CN104182639A

CN104182639A - 一种健康管理系统

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Publication number: CN104182639A
Application number: CN201410424196.7A
Authority: CN
Inventors: 朱伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Suzhou Vocational University
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN104182639B

Abstract

本发明公布了一种健康管理系统，该系统包括便携式多参数检测仪、管理设备和医疗数据软件平台。便携式多参数检测仪由用户随身携带，随时检测用户的健康数据，管理设备是用户个人拥有的电子设备，用于存储和管理用户的健康档案，医疗数据软件平台存储所有用户的健康档案，以供卫生主管部门和医生调取使用。

Description

一种健康管理系统

技术领域

本发明涉及一种健康管理系统，尤其涉及一种适合个人用户监视和管理其所患疾病的管理系统。

背景技术

中国改革开放30年来，国家整体经济实力得到了很大程度的提升，即将进入中等发达国家水平。但是医疗体制的改革相对落后，医疗资源的不平衡导致人们对医疗机构有很大的偏见，表现在：水平高的医务人员往往集中于地市级三级以上的医院，大型医疗设备也往往集中在这些机构。如此，人们一旦患病，往往都直接奔向大医院，形成了甚至连感冒发烧之类的常见病、小病也去大医院的现象。这就造成了大医院人满为患、小医院门庭冷落的局面。长此以往，造成了恶性循环：大医院规模越来越大但仍然满足不了患者的要求，小医院患者越来越少，难以维持。

究其原因，加强基层医疗机构的医疗水平，为居民提供触手可及的医疗资源才是解决问题的根本。但是，基层医疗机构又缺乏实现基本职能的有效技术、手段。正是基于此，我们开展了医疗机构利用信息化手段对居民实施疾病管理技术的研究，指导居民根据自身健康状况，建立合理的生活方式。这一技术成功后，能够使得居民对医疗服务的消费自然而然地朝着合理的方向分流，最终的结果必将带来全民健康水平的提高，社会财富的大幅度节约。

以糖尿病为例，瑞典Malmous研究结果：生活方式干预可使糖尿病发病率降低50％；中国的大庆IGT研究证明，饮食和运动干预治疗可降低糖尿病发病率30-50％；芬兰的DPS研究证明，生活方式干预可降低糖尿病发病率58％；美国的DPP试验，研究对象为3200人，随访3年，结果表明，生活方式干预使美国人糖尿病发病率降低58％。据2004年公布的《中国居民营养与健康现状》的报道，目前我国糖尿病的发病率呈直线上升趋势，而治疗达标率(亚太地区糖尿病控制标准)仅为20％左右。其原因是采取综合性治疗措施不落实，除药物治疗之外，饮食、运动治疗多停留在泛泛的宣教，或给予饮食处方，无具体定量化的指导方法，患者自己难以执行。某医院曾采用为社区糖尿病患者定量配餐、送餐的方法配合治疗，但是很难满足每个人的要求，且不便于推广操作。多数患者反映饮食、运动治疗理论听起来容易，实际做到不易。如在饮食方面，有的糖尿病患者一味追求饮食控制，采取少吃或控制主食不控制副食，忽略了饮食搭配以及热量的摄入，出现能量偏低/过剩或营养素配比不合理，甚至营养缺乏的情况。上海第二医科大学医学营养教研室蔡美琴等的研究结果显示：糖尿病患者膳食的总能量摄入均低于目前推荐摄入量，三大热量营养素的比例明显不合理，蛋白质摄入量偏低、脂肪摄入量偏高，矿物质和维生素严重缺乏，是十分不合理的膳食结构。北京市的调查(2002年)数据得到了类似的结果：94.7％的糖尿病患者的膳食不符合糖尿病的膳食要求，57.9％的糖尿病患者摄入量大于消耗量，36.8％的患者三大营养素配比不合理。

运动的重要性和优点众所周知，但实际生活中由于缺乏规范的指导，运动治疗仅仅是个模糊的概念。医生要求病人加强运动，但并没有给出具体的运动量，对病人是否运动，运动量多大亦无监测手段。项目研究中证明：运动治疗与药物治疗道理一样，要想有疗效，必须达到一定的剂量(运动量)。运动量太低起不到治疗作用，运动量过大又影响血糖的稳定，只有达到有效治疗运动量，才能起到治疗糖尿病的作用。有效运动量到底是多少、如何监测等关键问题直接影响治疗效果。

