李凱，殷歡（浙江中醫(yī)藥大學智慧健康與信息管理實驗室，浙江 杭州，310000）

基于智慧醫(yī)療的“感知云服務”技術創(chuàng)新與模式探索

李凱，殷歡
（浙江中醫(yī)藥大學智慧健康與信息管理實驗室，浙江 杭州，310000）

創(chuàng)新在現代智慧醫(yī)療中不僅體現在“健康云”及硬件設施的構建上，更體現在其所提供的可感知泛在式服務上。本文提出了“感知云服務”的概念，并從技術創(chuàng)新視域對其進行了相關技術探索。最后，本文從智慧醫(yī)療服務模式的多維視域出發(fā)，對“感知云服務”的“健康感知云服務”、“公衛(wèi)感知云服務”、“知識感知云服務”三個具體維度進行了詳細闡釋。

感知云服務；智慧醫(yī)療；人工神經網絡；機器學習

0　引言

隨著數字時代的發(fā)展，信息化已成為衛(wèi)生管理與服務工作的重要組成部分，在惠民利民方面的效果已經顯現［1］。公共醫(yī)療衛(wèi)生的服務對象不只是病患，還有健康的居民［2］。隨著科學技術已經逐漸進入環(huán)境智能（AmI）的環(huán)境中，旨在幫助居民提高生活質量［3］［4］。但是現有傳統(tǒng)模式的醫(yī)療衛(wèi)生信息化服務，在對患者的泛在式關懷、公衛(wèi)管理決策支持、知識共享與學習等方面還有所或缺，而智慧醫(yī)療模式的誕生為繼續(xù)研究以上“或缺”提供了新的系統(tǒng)化研究視域。隨著眾多健康云、醫(yī)療云的形成，醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設將最終成為下一個云技術的重要應用領域［5］。智慧醫(yī)療作為生命科學和信息技術交叉學科，為用戶提供醫(yī)療衛(wèi)生健康互動服務保障，也逐漸成為未來生活必不可少的一部分［6］。智慧醫(yī)療將以更透徹的感應，更全面的互聯互通和更智能的洞察，實現相關“事物”的自我管理、選擇和優(yōu)化，使人們獲得日趨個性化的醫(yī)療衛(wèi)生服務體驗［7］。

1　云、云服務與“感知云服務”的概念界定

云技術是指，能夠提高IT基礎架構、軟件和服務的經濟性、可訪問性、可擴展性和彈性，從而以低得多的成本為機構提供了新的信息化解決方案［8］。云服務是指基于云計算的各項服務，可以是伴隨云計算的出現才得以產生的服務，也可以是在云計算出現之前就已經存在但因為云計算的推動而得以更進一步發(fā)展的服務。

基于前文對云、云服務的概念界定，本文對“感知云服務”做了以下定義：“感知云服務”是指通過對能夠感知現存網絡中不同環(huán)境與用戶群體的感知云的數據挖掘與分析并結合對所處環(huán)境的理解，由系統(tǒng)主動感知、自主實時調控網絡配置與服務資源，智能地學習與適應不同用戶的需求變化并為之提供基于云計算的各項服務。與云技術及云服務的關系一樣，“感知云服務”的數據載體是感知云。

2　智慧醫(yī)療“感知云服務”的技術創(chuàng)新與探索

現代化信息技術給智慧醫(yī)療帶來了全新的變革，但是目前眾多智慧醫(yī)療項目都將實施重點放在硬件環(huán)節(jié)上，在云服務軟件實施方面僅僅實現最基礎的查詢功能，許多云服務軟件在設計上弱化了計算建模與互動感知，造成健康云平臺許多蛻變?yōu)閿祿樵?。以智慧醫(yī)療自身要求和發(fā)展趨勢來看，本文認為智慧醫(yī)療“云服務”更需要運用現代化信息技術為用戶提供可自主感知、自主機器學習的智能化云服務。

