黃貴民，馮圍圍，張 彤

(1.首都兒科研究所兒童保健中心，北京 100020；2.中國疾病預(yù)防控制中心婦幼保健中心，北京 100081)

兒童保健和兒科診療服務(wù)是保障兒童健康成長的重要工作。目前中國0～14歲兒童約有2.6億。中國幅員遼闊，不同地域(東、中、西部)、城鄉(xiāng)的兒童生長發(fā)育、健康服務(wù)存在不均衡、不充分的問題[1]。兒童處于生長發(fā)育的關(guān)鍵階段，身體各項機(jī)能指標(biāo)變化較快。人均GDP越低的地區(qū)，兒童健康狀況越低[2]。由于兒童表達(dá)能力較弱，醫(yī)生的診斷難度較大，再加上醫(yī)患矛盾集中、工作強(qiáng)度大和薪酬待遇低等原因，兒科普遍存在“難招人、留不住、易流失”的狀況[3]。此外，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國兒童健康也面臨新的挑戰(zhàn)。近年來兒童肥胖、近視等慢性疾病的患病率逐年升高[4]，隨之而來的定期檢查和長期隨訪等給家庭和兒童帶來諸多不便；而區(qū)域發(fā)展不平衡、人口流動、留守兒童等社會問題也為醫(yī)療機(jī)構(gòu)落實兒童全周期全過程保健帶來困難，因此，迫切需要更為高效、便捷的兒童健康新型服務(wù)模式。與此同時，新冠疫情全球大流行也深刻地改變了人們獲得醫(yī)療健康服務(wù)的方式[5-6]，遠(yuǎn)程醫(yī)療和互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院成為了疫情防控期間家長、孩子足不出戶、線上看病的新路徑[7-8]。數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新為全球衛(wèi)生保健和衛(wèi)生系統(tǒng)帶來了巨大的機(jī)遇。針對兒童健康領(lǐng)域的數(shù)字化、信息化、智能化形勢與特征，本文圍繞兒童數(shù)字健康(digital health)國內(nèi)外發(fā)展情況，對數(shù)字兒童(digital child)的內(nèi)涵進(jìn)行系統(tǒng)梳理歸納，并期望能對兒童健康領(lǐng)域的促進(jìn)提供一些思路。

1數(shù)字健康的發(fā)展

隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，家長和社會對兒童健康水平尤為關(guān)注。而智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化正驅(qū)動著全球傳統(tǒng)健康行業(yè)加速向數(shù)字健康轉(zhuǎn)變。2020年第七十三屆世界衛(wèi)生大會正式通過了《2020—2025年數(shù)字衛(wèi)生保健全球戰(zhàn)略》，為各國和地區(qū)制定數(shù)字健康建設(shè)提供系統(tǒng)化指南建議，并提出數(shù)字衛(wèi)生保健建設(shè)的指導(dǎo)原則、戰(zhàn)略目標(biāo)和行動框架[9]。2020年世衛(wèi)組織-兒童基金會-柳葉刀委員會呼吁將可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(sustainable development goals，SDGs)的重點放在兒童和青少年健康上，并通過數(shù)字平臺和人工智能(artificial intelligence，AI)在兒童和青少年健康方面發(fā)揮更大的作用[10]。

我國政府也較早開始數(shù)字健康的建設(shè)。2019年國務(wù)院發(fā)布了《健康中國行動(2019—2030)》，行動要求在保護(hù)個人隱私的前提下，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，對健康狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)連續(xù)監(jiān)測，運(yùn)用健康大數(shù)據(jù)全面提高兒童和家長的自我健康管理能力，實現(xiàn)在線實時跟蹤管理、預(yù)警和行為干預(yù)，全面提升人民健康水平[11]。2020年黨的十九屆五中全會通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二○三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》將建設(shè)“數(shù)字中國”寫入其中，標(biāo)志著“數(shù)字中國”建設(shè)進(jìn)入全面加速期[12]。數(shù)字中國是21世紀(jì)國家信息化發(fā)展的新戰(zhàn)略，是滿足人民日益增長的美好生活需要的新舉措，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新動力[13]。“十四五”國民健康規(guī)劃倡導(dǎo)主動健康理念，主動健康是一種基于整體醫(yī)學(xué)觀，關(guān)注人體的微觀復(fù)雜性和個體的主觀能動性，側(cè)重于利用現(xiàn)代信息技術(shù)動態(tài)監(jiān)測居民健康狀態(tài)變化的醫(yī)學(xué)模式[14]。

