基于物联网的区域医疗行为分析系统的设计与实现

基于物联网的区域医疗行为分析系统的设计与实现

区域医疗作为当今医疗卫生信息化发展的主要趋势之一，其信息数据是非常庞大而复杂的，但它体现的内容却具有很高的研究价值。为了实现对日常居民在一定区域范围内医疗行为分析，总结出区域医疗优势和掌握居民健康状况，在对物联网和区域医疗行为内涵分析的基础上，设计了针对区域医疗的行为分析系统，实现对区域医疗各个环节产生数据进行记录和统计，结合相关分析策略总结规律，为区域医疗发展和管理提供相关参考数据，同时为居民健康状况分析奠定基础。

标签：区域医疗;物联网;行为分析;居民健康

信息技术席卷全球，我国医疗卫生信息化事业正面临一个蓬勃发展的新局面。区域医疗作为发展的主要趋势之一，其医疗信息数据是庞大而复杂的，但它反映的内容却具有很高的研究价值。在当今互联网环境下，医疗信息具有以下特点[1]：来源广、数量大、分布在不同的医疗机构数据库中、涉及信息媒体类型较多、时效性强。基于这些特点，随着物联网技术的不断发展和成熟，居民健康卡作为一个载体，是在一定范围内建立能唯一标识个人身份的电子标签，实现了区域医疗范围内信息的串联、共享和应用。它能够将区域医疗信息进行快速建档、存档、数据标准化。因此，区域医疗行为分析系统利用物联网相关技术，实现对医疗行为中各个环节产生数据进行记录和统计，结合相关分析策略总结规律，为区域医疗发展和管理提供相关参考数据，同时为居民健康状况分析奠定基础。

1物联网与区域医疗行为分析

1.1物联网的概述物联网（The Internet of Things）的概念是1999年美国Auto-ID中心在建立物品编码、RFID技术和互联网的基础上提出的，它至少包含三方面的含义：①物联网的核心和基础是互联网，互联网为物联网提供了运行环境；②物联网的手段是通过射频识别技术将物品虚拟化和数字化，实现其在互联网上传输；③物联网的目的是实现物品的互联通信，对物品进行数字化管理。物联网是一种非常复杂、形式多样的系统技术。根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分成4层：感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层[2]。物联网各层之间既相对独立又联系紧密，在综合应用层以下，同一层次上的技术互为补充，适应不同的环境，不同层次提供各种技术的配置和组合，根据应用需求，构成完整的解决方案。

1.2区域医疗行为目前我国医疗资源分布不均衡，导致在一定地域范围内大型医疗机构患者排长队，而小型医疗机构冷冷清清。利用区域医疗可以改善目前医疗资源分配不均衡的状况，有利于从整体提高区域医疗水平、对缓解患者就诊难起到积极作用。区域医疗是指在一定空间地理范围内组成的医疗共同体系，而区域医疗行为则是指患者在一定区域范围内所就诊过的医疗机构以及就诊时生成的就诊数据档案。对相关数据进行整理、统计、分析，从而发现并挖掘出患者在医疗就诊的过程中行为活动上所表现出来的规律，例如：有针对性的选择医疗

机构，或者在一定时间范围内就诊次数等等。并将这些规律与某一种或几种分析策略相结合进行分析，找出目前区域医疗中可能存在的问题。区域医疗行为分析内容包括患者基本信息、医疗机构、就诊频率、就诊类型等。

2基于物联网的区域医疗行为分析系统总体设计

区域医疗存在一定的地理范围，包含繁多的医疗机构和医疗体系，相对信息量庞大而复杂，通过唯一身份标识的电子标签，能够及时、准确、全面地采集、挖掘和整合数据是，然而再进一步的加以分析是关键之处。因此，在系统功能和模块的设计上需要更加周全的考虑。

2.1区域医疗行为分析系统的设计原则

2.1.1以患者为中心无论是医疗服务还是科研工作，患者始终是事件过程的中心个体。信息数据共享的目的正是方便患者就诊，避免不必要的重复就诊过程。能够让患者在医疗过程中不再是被动，而是自主性的选择最佳医疗途径。