2.1“健康感知云”的構建

智慧醫(yī)療“感知云服務”離不開其數據載體“健康感知云”。因此 “健康感知云”是“感知云服務”的重要數據基礎。“健康感知云”的構建應當以區(qū)域內居民電子健康檔案為核心，并充分利用云計算、數據挖掘技術，實現居民電子健康檔案數據云存儲?！敖】蹈兄啤痹诠δ苌蠎獙崿F以下兩個方面：一是，包括個人基本信息、健康管理記錄和診療記錄在內的所有居民健康檔案相關信息的實時采集、深度挖掘與動態(tài)管理，并將其作為“感知云服務”的共享數據基礎。二是，以三級醫(yī)療網絡建設為基礎、以“健康感知云”為載體，對智慧區(qū)域內遠程會診、雙向轉診等院際協作的數據進行“云”端共享，消除“信息孤島”，加強各級醫(yī)療機構間的協同。

2.2人工智能技術支撐下的智慧醫(yī)療“感知云服務”

當“健康感知云”構建之后，在接下來的數據應用階段，“健康感知云”能否為智慧區(qū)域內不同類型的用戶提供何種個性化服務至關重要。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的以數據共享方式為主的“智慧醫(yī)療”，本文在智慧醫(yī)療海量數據挖掘與智能感知階段植入了目前主流的數據挖掘與聯機分析技術、機器學習與人工神經網絡等人工智能技術思想。人工智能技術的植入，將使智慧醫(yī)療“感知云服務”向著知識自主獲取、智能聯結與分析的方向變革。

（1）數據挖掘與聯機分析技術的應用?！案兄品铡敝袛祿诰蛑饕峭诰颉案兄品铡敝懈黝愑脩魧ο螅ò▍^(qū)域內居民用戶以及各層級的衛(wèi)生數據管理用戶）所需要的不同類別的個性化的數據、信息、知識?！案兄品铡迸c智慧區(qū)域外的知識庫進行知識交換并通過知識泵［9］（一種具有數據整理與過濾功能的agent模塊）進行清理、集成、選擇，從而使從外界獲取的知識更大限度地滿足各類用戶的個性化需求，實現對相關用戶感興趣的知識與信息進行自動智能推送。數據挖掘的模式評估模塊的作用則是依據興趣度測量，并且與數據挖掘模塊交互，以便進行個性化數據挖掘服務，為“感知云服務”的各類用戶自主智能挖掘其感興趣的數據。由于智慧醫(yī)療所構建的“健康感知云”中存儲著海量的居民健康數據，而這些數據往往又存在著顯性的和隱性的關聯性，挖掘、比對數據之間的聯系是“感知云服務”的重要任務。以智慧區(qū)域內衛(wèi)生事件應急響應為例，如果區(qū)域內突發(fā)疫情，此時需要聯機分析最近域內居民健康檔案中的就診記錄、專業(yè)醫(yī)學數據庫、因特網知識庫等多種知識庫以便尋找問題的根源。在數據挖掘與用戶交互服務上，無論是智慧醫(yī)療域內居民還是域內各級衛(wèi)生信息管理人員，如果直接從各類龐大、繁雜的數據庫（知識云）以及互聯網當中挖掘自身所需的知識集合進行人工聯結式分析，會耗費大量的時間和精力，而人工智能領域的數據挖掘、聯機分析技術、

人工神經網絡技術為此類問題提供了解決方案。數據挖掘中的核心技術——聚類分析是基于“物以類聚”的樸素思想，根據事物的特征對其進行聚類或分類，因此需要針對“感知云服務”所涉及的服務對象設定其相應的分類，便于日后的數據發(fā)掘分析。為了使知識聚類所涉及的知識更具準確性和完整性，需要針對“感知云服務”的不同類別的使用對象設計不同的聚類?！案兄品铡彼兄降母黝愑脩舻闹R（數據）與知識倉庫、因特網、以及其他專業(yè)數據庫所挖掘到的相關知識進行聯機分析，最終在“感知云服務”的用戶交互界面形成直觀并彼此相聯結的可視化知識分析結果。

