移动健康和智慧医疗关键技术

一、 移动健康和智慧医疗快速发展

我国从2000年起进入老龄化社会，老年人口正以每年800万的速度递增，预计到2040年前后，老年人口将达到4亿人的峰值，占届时总人口的31%左右，不同程度地需要提供护理照料服务，但由于医疗从业人员培养的周期性较长，面对日益增加的医疗保健需求，社会医疗资源明显不足。另一方面，目前我国处于亚健康状态的人已超过7亿，占总人口的60-70%，据卫生部《中国慢性病报告》显示中国有3亿人超重和肥胖、血脂异常1.6亿、慢性病患者2.8亿、2亿高血压，但高节奏的现代生活使人们无暇顾及自身的健康状况。

iCare(intelligent healthCare)是通过移动网络和智能移动终端来提供移动健康(mHealth)和智慧医疗(eHealth)的最新实践。移动健康可为现代人群提供随时随地、高效便捷的个人健康管理手段，预防和缓解慢性病对健康的威胁。而智慧医疗则是现代信息通信技术(ICT)与数字医疗技术结合的产物，可为医疗卫生机构和服务行业机构提供信息化的解决方案，以提升专业医疗服务的效率、质量和范围。

移动健康和智慧医疗在巨大的社会需求下正快速发展。2006年由众多一流的科技开发公司和医疗机构成立了康体佳健康联盟(Continua Health Alliance)，该组织不断完善移动医疗健康解决方案的生态系统，致力于确保产业链上下游设备互连互通，迄今在全球已有超过220个成员公司。2012年5月，GSMA专门成立Mobile Health Programme，希望运营商能够借助无所不在的移动通信网络和快速增长的智能终端，加速解决社会在医疗健康方面的需求。从2012年起，国家科技重大专项课题——“新一代宽带无线移动通信网”——也单独立项，计划在后续4年中推动“面向数字医院的医疗物联网”的关键技术研究与应用实施。同时，普华永道2012年发布的分析报告预计2017年该领域的全球收入可达到230亿美元。

二、 移动健康和智慧医疗关键技术

移动健康和智慧医疗系统框架

移动健康和智慧医疗的关键技术分布于感知层、网络层和应用层。如上图所示，感知层通过传感器采集数据、再由短距离通信协议将信息汇聚在个人服务器(手机、平板、或家庭网关);网络层实现安全上传健康数据，并及时给用户反馈必要的响应;应用层存储、分析健康数据，提供基础的业务能力或将健康数据开放给第三方提供多样化的应用和服务。

在感知层，目前主流的芯片厂商纷纷从各自擅长的角度积极介入移动健康和智慧医疗领域，推动生命体征数据采集技术的快速成熟。比如德州仪器(MSP430系列芯片)将传感信号采集和片上处理分析功能整合在一起;飞思卡尔将自身在传感器领域的优势进一步提升和整合，而推出统一的集成传感器应用开发平台(如MMA9550L运动感应平台、MPL3115A2压力和高度平台)。

目前低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)和Zigbee均是适合传感器设备和个人服务器之间的短距离无线通信标准，其中蓝牙应用更为广泛。上述两种短距离通信标准，相对于现有其他通信标准，具备较好的其易用性、电源功耗、速率和稳定性。

体感网中传感器节点示意图

如上图所示，传感器设备通过短距离通信协议可组成体感网(Body Sensor Network, BSN或者Body Area Network, BAN)。体感网可实现同时采集多项生理参数(如：体温、血压、脉搏、心电、脑电、皮电、血氧、血糖)，并将这些采集到的信息汇聚后通过个人服务器传送到远端的服务器，进行更深入的处理和分析，提供更加个性化的健康和医疗服务。

在网络层，移动通信网络的各项通信能力使得移动健康和智慧医疗服务变得便捷和有效。其中，主要应用的关键技术有：短信和彩信能力，可鉴权可认证的安全数据传输的专网，便于远程协同的音视频能力，便于大规模、灵活、可靠信息存储的云技术，以及便于传感器节点规模组网的物联网平台技术。

在应用层，主要实现移动健康和智慧医疗的数据存储、数据分析、数据挖掘，并在此基础上提供相应的健康或医疗服务。另一方面，健康和医疗数据经常要与其他医疗机构进行互联互通，或提供给第三方以实现更加丰富的业务能力。HL7卫生信息交换标准(Health Level 7)，是目前作为规范应用层与各医疗机构、医疗事业行政单位、保险单位以及其它服务机构的各种不同信息系统之间进行医疗数据传递的主要标准。

三、国际主流运营商纷纷深度介入健康和医疗服务市场

随着对移动健康和智慧医疗市场重视程度的提高，国际主流运营商从起初借助自有的核心通信能力引入合作伙伴提供解决方案，逐渐发展为与解决方案提供商及服务提供商深度合作、联合开发产品并提供服务，甚至部分运营商基于对该领域的巨大市场前景的考量，还专门成立公司、开始独立运营健康和医疗服务。

在感知层，运营商主要通过整合市场上最优秀的移动传感器设备商(best-of-breed providers)从而为用户提供个性化的、最优质服务的健康和医疗服务。如AT&T借助WellDoc的血糖设备提供糖尿病管理服务，借助eCardio Diagnostics的心电设备提供远程心电监护服务;DT与BodyTel公司联合，提供血压、血糖、体重的远程监测服务等。

在网络层，运营商利用自有的通信能力为移动健康和智慧医疗提供丰富的、便捷的服务。例如中国移动各省公司已经开展的预约挂号、远程诊疗、无线查房、新农合、医患互动服务;Orange最近与GE在法国联合开展医院的PACS存储服务，借助运营商的云计算资源优势解决医疗级的诊断图像和视频对带宽和存储容量的需求。

在服务层，随着对移动健康和智慧医疗的重视程度不断提升，运营商的参与力度也在不断加大。2012年6月，Orange Business Services与Sorin Group宣布推出SMARTVIEW服务，使用联合研制的基于物联网平台的远程监测设备，在欧洲对心脏植入CRM(Cardiac Rhythm Management，心脏节律管理设备)的用户提供远程监测服务。而NTT DoCoMo为了进一步拓展在该领域的发展，于2012年7月与欧姆龙(Omron)强强联合，成立合资公司DoCoMo Healthcare(DoCoMo占66%股份，欧姆龙占34%股份)，融合了欧姆龙于2011年11月推出的移动健康业务WellnessLINK和NTT DoCoMo原有的iBodymo和Healthcare服务，并计划在未来构建云平台，与更多的合作伙伴共同推出健康方面的业务。

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