由上述可见糖尿病患者的饮食、运动治疗，缺少的不再是概念，而是具体的个性化指导及处方，每位患者吃(动)什么，怎么吃(动)，吃(动)多少，迫切需要医务人员具体地量化，才能真正达到饮食治疗、运动治疗的效果。

现在已经有一些健康管理机构或者社区卫生服务中心提供了健康管理的系统和服务，但是这些系统通常需要使用一些专用医疗设备，个人用户使用上并不方便，并且也没有考虑用户隐私的安全性。

发明内容

本发明公开了一种健康管理系统，该系统包括便携式多参数检测仪、管理设备和医疗数据软件平台。便携式多参数检测仪由用户随身携带，随时检测用户的健康数据，管理设备是用户个人拥有的电子设备，用于存储和管理用户的健康档案，医疗数据软件平台存储所有用户的健康档案，以供卫生主管部门和医生调取使用。

为了尊重用户的隐私，保护数据的安全性，提高系统的鲁棒性，医疗数据软件平台还使用多台数据存储服务器存储数据，用户数据在加密后使用拆分算法拆分成多份，分别存储到各台数据存储服务器中。

医疗数据软件平台还具有报警模式服务器，将报警模式通过管理设备推送到用户随身携带的便携式多参数检测仪，该检测仪在用户数据符合报警模式时立即报警，通知用户或卫生主管部门。

附图说明

图1：本发明的健康管理系统的系统结构

具体实施方式

如图1所示，本发明的健康管理系统从功能结构上主要包括三个部分：便携式多参数检测仪、管理设备、医疗数据软件平台。

便携式多参数检测仪作为个人监控设备，由用户随身携带，可以同时测量心电、血氧、血糖、血压、呼吸、体温、胎心等个人身体健康数据，用随机配置的触摸屏进行操作，并根据需要检测的健康数据安装了相应的传感器和检测装置。此外，便携式多参数检测仪还安装了GPS模块和运动能量监测仪，可以监测用户所在的地点，可以完成计步等运动检测，获得用户的活动强度，最终换算成运动能量消耗。此外，用户还可以通过便携式多参数检测仪输入一些其他信息，例如睡眠时间、就餐时间、每日饮食等。

典型地，该便携式多参数检测仪可以是一个智能手环，可运行安卓系统，通过WIFI等无线技术上网，定期将获得的所有数据上传给管理设备。

管理设备是用户个人所拥有的一台电子设备，其与便携式多参数检测仪通过网络连接，可以作为一个家庭里的健康管理核心，定期接受一个家庭里多个便携式多参数检测仪所上传的数据，存储和管理该家庭里多个用户的健康档案，典型地，管理设备可以是一个智能手机，或者是一台个人计算机等电子设备。

管理设备中存储了用户的健康档案，健康档案包括了用户的各种个人健康信息，例如身高、体重、年龄、性别、既往病史等等常见的个人健康信息，还包括了便携式多参数检测仪所上传的所有该用户的数据。

管理设备中运行了一个健康专家系统，该健康专家系统根据用户的健康档案，为用户开具个性化、量化的膳食处方、运动处方，指导其养成良好的生活方式。

医疗数据软件平台运行于卫生主管部门或者社区服务中心，其可通过网络与各个家庭的管理设备相连接，从各个管理设备接收用户的健康档案并存储。平台长期运行的结果，将积累大量的用户健康数据，从而卫生主管部门可以使用这些数据进行统计、分析，在宏观上把握一个地区大量人口的健康状况，这对于卫生主管部门具有至关重要的意义。

其次，医生也可以通过医疗数据软件平台随时获得其病人的健康数据，从而根据病人的身体情况，向病人发出相应的指示，该指示通过医疗数据软件平台发送到病人的管理设备，病人就可以在不去医院的情况下，根据该指示进行相应的治疗调整。从而可以大大降低对医院医疗资源的压力。

分布式数据存储方案：

现代社会越来越强调尊重个人隐私，因此很可能有部分用户并不希望其个人健康档案被公开，只允许其信任的医生阅览。因此，信息化的健康管理系统一方面要注重网络安全，防止非授权人员偷窃用户隐私，另一方面，也应当允许用户选择是否授权卫生主管部门或者医生阅览其健康档案，最后，健康档案的数字化存储还需要考虑容灾和备份。