（2）機器學習與人工神經網絡技術的應用?！案兄品铡笔且粋€動態(tài)變化的過程式服務，其中所涉及的知識分類在這一過程中也隨著用戶興趣與習慣的變化而不斷變化。通過在“感知云服務”中植入機器學習與人工神經網絡模塊可以解決跟蹤、學習用戶動態(tài)需求的問題，其可訓練、可學習的特性為“感知云服務”動態(tài)跟蹤用戶的興趣與習慣提供了良好的算法支持。通過對“感知云服務”中的機器學習與人工神經網絡模塊進行多層、多次訓練，可以不間斷地獲取與學習不同類型用戶的知識分類、使用習慣、興趣領域等知識，為“感知云服務”的不同使用對象自動歸類、分析、挖掘、推薦相關知識。技術創(chuàng)新維度下的智慧醫(yī)療“感知云服務”技術路線圖，見圖1。

圖1　智慧醫(yī)療“感知云服務”技術路線圖

3　多維視域下的智慧醫(yī)療“感知云服務”

圖2　智慧醫(yī)療“感知云服務”全景圖

本文闡釋的智慧醫(yī)療 “感知云服務”可分為健康感知云服務、公衛(wèi)感知云服務、知識感知云服務三個具體子維度。這三個子維度之間通過“健康感知云”進行數據交換、智能感知、服務改進的知識獲取與聯結交換。本文所闡釋的智慧醫(yī)療“感知云服務”全景圖，見圖2。

3.1以患者為中心的“健康感知云服務”

智慧醫(yī)療最重要的任務就是為域內居民提供更為便捷的醫(yī)療服務?；菝褚曈蛳碌闹腔坩t(yī)療“云服務”的目標是，構建“以人為本”、“三級聯動”、居民可感知的“云服務”，建立泛在式、可智能感知的數字化患者云服務中心?；菝褚曈蛳碌摹爸腔坩t(yī)療”云服務主要是以“健康感知服務云”為載體，雙向優(yōu)化便民服務與醫(yī)療資源。

（1）實現居民就診服務流程再造。以云計算技術和物聯技術聯合構建的“健康感知服務云”，為居民提供多終端并不受時間、空間和人員身份限制的3A（Anytime、Anywhere、Anyone）泛在式健康感知云服務體系。以居民健康卡卡號為主索引，簡化雙向轉診流程，實現診療下沉。

（2）實現醫(yī)療資源與醫(yī)療服務的再整合、再優(yōu)化。利用“健康感知服務云”對區(qū)域內所有醫(yī)療機構和醫(yī)生資源進行重新整合與定位，通過對居民個人健康檔案信息的分析、感知，為其提供選擇所患疾病診療服務的最優(yōu)路徑，實現本區(qū)域內所有號源的合理分配?！敖】蹈兄品铡币愿鞔笕揍t(yī)院的優(yōu)質專家資源為核心，提供區(qū)域醫(yī)療遠程會診服務，通過健康檔案與病歷報告的“云”端共享、專家遠程視頻會診，實現居民不出社區(qū)即可享受三甲醫(yī)院的醫(yī)療服務，全面提升區(qū)域醫(yī)療服務質量。

（3）利用物聯技術加大對健康人群和患病康復期人群的服務、感知力度，為智慧醫(yī)療域內居民提供泛在式家庭健康智能服務。以國家、省市三級智慧城市整體戰(zhàn)略為基礎，以智能物聯網技術為主導，全面實施區(qū)域遠程智能健康監(jiān)測，實現區(qū)域內所有監(jiān)測對象體征監(jiān)測數據的“云”端共享。同時，利用數據挖掘與機器學習技術，建立居民健康服務動態(tài)模型，為健康居民和疾病康復期的病患提供包括營養(yǎng)配餐、康復運動和疾病防護等全方位、即時、個性化健康生活專業(yè)指導服務。

