亞健康人群信息采集和自動(dòng)分析平臺(tái)的研制思路

王利敏，趙 歆，陳家旭，崔華廷，崔海珍，王艷麗

（1.北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，北京100029； 2.清華同方知網(wǎng)（北京）技術(shù)有限公司，北京100084）

20世紀(jì)80年代中期，前蘇聯(lián)學(xué)者N.布赫曼（Berkman）教授首次提出除了健康狀態(tài)和疾病狀態(tài)外，人體還存在一種既非健康亦非患病的中間狀態(tài)，即“第三狀態(tài)”。我國學(xué)者王育學(xué)將其稱為“亞健康狀態(tài)”，其具體表現(xiàn)為活力降低、功能和適應(yīng)能力減退的癥狀，但不符合現(xiàn)有疾病分類中的疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)，是人體處于健康和疾病之間的一種低質(zhì)狀態(tài)。

隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生工作的“戰(zhàn)略前移”，以往“重疾病、輕預(yù)防”的思想觀念正在發(fā)生改變。中國工程院院士劉德培呼吁，醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)模式必須實(shí)現(xiàn)“從注重疾病診治到對(duì)生命全過程和健康的監(jiān)測，疾病控制重預(yù)防治未病”這一轉(zhuǎn)變。結(jié)合中醫(yī)“治未病”的思路，研究亞健康基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)管理的共性技術(shù)和方法，建立亞健康基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)亞健康數(shù)據(jù)共享，對(duì)亞健康人群進(jìn)行跟蹤、干預(yù)等，可以從源頭上降低重大疾病的發(fā)生率，有效控制社會(huì)醫(yī)療費(fèi)用支出，極大地節(jié)約我國醫(yī)藥衛(wèi)生資源。

1 研究現(xiàn)狀

目前，亞健康狀態(tài)人群一般特征信息的采集，主要是通過臨床流行病學(xué)橫斷面調(diào)查獲取之后，采用目前常用的流行病學(xué)橫斷面調(diào)查的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)軟件——Epidata作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件、數(shù)據(jù)錄入工具。應(yīng)用SPSS或SAS等統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，如頻數(shù)統(tǒng)計(jì)、方差分析、卡方檢驗(yàn)、Logistic回歸分析、因子分析等［1-2］。據(jù)此來分析亞健康狀態(tài)人群的現(xiàn)患率、人口學(xué)一般特征分布規(guī)律、危險(xiǎn)因素、臨床表現(xiàn)特征、證候分布規(guī)律等。但在利用Epidata建立亞健康流行病學(xué)數(shù)據(jù)庫時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些問題：數(shù)據(jù)庫軟件不穩(wěn)定，在連續(xù)使用該軟件12 h以上時(shí)，易出現(xiàn)記錄丟失的現(xiàn)象，且記錄文件一旦出現(xiàn)一個(gè)記錄的損毀，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)記錄文件無法打開；文本字段過多時(shí)，后期統(tǒng)計(jì)分析受到影響［3］；此外，對(duì)于亞健康人群的體檢資料及相關(guān)生化、生理指標(biāo)檢測資料未能實(shí)現(xiàn)整合，查詢、統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)擴(kuò)充功能尚不完善等。

國家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題“亞健康基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及其數(shù)據(jù)管理共性技術(shù)的研究”，對(duì)于亞健康中醫(yī)干預(yù)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討［4］，提出個(gè)體情況基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、癥狀數(shù)據(jù)、體檢數(shù)據(jù)是亞健康狀態(tài)辨識(shí)的前提和支撐；此外，亞健康在線評(píng)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用，為用戶進(jìn)行健康測試、健康查詢和獲取健康指導(dǎo)提供了便利。但上述研究尚未涉及亞健康狀態(tài)人群相關(guān)生理、生化指標(biāo)的檢測資料，且尚未運(yùn)用基于數(shù)據(jù)挖掘方法構(gòu)建的亞健康狀態(tài)及中醫(yī)證候預(yù)測模型來判別亞健康狀態(tài)及其中醫(yī)證候分類。

