移動健康和智慧醫(yī)療關(guān)鍵技術(shù)

一、 移動健康和智慧醫(yī)療快速發(fā)展

我國從2000年起進(jìn)入老齡化社會，老年人口正以每年800萬的速度遞增，預(yù)計到2040年前后，老年人口將達(dá)到4億人的峰值，占屆時總?cè)丝诘?1%左右，不同程度地需要提供護(hù)理照料服務(wù)，但由于醫(yī)療從業(yè)人員培養(yǎng)的周期性較長，面對日益增加的醫(yī)療保健需求，社會醫(yī)療資源明顯不足。另一方面，目前我國處于亞健康狀態(tài)的人已超過7億，占總?cè)丝诘?0-70%，據(jù)衛(wèi)生部《中國慢性病報告》顯示中國有3億人超重和肥胖、血脂異常1.6億、慢性病患者2.8億、2億高血壓，但高節(jié)奏的現(xiàn)代生活使人們無暇顧及自身的健康狀況。

iCare(intelligent healthCare)是通過移動網(wǎng)絡(luò)和智能移動終端來提供移動健康(mHealth)和智慧醫(yī)療(eHealth)的最新實(shí)踐。移動健康可為現(xiàn)代人群提供隨時隨地、高效便捷的個人健康管理手段，預(yù)防和緩解慢性病對健康的威脅。而智慧醫(yī)療則是現(xiàn)代信息通信技術(shù)(ICT)與數(shù)字醫(yī)療技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，可為醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和服務(wù)行業(yè)機(jī)構(gòu)提供信息化的解決方案，以提升專業(yè)醫(yī)療服務(wù)的效率、質(zhì)量和范圍。

移動健康和智慧醫(yī)療在巨大的社會需求下正快速發(fā)展。2006年由眾多一流的科技開發(fā)公司和醫(yī)療機(jī)構(gòu)成立了康體佳健康聯(lián)盟(Continua Health Alliance)，該組織不斷完善移動醫(yī)療健康解決方案的生態(tài)系統(tǒng)，致力于確保產(chǎn)業(yè)鏈上下游設(shè)備互連互通，迄今在全球已有超過220個成員公司。2012年5月，GSMA專門成立Mobile Health Programme，希望運(yùn)營商能夠借助無所不在的移動通信網(wǎng)絡(luò)和快速增長的智能終端，加速解決社會在醫(yī)療健康方面的需求。從2012年起，國家科技重大專項課題——“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”——也單獨(dú)立項，計劃在后續(xù)4年中推動“面向數(shù)字醫(yī)院的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)施。同時，普華永道2012年發(fā)布的分析報告預(yù)計2017年該領(lǐng)域的全球收入可達(dá)到230億美元。

二、 移動健康和智慧醫(yī)療關(guān)鍵技術(shù)

移動健康和智慧醫(yī)療系統(tǒng)框架

移動健康和智慧醫(yī)療的關(guān)鍵技術(shù)分布于感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。如上圖所示，感知層通過傳感器采集數(shù)據(jù)、再由短距離通信協(xié)議將信息匯聚在個人服務(wù)器(手機(jī)、平板、或家庭網(wǎng)關(guān));網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)安全上傳健康數(shù)據(jù)，并及時給用戶反饋必要的響應(yīng);應(yīng)用層存儲、分析健康數(shù)據(jù)，提供基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)能力或?qū)⒔】禂?shù)據(jù)開放給第三方提供多樣化的應(yīng)用和服務(wù)。

在感知層，目前主流的芯片廠商紛紛從各自擅長的角度積極介入移動健康和智慧醫(yī)療領(lǐng)域，推動生命體征數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速成熟。比如德州儀器(MSP430系列芯片)將傳感信號采集和片上處理分析功能整合在一起;飛思卡爾將自身在傳感器領(lǐng)域的優(yōu)勢進(jìn)一步提升和整合，而推出統(tǒng)一的集成傳感器應(yīng)用開發(fā)平臺(如MMA9550L運(yùn)動感應(yīng)平臺、MPL3115A2壓力和高度平臺)。

目前低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy)和Zigbee均是適合傳感器設(shè)備和個人服務(wù)器之間的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，其中藍(lán)牙應(yīng)用更為廣泛。上述兩種短距離通信標(biāo)準(zhǔn)，相對于現(xiàn)有其他通信標(biāo)準(zhǔn)，具備較好的其易用性、電源功耗、速率和穩(wěn)定性。