（4）為區(qū)域內居民提供“患者服務感知質量公眾測評反饋服務”，實現公眾對智慧醫(yī)療區(qū)域內醫(yī)療機構的就醫(yī)環(huán)境、服務質量和從業(yè)醫(yī)護人員技術水平進行動態(tài)感知與跟蹤測評，并形成區(qū)域內醫(yī)療機構與醫(yī)護人員服務質量的星級評價體系，為醫(yī)院綜合實力、醫(yī)護人員專業(yè)技術水平以及職業(yè)道德考評提供有效參考。

（5）“居民健康卡”與新農合的資源整合。通過智慧醫(yī)療中的“健康感知云”為數據存儲載體進一步規(guī)范、整合“居民健康卡”與“新農合”的數據資源，并以“居民健康卡”卡號為患者主索引，為智慧醫(yī)療域內居民提供居民健康卡“一卡通”式服務。在區(qū)域內任何一家醫(yī)療機構，原新農合用戶使用居民健康卡即可完成身份識別、健康檔案查閱、費用結算等一卡通式服務。

3.2支撐公共衛(wèi)生管理的“公衛(wèi)感知云服務”

公共衛(wèi)生管理維度下的“智慧醫(yī)療”云服務主要是通過對“健康感知服務云”中的公共衛(wèi)生數據進行挖掘與分析，利用大數據的“可預測”性提升醫(yī)療衛(wèi)生管理和決策水平。通過對“健康感知服務云”海量數據深度挖掘與多維分析，構建面向不同功能用戶的數據倉庫。

以“健康感知服務云”為基礎，為重大突發(fā)衛(wèi)生事件應急指揮提供更為高效的輔助決策服務，通過高效的數據挖掘與分析機制，實現預警指數分析、危機事件提醒、應急響應、跨部門聯動，提高突發(fā)事件的應急處理和指揮調度能力，為突發(fā)公共事件決策指揮提供科學依據和技術支撐。

（1）以“健康感知云”為數據基礎、云計算和機器學習為技術支撐，通過對公眾醫(yī)療行為數據的采集與深度挖掘，實現對本區(qū)域范圍內的各類典型性疾病動態(tài)感知監(jiān)測，形成有效的疾病監(jiān)控機制，為本區(qū)域的疾病控制管理工作提供有力的數據與技術支持。通過“公共智慧健康云”所提供的居民健康檔案資源共享與三級醫(yī)療網絡協同服務，實現針對本區(qū)域慢性病人群的定診與管理。同時，通過醫(yī)療行為感知監(jiān)測，為慢病高危人群提供危情提醒、康復指導及用藥提醒等健康干預服務，以實現慢性病便捷診療及隨訪服務。

（2）以醫(yī)療服務整體管理與質量控制為導向，構建基于“健康感知云”的公共衛(wèi)生輔助決策系統(tǒng)。在輔助決策系統(tǒng)的構建上應注意“硬科學”與“軟科學”結合的構建理念，加強公共衛(wèi)生健康數據的感知力度，建立基于“公共智慧健康云”的感知、挖掘輔助決策系統(tǒng)，使公共決策更加準確、可行；另一方面構建一套科學、精細、專業(yè)的醫(yī)院醫(yī)療行為監(jiān)管網絡系統(tǒng)，實現對醫(yī)療機構和醫(yī)療行為的監(jiān)督系統(tǒng)化和常態(tài)化，逐步實現對醫(yī)院醫(yī)療行為的全過程動態(tài)監(jiān)管。

3.3支撐終身學習的“知識感知云服務”