本課題組在全國5個(gè)中心收集了亞健康人群（共2 500例）以及健康人群、疾病人群的問卷信息、體檢資料和相關(guān)生理、生化指標(biāo)檢測資料等，建立亞健康狀態(tài)人群的信息采集和分析平臺(tái)，規(guī)范收集統(tǒng)一的、完整的亞健康狀態(tài)人群個(gè)體情況基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、癥狀數(shù)據(jù)和一般體檢資料、生化生理指標(biāo)檢測資料等，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘的方法，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量和定位的準(zhǔn)確分析，判斷亞健康狀態(tài)與否及其中醫(yī)證候分類。

2 研究內(nèi)容

2.1 設(shè)計(jì)信息采集界面，建立亞健康人群基本信息數(shù)據(jù)庫

根據(jù)本課題組制定的《亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候調(diào)查問卷》格式，設(shè)計(jì)被調(diào)查人群的Web信息采集界面，該界面應(yīng)友好、簡潔，使用方便，并具備擴(kuò)展功能，如：擴(kuò)展采集被調(diào)查人群的體檢結(jié)果信息，以及其他需要補(bǔ)充的相關(guān)信息等。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、運(yùn)行穩(wěn)定的SQL server建立亞健康人群基本信息數(shù)據(jù)庫。

2.2 根據(jù)相關(guān)預(yù)測模型及統(tǒng)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)分析

根據(jù)本課題組制定的亞健康評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，包括診斷標(biāo)準(zhǔn)、納入標(biāo)準(zhǔn)、排除標(biāo)準(zhǔn)，與體檢結(jié)果、相關(guān)生理生化指標(biāo)檢測結(jié)果結(jié)合，在采集被調(diào)查者信息后，通過亞健康狀態(tài)預(yù)測模型自動(dòng)判斷其是否處于亞健康狀態(tài)。結(jié)合亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候分類標(biāo)準(zhǔn)，在采集被調(diào)查者信息后，通過亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候預(yù)測模型自動(dòng)判斷其中醫(yī)證候分類。將常用的統(tǒng)計(jì)方法程序（如：頻數(shù)統(tǒng)計(jì)、方差分析、卡方檢驗(yàn)等）與后臺(tái)分析程序相結(jié)合，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析。

2.3 智能檢索，信息分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)設(shè)定的前臺(tái)Web界面顯示字段，實(shí)現(xiàn)采集信息的Web界面瀏覽及對(duì)采集信息相應(yīng)字段的快速、智能檢索。根據(jù)對(duì)被調(diào)查人群信息的自動(dòng)分析，在此界面上輸出其分析結(jié)果，包括：是否為亞健康；屬于何種中醫(yī)證候分類及其主要癥狀表現(xiàn)，并提出包括飲食、生活起居、情緒調(diào)節(jié)等方面的養(yǎng)生指導(dǎo)建議。可查詢被調(diào)查人群的性別比例、年齡比例、職業(yè)分布等人口學(xué)一般信息的分布特征，以及其他常用統(tǒng)計(jì)方法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果輸出。

2.4 系統(tǒng)多用戶角色，多用戶權(quán)限

設(shè)計(jì)完善的系統(tǒng)分層維護(hù)管理權(quán)限，如：一般瀏覽者、參與信息采集的被調(diào)查者、信息采集員、數(shù)據(jù)管理員、系統(tǒng)管理員等角色，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能，如：增加信息采集字段、增加統(tǒng)計(jì)方法、改變Web瀏覽頁面的顯示字段等。

3 研究方案

基于B/S、C/S架構(gòu)，采用NET開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)自動(dòng)分析、數(shù)據(jù)檢索平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。平臺(tái)主要包括以下基本功能模塊：

3.1 系統(tǒng)管理界面

系統(tǒng)管理員登陸系統(tǒng)管理界面，管理各種角色，具體角色及其權(quán)限如下：一般瀏覽者只可瀏覽信息顯示W(wǎng)eb界面，在該界面上實(shí)現(xiàn)信息瀏覽、檢索和一般統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果瀏覽；參與信息采集的被調(diào)查者可在一般瀏覽者權(quán)限基礎(chǔ)上，根據(jù)姓名和系統(tǒng)給定的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)，登陸后瀏覽自身亞健康狀況和養(yǎng)生指導(dǎo)建議；信息采集員在一般瀏覽者權(quán)限基礎(chǔ)上，可登陸信息采集Web界面，負(fù)責(zé)信息采集；數(shù)據(jù)管理員在一般瀏覽者權(quán)限基礎(chǔ)上，可根據(jù)課題研究需要，對(duì)數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，該統(tǒng)計(jì)分析可以是平臺(tái)嵌入的統(tǒng)計(jì)功能，也可以是將數(shù)據(jù)輸出為相應(yīng)統(tǒng)計(jì)軟件（如SARS、SPSS、R軟件等）所需數(shù)據(jù)格式，再進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)需要將統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果發(fā)布在信息顯示瀏覽Web界面；系統(tǒng)管理員則包括上述全部角色的權(quán)限，并可對(duì)上述角色進(jìn)行管理，如：新增、刪除、權(quán)限更改等。