基于上述三方面的考虑，本发明提出了一种分布式的数据存储方法，用于医疗数据软件平台存储各个用户的健康档案。存储方法的主要步骤如下：

步骤1：管理设备使用加密算法E对用户a的健康档案A进行加密，即s＝E(A，K)，其中K是密钥，s是加密结果；卫生主管部门提供一个默认密钥，如果用户a允许卫生主管部门阅览和使用其个人健康档案，则可以直接使用该默认密钥进行加密，否则，用户a也可以自己选择一个密钥，并告知其信任的医生，医生使用该密钥解密s，以获取健康档案A。加密算法可以采用DES或者AES等任何公知的加密算法。

步骤2：假设医疗数据软件平台具有n台数据存储服务器(n＞2)，则管理设备使用拆分算法将s拆分成n份(具体的拆分算法在后面叙述)，分别上传到上述n台数据存储服务器，每台服务器各存储一份。上述拆分算法具有这样的特性：只要获得n份中的任意t份(t＜n)，就可以计算出s，t是一个预先设定的数值。例如，n＝5，t＝3时，只要获得5台服务器中任意3台服务器上的数据，就可以计算出s，这意味着即使有2台服务器损坏了，也不影响系统数据的完整性和安全性。在实际应用中，n台服务器可以分别放置在不同的地点，有不同的管理人员，即使某台服务器的管理人员想恶意破坏或窃取数据，他也不可能达到目的，这将大大增强系统的鲁棒性。

用户a将密钥K告知其所信任的医生后，医生如果要阅览用户a的健康档案，则可以使用医生计算机上的客户端从任意t台数据存储服务器调取数据，计算出加密后的健康档案s，然后使用密钥K对s进行解密，获得健康档案A。

拆分算法：

以下说明拆分算法的具体过程：

1)管理设备选择一个较大的质数p，在有限域GF(p)中随机选择t-1个数a₁，a₂，...，a_t-1，从而构造一个t-1次多项式f(x)：

f(x)＝s+a₁x+a₂x²+...+a_t-1x^t-1

这里，p可以是一个预先确定的公开的质数，但是a₁，a₂，...，a_t-1保密，只有产生它们的管理设备知道，x是自变量。

2)管理设备计算f(1)，f(2)，……，f(n)，获得n个函数值，这就是s的拆分结果。

3)n台数据存储服务器编号为server 1，server 2，……，server n，管理设备将f(1)上传存储到server 1，将f(2)上传存储到server 2，……，将f(n)上传存储到scrvcr n。也就是说，将f(i)上传存储到server i(1≤i≤n)。

从上述拆分算法可以看出，由于f(x)只有t-1次，因此只要任意t个点就可以重构这个多项式曲线。也就是说，只要获得t个服务器所存储的t个函数值以及服务器的编号，将其代入f(x)，就可以构造出t个t元一次方程，求解这个方程组就可以计算出s。

健康报警：

医疗数据软件平台还包括一个报警模式服务器，该报警模式服务器存储了多种健康报警模式，并且可以将健康报警模式推送到各个管理设备，各个管理设备再推送到便携式多参数检测仪。卫生主管部门可以操作该报警模式服务器，添加或删除健康报警模式。

由于便携式多参数检测仪是用户随身携带的，所以一旦该便携式多参数检测仪发现用户数据符合了某个健康报警模式，则其会立即报警，通知用户可能出现的健康问题。

举例来说，当非洲地区发现了新的病毒传染病，例如埃博拉病毒，卫生主管部门会立即新建一个埃博拉报警模式，埃博拉报警模式包括：感染埃博拉病毒的症状，以及埃博拉病毒爆发的地点。报警模式服务器会立即将这个新的报警模式推送到各个管理设备，管理设备再将其推送到用户随身携带的便携式多参数检测仪(例如智能手环)。当某个用户带着该智能手环在非洲地区旅行时，手环上的GPS模块会监测用户所在的地点，如果用户所在的地点和用户的健康数据符合上述埃博拉报警模式，手环会立即报警，通知用户或卫生主管部门。

Claims

1.一种健康管理系统，其特征在于，该系统包括便携式多参数检测仪、管理设备和医疗数据软件平台；其中

便携式多参数检测仪作为个人监控设备，由用户随身携带，能够同时测量心电、血氧、血糖、血压、呼吸、体温、胎心等个人身体健康数据，该便携式多参数检测仪具有触摸屏、GPS模块、运动能量监测仪，以及用于检测上述健康数据所需的传感器和检测装置；用户通过该触摸屏操作该便携式多参数检测仪，并输入需要的个人生活信息，GPS模块用于监测用户所在的地点，运动能量监测仪用于监测用户的运动，获得用户的活动强度，最终换算成用户的运动能量消耗；所述便携式多参数检测仪定期将获得的所有数据上传给管理设备；

