发动e引擎 推动健康事业发展——二○○五数字化健康高层研讨会在上海召开
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本报上海讯 记者靖九江报道 由中国医师协会医师健康管理与医师健康保险专业委员会和上海市健康教育协会主办、慈济健康体检连锁机构承办的“2005数字化健康高层研讨会”近日在上海市隆重举行。本次会议以配合卫生部开展的“医院管理年”活动为宗旨，着重对数字化健康(e-health)、“量化健康管理”等健康行为干预课题，进行前瞻性研究和探讨。
■内涵丰富 影响深远
据中国医师协会有关专家介绍，近年来，数字化健康在国际医学界已成为热点话题，并开始进入国内公众的视野。
从狭义的角度讲，数字化健康就是通过建立电子病历和完善的电子病历管理系统，对不同个体的身心健康状况进行数字化处理——包括采集、存储、分析、传输和在线等，使之能够为不同的个体提供个性化的健康服务。
从广义的角度讲，数字化健康实际上是微电子技术与生命科学相互交叉并逐步融合的产物，如目前陆续出现的生物信息学、医药信息学、健康信息学、神经信息学等学科。同时，数字化健康又是现代通讯技术(ICT)与数字医疗技术结合的产物。
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总之，数字化健康是以建立跨机构、跨部门、跨地域、跨所有制甚至跨国境的终生电子病历和电子健康档案，以健康服务、管理、科研、培训为核心内容的一门新兴学科，其内涵和外延还会随着电子技术的进步以及医疗卫生事业的发展而不断地拓展。
■有助于医改及规范医疗行为
与会专家认为，数字化健康系统是国民健康服务、管理、保障及相关学科研究的一个高效运行平台，它对于医疗体制改革和卫生事业的发展可以起到很好的推动及提供技术支撑作用。例如，其所具有的跨机构、跨部门、跨地域、跨所有制甚至跨国境的健康信息的采集、存储、分析、传输等技术能力，可以使国民从有限的医疗资源中得到公平、有效、便捷的健康服务，从而为解决卫生领域的深层矛盾、降低医疗成本提供良好的技术支撑。
数字化健康系统可以为医院及健康体检机构的管理提供最为先进、科学的技术支持。例如，其统一、标准的健康信息等数据化指标和量化指标，可以极大地减少诊疗工作中的人为错误，使医疗行为更加规范，并可以大大提高医院及健康体检机构的工作效率。
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据悉，不久前美国一个由13个健康和IT组织组成的团体，向布什政府递交了一份建立美国全国数字化健康档案的路线图。该团体强调，为了使布什政府能够兑现改善医保和减少医疗成本的承诺，建立公开的、非私有化的传送患者信息的网络技术标准是必须的。
与会专家强调，数字化健康的开展是一个复杂的系统工程，必须由政府牵头并动员社会各方面资源积极参与方可实现。最近，科技部利用“十五”攻关经费支持卫生部、国家人口和计划生育委员会开展远程医疗关键技术(其中包括电子病理、疾病监测、数字化医院以及计划生育技术远程培训和不良反应报告系统)的开发与应用。与会专家指出，这是我国开展数字化健康系列研究的良好开端。
人工神经网络在临床上的应用
数字化医院是指将先进的网络及数字技术应用于医院及相关医疗工作，实现医院内部医疗和管理信息的数字化采集、存储、传输及后处理，以及各项业务流程数字化运作的医院信息体系。它是由数字化医院设备、计算机网络平台和医院业务软件组成的综合信息系统。北京中科恒业科技有限公司长期从事医学软件的研究与开发，其技术专家白胜西在本次会议中，着重介绍了数字化医院中重要的高新技术——人工神经网络在临床上的应用。
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■人工神经网络的工作原理
白胜西介绍，人工神经网络是一个具有高度非线性的超大规模连续时间动力系统，是由大量的处理单元(神经元)广泛互连而形成的网络。它是在现代神经科学研究成果的基础上建立的，反应四怨δ艿幕咎卣鳌5⒉皇侨四缘恼?br>实描写，而只是人脑的抽象、简化与模拟的产物。人工神经网络的信息处理由处理单元之间的相互作用来实现；知识与信息的存储表现为网络元件互连分布式的物理联系；学习和计算决定于各处理单元连接权系的动态演化过程。因此，处理单元构成了人工神经网络的基本运算单元，而每个处理单元又都具有各自的阈值。每个处理单元的输入信号是所有与其相连的处理单元的输出信号和加权后的和，而输出信号是其净输入信号的非线性函数。如果输入信号的加权集合高于其阈值，该处理单元便被激活而输出相应的值。人工神经网络存储的是处理单元之间连接的加权值阵列。