鑒于數(shù)字健康剛剛起步，目前各界對“數(shù)字健康”的內(nèi)涵還未有一致的結(jié)論。WHO將數(shù)字健康定義為“利用數(shù)字、移動和無線技術(shù)支持實現(xiàn)衛(wèi)生目標(biāo)”，包括移動保健和電子保??；數(shù)字衛(wèi)生干預(yù)可以包括各種技術(shù)，如移動應(yīng)用程序、短消息服務(wù)、交互式語音響應(yīng)、健康管理信息系統(tǒng)、移動診斷設(shè)備、可穿戴設(shè)備、無人機(jī)和大數(shù)據(jù)分析[15]。歐盟將數(shù)字健康定義為運(yùn)用先進(jìn)的信息化技術(shù)來滿足普通民眾、患者、醫(yī)療人員和決策者的需求[16]。國內(nèi)金小桃等[17]提出“全息數(shù)字人”概念，指人能科學(xué)全面自如地對自我健康狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)和管理，能系統(tǒng)掌握人體生命活動規(guī)律，全方位、全天候、高精度地動態(tài)監(jiān)測人體生命特征和健康狀態(tài)，并深入理解生命規(guī)律，充分反映機(jī)體信息。

2兒童數(shù)字健康

近幾年國內(nèi)外對兒童健康數(shù)字化進(jìn)行了系統(tǒng)建設(shè)。2017年，澳大利亞成立國家兒童數(shù)字健康聯(lián)盟(Australia National Children′s Digital Health Collaborative)，為澳大利亞出生的每一個兒童創(chuàng)建全面、縱向數(shù)字健康記錄，利用數(shù)字技術(shù)為所有兒童提供一致且便捷的健康記錄，追蹤每個兒童的健康和生長發(fā)育情況，保障兒童到成年期的健康發(fā)展[18]。2017年7月，美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)發(fā)布數(shù)字健康創(chuàng)新行動計劃，旨在幫助大規(guī)模涌入市場的移動醫(yī)療/數(shù)字健康產(chǎn)品，同時FDA啟動將數(shù)字健康應(yīng)用于規(guī)范數(shù)字安全計劃和數(shù)字健康孵化器等工作；之后，F(xiàn)DA成立“數(shù)字健康卓越中心”，進(jìn)一步推進(jìn)移動健康設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備軟件、醫(yī)療用途的可穿戴設(shè)備及用于研究醫(yī)療產(chǎn)品的技術(shù)[19]。2019年我國科技部組織實施科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”專項，其中“標(biāo)準(zhǔn)化兒童患者模型關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”重大項目開展標(biāo)準(zhǔn)化兒童患者模型關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用的突破，從而模擬患兒真實診療過程，形成標(biāo)準(zhǔn)化患兒模型[20]，見圖1。

圖1 國內(nèi)外數(shù)字健康發(fā)展時間表

3數(shù)字兒童

3.1數(shù)字兒童的內(nèi)涵

國內(nèi)外尚未有關(guān)于數(shù)字兒童的系統(tǒng)定義，我們提出“數(shù)字兒童”是以兒童為中心，以生物信息、全息技術(shù)與人工智能等新技術(shù)為手段，建立系統(tǒng)的、持續(xù)的、動態(tài)的兒童健康大數(shù)據(jù)，產(chǎn)生兒童健康信息的可視化、智能化、自主化、個性化發(fā)展的系統(tǒng)平臺，用以全面提升兒童健康水平并預(yù)防和治療兒童疾病。數(shù)字兒童的開發(fā)需要多學(xué)科協(xié)同研發(fā)，既需要兒童保健醫(yī)生、兒科臨床醫(yī)生、信息科學(xué)專業(yè)的計算機(jī)軟硬件技術(shù)專業(yè)團(tuán)隊，又離不開我們的核心“兒童”和家長群體。

