先采用。

2.2 发展远程家庭保健服务是提高医疗质量、降低医疗成本的需要

医疗质量的提高在很大程度上取决于获得患者病情数据和信息的系统性、完整性和实时性，传统的医疗模式获得的信息往往是不完整的，这给诊断和治疗方案的制定带来困难。采用远程家庭医疗健康监护平台则能获得完整、全面和可靠实时的数据，从而指导正确的诊断和防治，尤其对于老年人和慢病患者，通过家庭的日常监护和观察，能让医生实时了解患者的病情，及时处理，减少患者再入院率，降低医疗成本。

2.3 远程家庭保健服务面临的障碍

根据国家有关政策法律，远程家庭保健服务与直接去医院就诊还是有很大区别的，区别在于：这种方式下专家给出的诊断结果只能起到医生对患者的指导作用，因为专家并未见到患者本人，只是通过患者提供的病情资料作出诊断，如果患者想得到受法律保护的诊断结果，还是要去医院进行传统的诊断或治疗，这种作法不仅在中国，在欧美等国也面临同样的法律规定；此外，如果患者顾虑病情保密的情况，也不适合进行家庭远程保健服务，因为在互联网上随时都有资料外泄的可能。因此，患者在享受这种新型的家庭远程医疗方式带来便捷的同时，也要充分考虑其所带来的风险［5］。

3 基于体域网的远程家庭医疗健康监护平台的构建

远程家庭保健需要患者直接参与和操作，因此远程家庭医疗健康监护设备应该操作简单、系统稳定、纠错功能强，并具有很好的亲和力，以减少用户不应有的顾虑，提高患者依从性；同时，也需根据保健对象的主要特点进行综合健康管理［6］。因此，我们根据中国医疗信息改革委员会收集的需求，借鉴世界顶级同行经验，多学科融合交流，与来自高校、企业界的合作伙伴共同开发基于体域网的远程家庭健康监护平台，实现监护对象在家中就能及时得到中心医院的监护和急救处理、病情分析、院外指导、统计、病例管理等多项医疗保健功能。

该平台共包括3部分：①家庭用户端监测设备：利用体域网技术可随时随地对家庭监护对象的心电图、血压、血氧、血糖等信号进行采集，测量数据自动上传到网络个人电子健康档案中；②医疗健康监护服务中心：服务中心站由总监护台和信息管理系统构成，总监护台为整个系统的核心部分，其主要功能是接收并处理及保存来自多个家庭用户的心电图、血压等信号，实时地将当前与监护中心连接的多个用户的心电图和血压等数据显示出来供医生参考；③连接上述两部分的通信网络：通过移动或固话网络，将急救中心、医疗机构、健康咨询机构等相结合，集监测、定位、呼救于一体，其作用是搭建家中被监护患者与医院医生的桥梁，使医生可随时掌握家中患者的病情发展状况，并给出相应的诊断和治疗意见或提供及时救助。

4 基于体域网的远程家庭医疗健康监护平台的应用前景

我国当前的医疗卫生现状突出的表现是卫生医疗资源分布不均，“看病难、看病贵”已成为制约社会和谐发展的瓶颈。如何解决医疗卫生发展水平的不平衡，以保证广大人民群众公平就医问题，已成为一个全球性的重大课题。将体域网、移动通讯等多种高端信息技术集成，逐一解决目前应用中存在的难点，并创新性地建立基于体域网的远程家庭医疗健康监护平台，将远程医疗技术从医院延伸到家庭，为全民提供一套具有保健和监护功能的个人健康信息智能采集与远程服务系统，此平台实现了三级联动：第一级：社区、乡镇卫生院，达到日常保健、术后康复、常见疾病治疗和预防的一级联动，保证了社区医院人员远程监控和远程办公，把无线技术和网络技术应用到了基层医疗中，实现了科技医疗；第二级：县区级医院，通过与社区医院转院治疗和确诊实现二级联动，达到有效沟通和信息共享；第三级：城市中心医院，通过远程专家会诊和疑难病症确诊，配合双向转诊，发挥中心医院优势医疗资源的辐射作用。通过该平台，把患者、日常保健者、各级医院医生和专家最大限度关联起来，实现了个人健康信息采集和传输的无线智能化、健康信息处理的自动化、健康管理的远程化，从而为国人提供“适时”、“适地”、“无边界”的远程数字健康服务，提高全民医疗健康水平和生活质量。

［1］ 傅征，连平.远程医学［M］.北京：人民军医出版社，2004.293.

［2］ Yun D，Kang J，Kim J E，et al.A body sensor network platform with two－level communications［C］.Proc of IEEE Int Symp on Consumer Electronics，Washington：IEEE，2007.1－6.

［3］ 宫继兵，王睿，崔莉.体域网BSN的研究进展及面临的挑战［J］.计算机研究与发展，2010，47（5）：737－753.

［4］ Natarajan A，Motani M，Silva B，et al.Investigating network architectures for body sensor networks［C］.Proc of the 1st ACM SIGMOBILE International Workshop on Systems and Networking Support for Healthcare and Assisted Living Environments（Health Net 07），New York：ACM，2007.19－24.

［5］ 穆杰，刘玉华.老年保健与家庭远程医疗［J］.中国临床保健杂志，2007，10（6）：664－665.

［6］ 张砚，胡春平.老年健康管理方略研究［J］.中国社会医学杂志，2010，27（1）：26－28.