人工神经网络的工作过程主要由两个阶段组成：一个阶段是工作期，此时各连接权值固定，计算单元的状态不断变化，以求达到稳定状态；另一阶段是学习期(自适应期或设计期)，此时各计算单元状态不变，各连接权值可以修改(通过学习样本等)。第一阶段较快，此时各计算单元的状态也称短期记忆(STM；)第二阶段较慢，权及连接方式也称长期记忆(LTM)。
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目前，随着人工神经网络技术的发展，不同的神经网络技术相继出现。根据网络的拓扑结构和学习规则可将其分为：不含反馈的前向网络、层内相互结合的前向网络、反馈网络、相互结合型网络等等。这些技术被应用于生物医学工程的领域，并取得了显著效果。目前，人工神经网络在生物医学工程领域的主要应用方向是信号/图像模式识别。
白胜西以冠心病和肺癌的诊断为例，具体介绍了人工神经网络在临床诊断中的应用方法和效果。
■识别检测冠心病心音信号
长期以来，临床常用的冠心病诊断方法有冠脉造影和心电图(ECG┘际酢?br>冠脉造影不但具有创伤性，而且费用较高；而冠脉阻塞一般在70%以上ECG才会有明显反应。国外学者研究表明，冠心病患者的舒张期心音与冠脉阻塞有关。因此，利用心音信号来诊断冠状动脉疾病有着很大的潜力。
目前，人们利用改进的反向传播人工神经网络技术对心音信号特征进行识别。该网络包括输入层、隐含层和输出层。首先，人们利用小波变换的信号处理手段，对心音在时域和频域上展开局部化分析，提取R-R波之间和T-P波之间的5个频段的平均功率比作为网络的输入项；隐含层共4个节点，输出节点即为诊断结果。该技术对风湿性心脏病、高血压性心脏病、心肌炎等多种心脏病均可正确识别。
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人工神经网络有较强的抗干扰能力和扩展能力及较好的容差特性。因此白胜西展望，进一步改进神经网络的拓扑结构和算法等，或引入新的输入特征，如年龄、体重、吸烟和病史等，可更有效地改善神经网络的性能，进一步缩短神经网络的学习和模式识别时间。
■基于人工神经网络的肺癌诊断
在谈到基于人工神经网络的肺癌诊断时白胜西指出，所谓诊断，实质上是一个分类问题，即将就医者的症状及其医学检查结果等用一向量来表示，将其归类为患者或非患者，也可将其转化为寻找一差别函数来判断患病与否。因此，病情诊断也可作为一类函数的逼近问题。许多研究已表明，前向神经网络可作为非线性逼近的标准型。对于实数空间的任一函数，只要它满足一定的条件，就一定存在惟一的、具有单一隐层的前向网络作为它的“最佳逼近”。而含有两个隐层的前向网络，可在任意的平方误差内逼近某一实函数。
在肺癌的诊断中，每一个病例都有数十个检查数据，如一般情况、家族史、CT检查结果、术蟛±淼鹊取U庑┦菘勺魑斯ど窬绲氖淙胂睿?br>的输出值就是患者是否患肺癌的结果。由于上述数据的输入会导致网络结构过于庞大，且易引起网络陷入局部极小值，因此可将网络划分为基于遗传因素的诊断网络、基于个人生活习惯的诊断网络、基于病症的诊断网络和基于医学检查结果的诊断网络——先将其单独测定，然后再将其结果进行综合判断。该技术对肺癌的正确检出率为96%左右，对非肺癌的正确检出率为88%~95%，可见其能较好地符合已知数据，具有较高的诊断准确性，有利于对肺癌的早期发现和治疗。
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白胜西认为，以非线性大规模并行分布处理为特点的人工神经网络理论，突破了传统的线性处理模式，其高度的并行性，良好的容错性和自适应能力，使其成为研究人类赖以生存的非线性世界，探索和研究某些复杂大系统的有力工具。
数字化健康体检的实践
慈济健康体检连锁机构是我国首家专业体检连锁机构。近年来，该机构在留德博士韩小红的带领下，不但将健康教育和健康管理纳入健康体检的范畴当中，而且对数字化健康体检进行了深入的探索和有效的实践，进而开发出具有自主知识产权的数字化健康体检管理系统。在本次会议中，韩小红博士诠释了数字化健康体检的内涵，并向与会者介绍了他们的实践经验。
■数字化健康体检的内涵
“所谓数字化就是利用计算机信息处理系统，把声、光、电、磁等信号转换为数字信号，或者是将语音、文字、图像等信息转换成数字编码，用于传输与处理的过程。”韩小红博士说，这种以高速微型计算机为核心的数字编码、数字压缩、数字调制和数字解调等数字处理技术，就是数字化技术。
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韩小红博士指出，数字化】堤寮觳皇鞘只虢】堤寮斓募虻サ樱?br>对健康体检标准提出的更新、更高的要求。具体讲，就是借助网络和数字化技术，对健康体检的管理信息、体检信息、财务信息等进行采集、传输和处理，对受检者的健康状态进行数字化描述，综合评价其健康指标并制订服务方案的过程，就是数字化健康体检，而支持这个活动过程的体系，就是数字化健康体检管理系统。