數(shù)字兒童通過光線追蹤、超級采樣、面部建模、姿態(tài)表情模擬、深度學(xué)習(xí)、高保真視頻流壓縮等核心算法，根據(jù)不同年齡段兒童特點，收集生理(包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)最新進(jìn)展指標(biāo))、心理、行為發(fā)育等指標(biāo)，采用虛擬現(xiàn)實、全息成像/增強(qiáng)現(xiàn)實和裸眼3D等交互，結(jié)合云計算、邊緣計算和5G等高性能通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一體化數(shù)字兒童健康平臺。

數(shù)字兒童模型可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、保健、教育培訓(xùn)及科普宣傳等不同場景，采用線上和線下多種展現(xiàn)形式，充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面性和便捷性；其基本特點為看得見的、能夠遠(yuǎn)程傳輸、可以通過語音/動作進(jìn)行交互的虛擬或?qū)嶓w人體形態(tài)。通過與虛擬現(xiàn)實技術(shù)及全息投影技術(shù)的融合，數(shù)字兒童模型能與真實兒童一樣，在視、聽、觸等交互后作出相應(yīng)的反饋、指引，并動態(tài)演示結(jié)局、個體精準(zhǔn)預(yù)警。

3.2數(shù)字兒童可能應(yīng)用的領(lǐng)域

3.2.1兒童健康服務(wù)的數(shù)字化管理

數(shù)字兒童深挖數(shù)據(jù)價值，探索兒童健康服務(wù)新業(yè)態(tài)、新模式，利用多種隱私計算技術(shù)，在充分保障兒童數(shù)據(jù)隱私的前提下形成健康數(shù)據(jù)應(yīng)用機(jī)制，建立動態(tài)清晰、管理便捷的兒童健康大數(shù)據(jù)開放支撐平臺，更好地將數(shù)字兒童資源賦能兒童、家庭、社會，推動兒童健康促進(jìn)AI化、健康信息云化、醫(yī)療資源網(wǎng)絡(luò)化、健康服務(wù)遠(yuǎn)程化、健康指導(dǎo)精準(zhǔn)化、健康促進(jìn)個體化，探索數(shù)字化兒童健康服務(wù)的新業(yè)態(tài)和新模式，從而實現(xiàn)“主動健康”[21]。

3.2.2兒童健康的動態(tài)監(jiān)測和早期預(yù)警

我國兒科醫(yī)生、護(hù)士比例相對短缺，不同地區(qū)的兒保服務(wù)水平差距較大。數(shù)字兒童通過互聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備，持續(xù)、動態(tài)追蹤兒童的體格生長、心理和行為發(fā)育等健康相關(guān)信息，及時掌握其生長發(fā)育規(guī)律和相關(guān)影響因素，早期發(fā)現(xiàn)兒童疾病預(yù)警癥狀，從根本上促進(jìn)兒童全方位的生長發(fā)育[22-23]。同時，結(jié)合可穿戴設(shè)備、人工智能預(yù)警診斷技術(shù)、5G智能機(jī)器人等智慧醫(yī)療手段，能夠輔助兒保醫(yī)生進(jìn)行更加系統(tǒng)、全面的評估及診療，不僅能夠給兒童帶來更優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)、全面的健康服務(wù)和體驗，而且透過數(shù)字兒童的數(shù)據(jù)和智能輔助決策也能夠有力提升兒保醫(yī)生的工作效率。通過線上、線下聯(lián)動，對疾病進(jìn)行早預(yù)警、早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早干預(yù)、早治療[24-25]。

3.2.3基層兒科/兒保醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)

我國幅員遼闊，基層醫(yī)生、尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)的兒科/兒保醫(yī)務(wù)人員較少、較難獲得前沿、系統(tǒng)全面的兒科/兒保知識和技能培訓(xùn)。兒童保健涵蓋內(nèi)容廣，包括免疫接種、營養(yǎng)、心理行為、生長發(fā)育、聽力、口腔、眼保健等。數(shù)字兒童可以針對不同地區(qū)的兒童疾病譜特征和兒保的薄弱方面，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、5G遠(yuǎn)程指導(dǎo)等進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的業(yè)務(wù)專項培訓(xùn)，并將優(yōu)秀兒科、兒保專家的經(jīng)驗進(jìn)行傳授推廣，從而促進(jìn)基層兒科/兒保醫(yī)生的診療水平，對疾病進(jìn)行早發(fā)現(xiàn)早診斷早治療，減輕兒科/兒保醫(yī)生工作壓力，提升兒童健康[26]。數(shù)字兒童通過大數(shù)據(jù)的全面運(yùn)用從而有效改善兒科醫(yī)療資源不足的現(xiàn)狀，推動優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源精準(zhǔn)下沉[27]。

