慢病自我管理服務(wù)云平臺研究與設(shè)計*

陳 強(qiáng) 丁臘春 王 譯 殷偉東

(常州市第二人民醫(yī)院 (鎮(zhèn)江市第四人民醫(yī)院 (南京市衛(wèi)生信息中心常州213164) 鎮(zhèn)江212001) 南京210003)

1 引言

慢病一般是指慢性非傳染性疾病，具有周期長、緩慢發(fā)展、致殘致死率高、治療費用高的特點，一直是世界各國疾病管理的重要研究課題。Wanger[1]等人提出慢性病照護(hù)模式(Chronic Care Model,CCM),世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)基于CCM設(shè)計慢性病創(chuàng)新照護(hù)框架(Innovative Care for Chronic Conditions Framework，ICCC)[2]，美國學(xué)者提出慢性病自我管理計劃模型(Chronic Disease Self-management Program，CDSMP)。實踐證明應(yīng)用慢病自我管理更為可行、有效且費用低，在政府政策支持的基礎(chǔ)上，從源頭上降低慢病發(fā)病率，建立系統(tǒng)化、同步化慢病管理模式[3-4]。我國自20世紀(jì)80年代始在北京[5]、天津[6]等地探索實踐社區(qū)慢病防治，開展由社區(qū)負(fù)責(zé)的CDSMP慢病項目管理。但傳統(tǒng)CDSMP項目存在自我管理難持久、效果難評估、難咨詢、統(tǒng)一宣教學(xué)習(xí)時間難保證等問題，實施效果不佳，而采用信息技術(shù)、人工智能輔助慢病防治逐漸成為趨勢[7]。本研究將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等前沿技術(shù)融合到慢病自我管理項目中，首次通過陪護(hù)機(jī)器人開展居家慢病自我管理計劃項目。

2 系統(tǒng)功能與設(shè)計

2.1 慢病自我管理服務(wù)云平臺

通過健康互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)連接轄區(qū)內(nèi)衛(wèi)健委、疾控中心、各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)(慢病保健機(jī)構(gòu))、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、患者及語音機(jī)器人，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)外系統(tǒng)互聯(lián)互通、信息共享，搭建慢病健康自我管理云平臺，見圖1。該平臺提供就醫(yī)、支付、分級診療、共享護(hù)理、共享藥事、高危管理、社交、人工智能、監(jiān)管及產(chǎn)業(yè)云等云服務(wù)。通過語音機(jī)器人與患者實時交流，實現(xiàn)運(yùn)動、膳食與心理干預(yù)、任務(wù)推送及效果評估等自我管理，提升慢病患者自我管理意識，促進(jìn)其形成健康生活理念，提高慢病自我健康管理成效。

2.2 語音機(jī)器人功能概述

在慢病自我管理服務(wù)云平臺基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能結(jié)合語音識別、語音合成、自然語言理解、流式對話等技術(shù)，構(gòu)建智能化、人性化、高效率的語音機(jī)器人，見圖2，為智慧慢病管理模式建設(shè)進(jìn)行技術(shù)驗證與前期實踐工作，系統(tǒng)實現(xiàn)以下功能：一是慢病知識問詢、網(wǎng)上學(xué)校等。二是語音交互錄入體征、健康咨詢、報告推送等。三是語音方式填寫隨訪表單與活動記錄，提供更好的交互體驗。四是根據(jù)不同患者特點設(shè)定個性化隨訪任務(wù)。責(zé)任醫(yī)生通過PC端主動向陪護(hù)機(jī)器人和APP推送健康管理計劃與管理任務(wù)。五是通過慢病自我管理服務(wù)云平臺進(jìn)行自我管理項目計劃推送、健康教育項目開展及效果評價、管理進(jìn)程、管理效果評估、統(tǒng)計分析等綜合管理指標(biāo)解讀等功能。

2.3 機(jī)器人健康宣教互動系統(tǒng)

一是提供相關(guān)知識文庫并與專業(yè)知識庫相結(jié)合，組成涵蓋慢病患病前、中和康復(fù)后，同時結(jié)合營養(yǎng)、運(yùn)動知識的綜合性慢病健康保健知識平臺，為慢病患者提供全面健康保健知識查詢服務(wù)。二是通過與專業(yè)營養(yǎng)平臺對接，可直接查詢慢病各階段營養(yǎng)需求與飲食禁忌；提供不同營養(yǎng)搭配方案及不同慢病時期飲食禁忌知識，為慢病周期飲食安全提供保障。三是通過網(wǎng)上學(xué)校，患者可線上預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)相關(guān)課程。實現(xiàn)線上互聯(lián)網(wǎng)課程與線下教與練課程整合、互補(bǔ)，有機(jī)結(jié)合。