體感網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)示意圖

如上圖所示，傳感器設(shè)備通過短距離通信協(xié)議可組成體感網(wǎng)(Body Sensor Network, BSN或者Body Area Network, BAN)。體感網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)同時采集多項生理參數(shù)(如：體溫、血壓、脈搏、心電、腦電、皮電、血氧、血糖)，并將這些采集到的信息匯聚后通過個人服務(wù)器傳送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器，進(jìn)行更深入的處理和分析，提供更加個性化的健康和醫(yī)療服務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)層，移動通信網(wǎng)絡(luò)的各項通信能力使得移動健康和智慧醫(yī)療服務(wù)變得便捷和有效。其中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)有：短信和彩信能力，可鑒權(quán)可認(rèn)證的安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶＞W(wǎng)，便于遠(yuǎn)程協(xié)同的音視頻能力，便于大規(guī)模、靈活、可靠信息存儲的云技術(shù)，以及便于傳感器節(jié)點(diǎn)規(guī)模組網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)。

在應(yīng)用層，主要實(shí)現(xiàn)移動健康和智慧醫(yī)療的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘，并在此基礎(chǔ)上提供相應(yīng)的健康或醫(yī)療服務(wù)。另一方面，健康和醫(yī)療數(shù)據(jù)經(jīng)常要與其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行互聯(lián)互通，或提供給第三方以實(shí)現(xiàn)更加豐富的業(yè)務(wù)能力。HL7衛(wèi)生信息交換標(biāo)準(zhǔn)(Health Level 7)，是目前作為規(guī)范應(yīng)用層與各醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療事業(yè)行政單位、保險單位以及其它服務(wù)機(jī)構(gòu)的各種不同信息系統(tǒng)之間進(jìn)行醫(yī)療數(shù)據(jù)傳遞的主要標(biāo)準(zhǔn)。

三、國際主流運(yùn)營商紛紛深度介入健康和醫(yī)療服務(wù)市場

隨著對移動健康和智慧醫(yī)療市場重視程度的提高，國際主流運(yùn)營商從起初借助自有的核心通信能力引入合作伙伴提供解決方案，逐漸發(fā)展為與解決方案提供商及服務(wù)提供商深度合作、聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品并提供服務(wù)，甚至部分運(yùn)營商基于對該領(lǐng)域的巨大市場前景的考量，還專門成立公司、開始獨(dú)立運(yùn)營健康和醫(yī)療服務(wù)。

在感知層，運(yùn)營商主要通過整合市場上最優(yōu)秀的移動傳感器設(shè)備商(best-of-breed providers)從而為用戶提供個性化的、最優(yōu)質(zhì)服務(wù)的健康和醫(yī)療服務(wù)。如AT&T借助WellDoc的血糖設(shè)備提供糖尿病管理服務(wù)，借助eCardio Diagnostics的心電設(shè)備提供遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)服務(wù);DT與BodyTel公司聯(lián)合，提供血壓、血糖、體重的遠(yuǎn)程監(jiān)測服務(wù)等。

在網(wǎng)絡(luò)層，運(yùn)營商利用自有的通信能力為移動健康和智慧醫(yī)療提供豐富的、便捷的服務(wù)。例如中國移動各省公司已經(jīng)開展的預(yù)約掛號、遠(yuǎn)程診療、無線查房、新農(nóng)合、醫(yī)患互動服務(wù);Orange最近與GE在法國聯(lián)合開展醫(yī)院的PACS存儲服務(wù)，借助運(yùn)營商的云計算資源優(yōu)勢解決醫(yī)療級的診斷圖像和視頻對帶寬和存儲容量的需求。

在服務(wù)層，隨著對移動健康和智慧醫(yī)療的重視程度不斷提升，運(yùn)營商的參與力度也在不斷加大。2012年6月，Orange Business Services與Sorin Group宣布推出SMARTVIEW服務(wù)，使用聯(lián)合研制的基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備，在歐洲對心臟植入CRM(Cardiac Rhythm Management，心臟節(jié)律管理設(shè)備)的用戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)測服務(wù)。而NTT DoCoMo為了進(jìn)一步拓展在該領(lǐng)域的發(fā)展，于2012年7月與歐姆龍(Omron)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，成立合資公司DoCoMo Healthcare(DoCoMo占66%股份，歐姆龍占34%股份)，融合了歐姆龍于2011年11月推出的移動健康業(yè)務(wù)WellnessLINK和NTT DoCoMo原有的iBodymo和Healthcare服務(wù)，并計劃在未來構(gòu)建云平臺，與更多的合作伙伴共同推出健康方面的業(yè)務(wù)。

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