3.2.4兒童健康知識的科普教育

兒童的良好習(xí)慣伴隨一生。兒童健康知識的科普，有助于家長、學(xué)校和社會等正確引導(dǎo)兒童的生長發(fā)育、心理等成長變化。數(shù)字兒童通過多終端結(jié)合5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)將兒童健康情況、正確的健康知識理念推廣到幼兒園、學(xué)校、嬰幼兒托育照護(hù)中心、醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)、社區(qū)服務(wù)中心等機(jī)構(gòu)及家長手中[28-29]，向兒童及其家長有針對性推送兒童性別、年齡等定制化的兒童各方面健康知識科普。

3.2.5公共衛(wèi)生策略調(diào)整的大數(shù)據(jù)支持

數(shù)字兒童通過長期、動態(tài)的個體和群體兒童信息，有助于盡早發(fā)現(xiàn)異常疾病及其早期征兆，并根據(jù)歷史的病例規(guī)律等進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)警，預(yù)測病情及發(fā)展趨勢，提前布置兒童的預(yù)防或治療策略，減少兒童疾病的發(fā)生，從而避免感染、減輕醫(yī)療支出成本等，提升公共衛(wèi)生水平。

4數(shù)字兒童建設(shè)的途徑建議

4.1專業(yè)模塊

數(shù)字兒童抓住政府、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界積極推進(jìn)健康數(shù)字化建設(shè)機(jī)遇，做好頂層設(shè)計，逐步形成科學(xué)、高效的兒童健康監(jiān)測體系。數(shù)字兒童模型以服務(wù)兒童為出發(fā)點，匯聚兒童生理、心理、發(fā)育等健康大數(shù)據(jù)，全方位促進(jìn)兒童體格、運(yùn)動、語言、認(rèn)知等綜合發(fā)展。目前，生長發(fā)育已有成熟模塊，營養(yǎng)、心理、康復(fù)、行為、眼健康、口腔健康、聽力保健等其他數(shù)字兒童板塊正在不斷更新完善。數(shù)字兒童的建設(shè)需要社會的不斷投入，需要兒保專家、兒科醫(yī)生、信息、算法、人工智能等專家，以及家長一起努力，從而促進(jìn)兒童健康。

4.2兒童健康行業(yè)

兒童健康是全民健康的基石。數(shù)字兒童通過定期健康監(jiān)測能有效跟蹤兒童各階段成長發(fā)育水平和健康狀況，讓兒童成長過程中出現(xiàn)的健康風(fēng)險問題得以早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)、早診斷、早治療，有利于提高兒童健康水平、減少家庭及社會的疾病負(fù)擔(dān)。數(shù)字兒童適用于0～18歲兒童，面向全國各級各類從事健康體檢的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和單位，其推廣應(yīng)用旨在進(jìn)一步指導(dǎo)和規(guī)范中國兒童健康評價和健康風(fēng)險篩查工作，有助于全面掌握受檢兒童健康狀況、早期發(fā)現(xiàn)影響兒童生長發(fā)育的疾病風(fēng)險，從而及早干預(yù)，提高中國兒童整體健康狀況。在數(shù)字兒童推廣落地的過程中，希望得到各類兒童醫(yī)療機(jī)構(gòu)的參與、合作，并提高先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用均質(zhì)化，進(jìn)一步探索和引導(dǎo)保險機(jī)構(gòu)、社會福利機(jī)構(gòu)等社會資源參與，構(gòu)建并完善兒童多重健康保障體系，促進(jìn)健康管理學(xué)科與相關(guān)行業(yè)進(jìn)步發(fā)展。