■数字化健康体检新模式
韩小红博士介绍，该机构的数字化健康体检管理系统的诞生，经历了4年的边开发、边应用、边完善的过程：当该体检机构第一家体检分院成立时，他们对健康体检的管理信息、体检信息的采集、传输和处理等，还是手工操作；当第二家体检分院成立时，他们已拥有内部的管理软件，但尚未形成系统和网络；到第三、第四家体检分院成立时，各体检分院的内部管理系统已基本完善，且运行平稳；目前，这一系统不但在北京的6家体检分院以及设在太原和上海的体检分院(各一家)中有效运行，而且其北京总部可以应用该管理系统对这些体检分院的运作进行统一管理和分层次管理。在这个过程中，他们出台了一整套的相关应用制度、培训制度、需求征集制度，并逐步完善了该管理系统的软件。
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从韩小红博士展示的图表来看，数字化健康体检管理系统包括3大系统。
网络系统的总站是总部，各子公司和各体检分院是子站，总部和各子公司、各分院的终端都各成网络，各子公司对其设立的分支机构可进行独立管理，并能保证总部集中管理以及跨地域调控。在网络建设的过程中，特别要强调的是网络的安全、速度和稳定。
数据库系统按照健康体检、健康教育、健康管理三位一体的理念，被分为客户电子档案库、健康教育常识库和体检资料公共信息库。
其信息处理系统由8个子系统组成。
预约系统：接受个人和团体通过网络或电话预约，预约成功后系统自动为其生成身份识别号(ID号)，并按照其体检项目、预约时间、体检地址等自动向分院下达指标。预约系统起到了排序的作用和管理的作用。该系统有三大功能：通过ID号确定体检人身份、掌握受检者体检的完成情况、掌握体检人数和体检的进程。财务系统实现机构内财务信息共享，可保证受检者跨院、跨地域进行体检，支持现金、会员、礼品卡的收费方式，可按照单位、项目、收入进行统计。
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数字自动采集系统：由检验系统(LIS)和影像系统(PACS)构成，其采集的信息可以及时上传和备份。
信息录入系统：在医生和护士工作站采用的是标准模版打勾的方式，将体检者的各种信息录入，从而实现了标准化、规范化体检术语的应用。
基础信息设立系统：是一个供客户咨询的辅助系统，内有体检项目设置、输入标准设置、专家资讯等。
汇总分析系统：可将体检异常结果自动提取、分析，可将体检结果形成标准化的体检报告，对团检客户还可自动生成团队健康状态的汇总分析报告。
检后服务系统：可让接受体检者登陆网页，通过密码确认后随时调阅其体检报告，也可以与专家进行网络对话、参加定期举办的健康讲座、健康沙龙等。
考核系统：包括报告标准考核——要求按标准的医疗术语进行健康描述和诊断；流程标准考核——要求细化到实施体检的每一个动作、每一个提示语等；速度标准考核——每个科室都有相应的体检速度，软件可实时记录每个受检者的体检时间；数量标准考核——通过软件可以记录每个科室、每个医生的体检量；增项标准考核——管理者可以通过考核系统统计积分，增加健康检查项目的工作量，分析、考核医生提出的健康建议的准确性和科学性。
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体检档案检索系统：包括客户档案检索(采用条码技术)；疾病分类批量检索(可检索每一疾病同一批次和不同批次体检人群的数量)；群体疾病统计检索(可检索不同群体多发疾病的比例)。
韩小红说，管理数据汇总分析系统是实时、动态的系统，任何一个阶层的管理者都可以根据其权限查看相关的信息，方便管理者调动相关资源，按照其不同的需求，进行不同的数据统计和分析，并为决策提供参考。
■经验和体会
在总结建设数字化健康体检的经验时，韩小红博士强调，在数字化健康体检的建设中，不仅要保证资金到位，而且要根据建设需要，对体检的管理模式、工作流程进行调整，不管是前期的需求调查、软件开发、软件调试和试点应用，还是后期的人员培训、服务咨询、软件升级等，都要保证能够一路畅通。此外，要重视系统建设的总体规划，决策要基于需求，而科学的设计是系统成功的保障。同时，系统的建设要有前瞻性，要考虑到高于现状的潜在需求，为后期的软件开发留有空间，以保证系统的生命力。最后是作好培训工作
通过建设数字化健康体检，韩小红博士体会到，数字化健康体检是提高专业健康体检连锁机构核心竞争力的重要因素；它既能为受检者提供高品质的、个性话的便捷服务，也能为从业员工的职业培训和素质提升提供机会，同时有利于提高健康体检的工作效率以及创造良好的工作环境。, 百拇医药