管理设备是所述用户个人拥有的一台电子设备，其与便携式多参数检测仪通过网络连接，定期接受便携式多参数检测仪所上传的数据，管理设备中存储了所述用户的健康档案，健康档案包括用户的各种个人健康信息，例如身高、体重、年龄、性别、既往病史等等常见的个人健康信息，还包括了便携式多参数检测仪所上传的所有该用户的数据；管理设备中运行了一个健康专家系统，该健康专家系统根据用户的健康档案，为用户开具个性化、量化的膳食处方和运动处方；

医疗数据软件平台运行于卫生主管部门或者社区服务中心，其可通过网络与各个管理设备相连接，从各个管理设备接收用户的健康档案并存储，卫生主管部门可通过该医疗数据软件平台获得大量用户的健康档案数据，并对其进行统计分析；医生可通过该医疗数据软件平台获得其病人的健康数据，根据病人的健康数据向病人发出相应的指示，该指示通过医疗数据软件平台发送到病人的管理设备；该医疗数据软件平台包括n台数据存储服务器，用于存储用户的健康档案，n＞2；

管理设备使用加密算法E对用户的健康档案A进行加密，即s＝E(A，K)，其中K是密钥，s是加密结果，并使用拆分算法将s拆成n份，分别上传到上述n台数据存储服务器，每台服务器各存储一份；管理设备加密健康档案并上传后，用户将其使用的密钥K告知其所信任的医生，医生使用医生计算机上的客户端从数据存储服务器调取数据，获得该用户加密后的健康档案s，然后使用密钥K对s进行解密，以获得健康档案A。

2.如权利要求1所述的健康管理系统，其中的拆分算法具有下述特性：只要获得n份中的任意t份(t＜n)，就可以计算出s，t是一个预先设定的数值；所述n台数据存储服务器编号为server 1，server 2，……，server n；

所述拆分算法的具体步骤为：

(1)管理设备选择一个较大的质数p，在有限域GF(p)中随机选择t-1个数a₁，a₂，...，a_t-1，从而构造一个t-1次多项式f(x)：

f(x)＝s+a₁x+a₂x²+...+a_t-1x^t-1；

(2)管理设备计算f(1)，f(2)，……，f(n)，获得n个函数值。

(3)管理设备将f(1)上传存储到server 1，将f(2)上传存储到servcr 2，……，将f(n)上传存储到server n。

3.如权利要求1-2任意一项所述的健康管理系统，其中所述加密算法为DES算法或者AES算法。

4.如权利要求1-3任意一项所述的健康管理系统，其中所述便携式多参数检测仪是一个智能手环，运行安卓系统，通过WIFI无线技术上网。

5.如权利要求1-4任意一项所述的健康管理系统，其中所述管理设备是一台智能手机。

6.如权利要求1-5任意一项所述的健康管理系统，其中卫生主管部门可以提供一个默认密钥，用户可以使用该默认密钥加密健康档案。

7.如权利要求1所述的健康管理系统，其中所述医疗数据软件平台包括一个报警模式服务器，该报警模式服务器存储了多种健康报警模式，并且可以将健康报警模式推送到各个管理设备，每个管理设备再推送到所述便携式多参数检测仪。卫生主管部门可以操作该报警模式服务器，添加或删除健康报警模式；当所述便携式多参数检测仪检测到用户数据符合了某个健康报警模式时，就立即向用户报警。

8.如权利要求7所述的健康管理系统，其中每个健康报警模式包括一种疾病的症状，以及该疾病可能发生的地点；所述便携式多参数检测仪使用GPS模块监测用户所在的地点，当用户所在的地点和用户的健康数据符合所述健康报警模式时，立即向用户报警。

9.如权利要求7所述的健康管理系统，其中所述便携式多参数检测仪能够直接向卫生主管部门报警。

10.如权利要求1所述的健康管理系统，其中所述管理设备作为一个家庭的健康管理核心，定期接受一个家庭里多个便携式多参数检测仪所上传的数据，存储和管理该家庭里多个用户的健康档案。