4.3技術(shù)更迭

數(shù)字兒童的開發(fā)雖然是基于兒童健康需求的轉(zhuǎn)變，但同時也是近年數(shù)字技術(shù)快速發(fā)展的必然結(jié)果，尤其是新冠疫情暴發(fā)以來，政府大力推進(jìn)5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新型基建投資，醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域迎來了新一輪的數(shù)字技術(shù)更迭和創(chuàng)新。數(shù)字兒童的開發(fā)要充分應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能、先進(jìn)的算法與分析等新技術(shù)，擴(kuò)大兒童健康數(shù)據(jù)的獲取渠道，強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析、挖掘和使用效率，促進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生、醫(yī)藥、醫(yī)保、家庭等多主體的跨機(jī)構(gòu)跨區(qū)域深度融合，構(gòu)建一體化的數(shù)字兒童健康平臺。通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)賦能和平臺支撐，推動兒童衛(wèi)生事業(yè)由“以疾病診治為中心”向“以健康促進(jìn)為中心”和“主動健康”轉(zhuǎn)變。

4.4社會支持

數(shù)字兒童是數(shù)字技術(shù)和兒童健康相互融合的產(chǎn)物，覆蓋了醫(yī)療、信息技術(shù)、醫(yī)藥、醫(yī)保、養(yǎng)育等諸多領(lǐng)域，因此，需要政府主導(dǎo)，驅(qū)動信息技術(shù)企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、社區(qū)和家庭等利益相關(guān)方的多元參與和支持。作為數(shù)字兒童的推動者，政府主要承擔(dān)制定相關(guān)法律法規(guī)、準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范指南和監(jiān)管評估機(jī)制等，確保數(shù)字兒童健康服務(wù)的規(guī)范化發(fā)展，同時一定的財政支持對于數(shù)字兒童的建設(shè)和持續(xù)性發(fā)展也至關(guān)重要。醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)既是數(shù)字兒童的研發(fā)者，又是數(shù)字兒童健康服務(wù)的提供者，需要他們在專業(yè)模塊建設(shè)、醫(yī)院信息系統(tǒng)管理和對接、遠(yuǎn)程診療、遠(yuǎn)程隨訪、科研轉(zhuǎn)化等方面深入?yún)⑴c，這不僅有助于促進(jìn)數(shù)字兒童的科學(xué)研發(fā)和推廣應(yīng)用，也可以推動優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉，提升診療效率。數(shù)字兒童是以互聯(lián)網(wǎng)為載體、信息技術(shù)為手段進(jìn)行開發(fā)，所以離不開信息科學(xué)專業(yè)團(tuán)隊的支持，包括平臺搭建、相關(guān)軟件硬件產(chǎn)品的開發(fā)、信息系統(tǒng)對接、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和安全保障等。醫(yī)藥和保險等企業(yè)的加入，會推動數(shù)字兒童健康服務(wù)過程中的精準(zhǔn)化管理和家庭的利用率，反之?dāng)?shù)字兒童也會為這些企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)提供實時動態(tài)的大數(shù)據(jù)支持。鑒于數(shù)字兒童服務(wù)的目標(biāo)人群是兒童，因此，同樣需要社區(qū)家庭的支持和信任，搭建社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心/鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院和家庭互聯(lián)互通的數(shù)字兒童健康管理平臺，普及可穿戴設(shè)備，打通兒童健康促進(jìn)的“最后一公里”，確保兒童得到高效的醫(yī)療和保健服務(wù)。

通過數(shù)字兒童建設(shè)，促進(jìn)實現(xiàn)兒童健康、疾病實時動態(tài)評估、早期篩查預(yù)警，從而主動干預(yù)。數(shù)字兒童不僅可用于近期和遠(yuǎn)期兒童健康狀況評估、診斷、治療、康復(fù)和預(yù)防，也將極大促進(jìn)兒童新藥物、新設(shè)備和新檢測技術(shù)的研發(fā)。數(shù)字兒童的建設(shè)將有助于我國兒童健康發(fā)展提升，為提出適合中國國情、有循證依據(jù)、經(jīng)濟(jì)高效的兒童健康促進(jìn)計劃和工作策略提供支撐，并在兒童健康干預(yù)研究項目中驗證，形成科學(xué)、可行、可推廣的兒童健康促進(jìn)模式[30]。