3.2 信息采集Web界面

基本格式參考本課題組制定的《亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候調(diào)查問卷》格式，預(yù)留出體檢結(jié)果采集入口，其字段包括基本體檢項(xiàng)目，如血常規(guī)、尿常規(guī)、血生化、心電圖結(jié)果、B超結(jié)果等，以及與課題研究相關(guān)的生理、生化指標(biāo)結(jié)果采集入口，如免疫球蛋白I－gA、免疫球蛋白 IgG、β-內(nèi)啡肽 （β-EP）、 皮質(zhì)醇（Cor）、睪酮（T）、促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）、T 細(xì)胞亞群 CD3+、CD4+等指標(biāo)。

3.3 后臺(tái)分析界面

亞健康狀態(tài)及其中醫(yī)證候分類自動(dòng)分析的參考標(biāo)準(zhǔn)包括：亞健康狀態(tài)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)；基于問卷調(diào)查數(shù)據(jù)和相關(guān)生理、生化指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘方法構(gòu)建的亞健康狀態(tài)預(yù)測模型；基于問卷調(diào)查數(shù)據(jù)和相關(guān)生理、生化指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘方法構(gòu)建的亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候預(yù)測模型；一般統(tǒng)計(jì)方法模塊中，嵌入如頻數(shù)統(tǒng)計(jì)、方差分析、卡方檢驗(yàn)等方法；養(yǎng)生指導(dǎo)建議模塊根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)分析判斷的亞健康狀態(tài)中醫(yī)證候類型，提供各中醫(yī)證候分類相對(duì)應(yīng)的養(yǎng)生指導(dǎo)建議。

3.4 信息瀏覽Web界面

該界面顯示內(nèi)容可根據(jù)權(quán)限不同，包括以下兩種顯示：針對(duì)一般瀏覽者，可瀏覽亞健康相關(guān)知識(shí)，包括亞健康定義、常見癥狀、中醫(yī)證候分類等；根據(jù)系統(tǒng)提供的統(tǒng)計(jì)方法，瀏覽對(duì)亞健康人群數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果及圖示，了解年齡、性別、職業(yè)、地區(qū)、文化程度等因素對(duì)亞健康人群的影響。針對(duì)參與亞健康信息采集的被調(diào)查者，除瀏覽上述信息外，還可通過系統(tǒng)認(rèn)證，登陸后瀏覽自身亞健康狀態(tài)的詳細(xì)信息，主要為問卷信息和體檢信息，以及是否為亞健康狀態(tài)及其中醫(yī)證候分類、養(yǎng)生健康指導(dǎo)建議。

綜上所述，通過解決集信息采集及查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、亞健康狀態(tài)及其中醫(yī)證候分類的自動(dòng)評(píng)價(jià)以及相應(yīng)養(yǎng)生指導(dǎo)建議等多功能于一身的平臺(tái)建立，以期構(gòu)建規(guī)范的、完善的、數(shù)據(jù)量豐富的、可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的亞健康人群基本信息數(shù)據(jù)庫。

［1］謝雁鳴，文天才，于嘉，等.北京地區(qū)亞健康流行病學(xué)數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)管理質(zhì)量控制［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2006，13（4）：103-104.

［2］于春泉，劉洋，汪洋，等.3 568例亞健康人群人口學(xué)特點(diǎn)的分層分析［J］. 天津中醫(yī)藥，2006，23（1）：20-23.

［3］司超增，單廣良，趙屹.亞健康在線評(píng)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)［J］.預(yù)防醫(yī)學(xué)情報(bào)雜志，2009，25（5）：385-388.

［4］張?jiān)缛A，李國寶，劉明，等.亞健康中醫(yī)干預(yù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的探討［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2009，16（4）：94-96.