2.4 機(jī)器人咨詢系統(tǒng)

通過整合海量文獻(xiàn)，依據(jù)臨床指南、藥理指南、檢驗檢查指南、醫(yī)療質(zhì)量及規(guī)范、安全規(guī)則等知識庫，通過網(wǎng)絡(luò)本體語言(Web Ontology Language,OWL)技術(shù)形成慢病本體知識庫，可用于智能問診，見圖3。通過語音機(jī)器人，患者健康及疾病知識咨詢可經(jīng)語音識別轉(zhuǎn)換，傳送至慢病自我管理服務(wù)后臺并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分詞，根據(jù)分詞比對映射慢病本體知識庫，提取問題答案并回傳。

2.5 機(jī)器人健康管理及健康狀態(tài)評估系統(tǒng)

傳統(tǒng)藍(lán)牙、無線連接智能醫(yī)療設(shè)備，可能出現(xiàn)因版本、型號、品牌、產(chǎn)品不同需要不斷重復(fù)調(diào)整設(shè)備接口的問題。對此本系統(tǒng)通過機(jī)器人語音交互方式錄入體征，提高交互體驗、降低錄入門檻。同時通過語音機(jī)器人后臺將體征數(shù)據(jù)與患者長期穩(wěn)定值進(jìn)行比對，綜合分析體征變化趨勢、生活習(xí)慣、運(yùn)動與飲食情況，評估患者健康狀態(tài)。根據(jù)患者自身特點及前期管理情況重新擬定管理計劃，經(jīng)后臺推送至語音機(jī)器人，以聲光閃爍方式提醒患者，接受新的健康管理計劃，再次進(jìn)行健康知識培訓(xùn)、培訓(xùn)效果評價、健康管理行動、健康管理效果評估等慢病健康自我管理工作。通過語音機(jī)器人實現(xiàn)慢病計劃項目記錄、評價、指導(dǎo)、結(jié)局再評估的自動化與智能化，見圖4。

圖1 慢病自我健康管理服務(wù)云平臺

圖2 語音機(jī)器人

圖3 慢病本體知識庫

圖4 語音機(jī)器人錄入體征與健康評估系統(tǒng)

2.6 機(jī)器人隨訪管理系統(tǒng)

通過人工智能技術(shù)自動識別出院患者個人信息，按慢病管理計劃時間要求定時啟動隨訪表單推送至患者個人陪護(hù)機(jī)器人端，自動閃燈提示新消息，患者以語音或手動按鍵啟動閱讀消息，通過語音交互方式回答隨訪表單問題，經(jīng)機(jī)器人后臺語音自動識別并轉(zhuǎn)錄至隨訪表單中，存入隨訪管理系統(tǒng)并由人工審核評估后提交隨訪正式結(jié)果。實現(xiàn)系統(tǒng)自動計時、自動推送、自動問答、自動存儲、自動統(tǒng)計功能，大幅減輕醫(yī)護(hù)工作量，提高工作效率。

2.7 機(jī)器人項目效果評估系統(tǒng)

通過機(jī)器人語音交互定期對自我健康管理干預(yù)效果進(jìn)行評估。一是由系統(tǒng)按照慢病干預(yù)規(guī)范要求定期進(jìn)行慢病知識及管理教育。二是由后臺生成評估表單推送至患者居家機(jī)器人終端，通過語音播報評估表單，經(jīng)智能語音感知技術(shù)識別患者答案，自動上傳至評估表單后臺進(jìn)行評估。三是由后臺自動評分并對近期CDSMP干預(yù)效果進(jìn)行評估，以便選擇相適應(yīng)的進(jìn)一步干預(yù)措施。

3 結(jié)語

本項目通過語音機(jī)器人CDSMP系統(tǒng)應(yīng)用，慢病患者可在家隨時隨地進(jìn)行自我健康管理，突破時間、空間限制，同時利用機(jī)器人語音識別技術(shù)進(jìn)行評估表單定期推送與評估結(jié)果調(diào)查，為CDSMP項目管理提供新方法與手段，提高慢病患者對CDSMP項目管理的便捷性與依從性[8]。為進(jìn)一步驗證陪護(hù)機(jī)器人CDSMP項目管理與人工管理區(qū)別，后期擬進(jìn)行CDSMP項目管理人工組與語音機(jī)器人組健康管理活動對比，評估語音機(jī)器人CDSMP項目管理優(yōu)缺點及可行性，形成陪護(hù)機(jī)器人CDSMP項目管理研究報告，供政府決策及其他區(qū)域參考。