2.1.2信息数据共享度一切医疗行为的分析是基于物联网技术实现的医疗信息数据的共享。因此，在信息数据共享度原则以三个研究方向为标准。分别是：平台提供海量信息的受益医疗机构类型（即信息共享宽度），信息的收益医疗机构数量（即信息共享深度），受益医疗机构进行信息共享的频率（即信息共享强度）。借鉴Laursen和Salter对开放度测量的研究[2]，提出信息数据共享度的测度方法，见图1。图中X轴代表受益医疗机构，如：三级医院、社区卫生所等；Y轴代表共享的相关信息数据；Z轴代表不同的医疗和科研阶段。当患者在某个医疗机构进行某个医疗阶段时获取到某些信息数据时，空间图中便形成一个实点。因此，图1中形成的所有实点个数即为信息数据共享宽度，计算方法为fi （其中i=1、2...N1*N2*N3）。信息数据共享深度则通过计算每个实点处获取信息的收益医疗机构数量。而空间内所有实点获取信息的频率视为信息数据共享强度，例如某个患者在一定时间范围内被不同医疗机构共享的次数。

圖1信息数据共享度空间图

基于以上三方面，当患者在区域内任何一家医疗机构就诊时，通过信息共享平台可以第一时间掌握患者的所有相关信息，为诊断提供更为精确的数据。

2.2区域医疗行为分析系统的总体设计区域医疗行为分析系统主要分为四大模块：患者信息管理模块、行为监控功能模块、医疗资源热度统计模块、服务推荐功能模块。见图2。

图 2 功能模块结构图

患者信息管理模块是通过RFID健康卡这个唯一身份电子标识建立起来的患者信息档案，其中包括信息采集、数据标准化、数据存档等功能。行为监控功能模块则是基于健康卡，一旦产生新的数据记录便能跟踪到患者每一次的医疗就诊情况，对每一个就诊环节中医疗行为的监管。主要是观察某一次医疗过程所在的医疗机构、就诊持续时间等。通过将这些数据进行分析，总结出一般规律，并将分析结果以图表的形式呈现出来，可以综合评价某一次医疗行为的效率。医疗资源热度统计模块是根据行为监控模块所分析出来的数据，有针对性的将医疗行为选择进行归纳，将结果以图表的形式显示出来，为便于患者依据自身情况选择最合理的医疗途径提供客观依据。服务推荐功能模块是对不同医疗机构患者在一定时间范围内的进出率，然后根据患者建档信息，有效的通过最佳途径，如短信平台给予患者告知某天的就诊量过大可另选就诊时间等人性化服务。

3基于物联网的区域医疗行为分析系统实现

3.1患者医疗行为数据的采集患者行为数据是行为分析的基础，它包括数据信息的采集、分类、标准化和归档。在采集数据时，以往主要是通过手工录入，而利用物联网的RFID射频技术可以实现以非接触方式进行身份读取，在获取历史数据的同时建立新一份数据档案。

区域医疗行为数据主要包括患者就诊医疗机构、频率、时间，因此在所有医疗机构和部门安装RFID读写器，患者携带贴有RFID标签的健康卡，读写器通过射频无线信号读取卡信息通过无线网络将数据传递给RFID中间件，中间件对采集到的数据进行预处理并提供数据服务接口，医疗行为分析系统通过应用程序接口获取中服务数据对其进行统计分析和其他应用。见图3。

图3区域医疗行为数据采集

3.2射频识别系统的设计射频识别系统由电子标签、读写器和计算机网络组成，电子标签具有唯一的电子编码，用于存储患者相关信息。健康卡采用EPC 码64位数据结构存储患者信息，EPC码的结构包括版本号、域名管理、对象分类和序列号，版本号固定，其它分别对应姓名、性别、身份证号；读写器通过天线与电子标签进行无线通信，实现对电子标签数据的读取，再将患者信息传递给后端计算机网络，读写器采用与电子标签相同的高频段，通过时分多路存储方式读取校园卡信息；射频识别系统中有多个读写器，每个读写器将获取到的信息通过无线局域网传递给RFID中间件。