智慧區(qū)域內的“知識感知云服務”，主要是通過建立泛在式，不受時間、地域限制的“知識感知云服務”進一步提升現有醫(yī)務人員的知識與業(yè)務水平。“健康感知云服務”通過整合智慧醫(yī)療域內醫(yī)療知識資源、并依托醫(yī)學院校的優(yōu)秀師資與知識資源，搭建以醫(yī)學高校教育資源為依托，集本?？七h程繼續(xù)學歷教育、繼續(xù)教育學分管理等遠程非學歷專業(yè)技術培訓和健康知識為一體的感知云服務平臺，為在職醫(yī)護人員提供統(tǒng)一、專業(yè)、便捷的教育與培訓服務。

4　結語

本文之所以在探索視域上以“云服務”而不是 “云”為探索靶點，其原因是現代智慧醫(yī)療不僅強調 “健康云”及硬件設施的技術創(chuàng)新與應用，更強調其在管理與服務科學上的創(chuàng)新，突出技術支撐服務的雙向聯動創(chuàng)新理念。

［1］ 李岳峰，胡建平，周光華，孟群.我國衛(wèi)生信息化建設：現狀與發(fā)展［J］.中國衛(wèi)生信息管理雜志.2012，9（5）：7-10.

［2］ J. Bravo， X. Alaman and T. Riesgo， “Ubiquitous computing and ambient intelligence， New Challenges for computing”， J. University Computer Science vol. 12， （2006）， pp. 233-235

［3］ J. Bravo and D. Lopez-de-Ipina， “Ambient intelligence vision”， A perspective. J. University Computer Science， vol. 16， （2010）， pp. 1478-1479.

［4］ J. Bravo， L. Fuentes and D. Lopez-de-Ipina， “Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence”， Pers. Ubiquitous Computer， vol. 5， （2011），pp. 315-316.

［5］ 屈曉輝，李岳峰，楊龍頻，徐向東，胡建平，孟群.國家衛(wèi)生信息化云服務平臺的構建初探［J］.中國衛(wèi)生信息管理雜志.2013，10（4）：286-291.

［6］ 李建功，唐雄燕.智慧醫(yī)療應用技術特點及發(fā)展趨勢［J］.醫(yī)學信息學雜志.2013，34（6）：2-7.

［7］ 宮芳芳，孫喜琢，林君，顧曉東.我國智慧醫(yī)療建設初探［J］.現代醫(yī)院管理.2013，11（2）：28-29.

［8］ 祝智庭，楊志和.云技術給中國教育信息化帶來的機遇與挑戰(zhàn)［J］.中國電化教育.2012（309）：1-6.

［9］ 王眾托，吳江寧，郭崇慧.信息與知識管理［M］.第1版.北京：科學出版社，2010.

Based on “PerceivedCloud Services” of the medical wisdom Technology Innovation and Pattern-searching

LI Kai， YIN Huan
（Zhejiang Chinese Medical University Wisdom and Health Information Management Laboratory，Zhejiang Hangzhou，310000）

Innovations in contemporary medical wisdomare reflected not onlyin theconstruction ofthe”healthcloud”andtheha rdwarefacilities， but also in its perceived on the ubiquitous service offered by. This paper presents the concept of “perception of cloud services”， and itsrelated technologies to explore from technological innovation perspective. Finally， the multidimensional sight from the Medical Wisdom service mode based on “perception of cloud services” and “health perception of cloud service”，“public health perception of cloud service”， “knowledge perception of cloud service” has explained in detail three specific dimensions.

Sense cloud services； Medical wisdom； Artificial neural networks； Machine learning

浙江省社科規(guī)劃一般課題，L16ZJQN049YB，流程管理與變異只能計算統(tǒng)統(tǒng)導向的臨床路徑全過程管理模型研究——基于知識-學習過程理論。

李凱，浙江中醫(yī)藥大學 博士，副教授、高級工程師、碩士生導師，復旦大學博士后。研究方向：1、智慧型組織與組織智能系統(tǒng)（HIMSS方向），2、智慧醫(yī)院集成平臺建模與構建，3、知識管理系統(tǒng)（KMS）。