滿旭彤

本文在對(duì)健康管理系統(tǒng)及其安全性規(guī)范進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，針對(duì)健康管理系統(tǒng)的安全性進(jìn)行了需求分析，提出了健康管理系統(tǒng)的機(jī)密性需求。本文采用pandas中的data.corr函數(shù)方法，得出結(jié)果值，使用DataFrame 函數(shù)創(chuàng)建新的相關(guān)性系數(shù)據(jù)表，并按照相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值從高到低進(jìn)行排序，篩選出關(guān)鍵特征，通過數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)校對(duì)的方法保證決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，避免因?yàn)閿?shù)據(jù)誤差的原因影響決策支持系統(tǒng)分析預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

一、引言

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)不同的領(lǐng)域不斷快速發(fā)展，并且被廣泛應(yīng)用。而在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展中，運(yùn)用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)醫(yī)療的發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前研究的重要課題之一。伴隨當(dāng)前各大醫(yī)院實(shí)行醫(yī)療信息一體化的模式，隨之而來(lái)更多關(guān)于移動(dòng)醫(yī)療和遠(yuǎn)程醫(yī)療等相關(guān)的課題研究。目前在醫(yī)療行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)支用在各大醫(yī)院中的臨床診斷、信息處理、重癥監(jiān)護(hù)、教學(xué)、管理等方面，并且均經(jīng)過大量的應(yīng)用而得到效果的驗(yàn)證。

二、預(yù)測(cè)算法的健康管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）數(shù)據(jù)收集

本文建立預(yù)測(cè)心腦血管疾病模型的數(shù)據(jù)來(lái)源于2020年上半年天津某三甲綜合性醫(yī)院患者的體檢數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)源主要包括年齡、性別、吸煙史、身高、體重、飲酒史、脈搏、舒張壓、收縮壓、谷草轉(zhuǎn)氨酶、尿酸、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、肌酐、糖化血紅蛋白測(cè)定、血小板計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、患病標(biāo)志共21個(gè)變量。

（二）數(shù)據(jù)處理

（一）填充缺失值：數(shù)據(jù)缺失在許多研究領(lǐng)域都是一個(gè)復(fù)雜的問題。對(duì)數(shù)據(jù)挖掘來(lái)說，缺失值的存在，可能造成以下影響：首先，系統(tǒng)可能丟失大量的有用信息；第二，系統(tǒng)中所表現(xiàn)出的不確定性可能更加顯著，系統(tǒng)中蘊(yùn)涵的確定性成分更難把握。

（二）針對(duì)性別、吸煙史、飲酒史三個(gè)體征參數(shù)，在本論文中采用自定義函數(shù)get_label、get_label_code，對(duì)訓(xùn)練集和測(cè)試集數(shù)據(jù)進(jìn)行for循環(huán)進(jìn)行每列判斷，將字符型轉(zhuǎn)成數(shù)值型。數(shù)據(jù)表中，體征參數(shù)性別，女用0替代，男用1替代，有吸煙史和飲酒史用0替代，無(wú)吸煙史和飲酒史用1替代，吸煙史和飲酒史不明確的用2替代。

（三）相關(guān)性分析

由于醫(yī)療數(shù)據(jù)巨大而且具有多樣性，導(dǎo)致會(huì)有冗余數(shù)據(jù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的第一層是由輸入神經(jīng)元進(jìn)行輸入層，所以確定好輸入神經(jīng)元個(gè)數(shù)是非常重要的步驟。本文數(shù)據(jù)源是在病人體檢報(bào)告結(jié)果中隨機(jī)選取了21個(gè)生命體征，要將這21個(gè)生命體征與患病標(biāo)志進(jìn)行相關(guān)性分析，本文采用pandas中的data.corr函數(shù)方法，取值范圍為[-1，1]，取值接近-1，表示反相關(guān)，類似反比例函數(shù)，取值接近1，表示正相關(guān)。得出結(jié)果值，使用DataFrame 函數(shù)創(chuàng)建新的相關(guān)性系數(shù)據(jù)表，并按照相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值從高到低進(jìn)行排序，篩選出關(guān)鍵特征。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一） 健康管理系統(tǒng)的開發(fā)方法

健康管理系統(tǒng)的開發(fā)往往采用的是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，通過知識(shí)圖譜的搭建為之后語(yǔ)義層和用戶展示層的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。不過由于醫(yī)院管理的特殊性，醫(yī)院健康管理系統(tǒng)的開發(fā)采用的是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)模式。

（二）系統(tǒng)登錄

健康管理系統(tǒng)登錄模塊是整個(gè)平臺(tái)的入口，所有的用戶都要通過這個(gè)入口進(jìn)入到系統(tǒng)中去，使用Java和.NET的技術(shù)開發(fā)登錄模塊，并提供接口完成用戶認(rèn)證與授權(quán)。

（三） 基本信息模塊

此模主要包含基本信息、診療記錄、日常體檢等子模塊。

每個(gè)子模塊都可以進(jìn)行相應(yīng)的操作，例如上傳、下載等等。系統(tǒng)根據(jù)注冊(cè)者的權(quán)限展示給用戶各種信息與功能。

1.健康統(tǒng)計(jì)模塊

統(tǒng)計(jì)模塊主要是針對(duì)運(yùn)用此系統(tǒng)的人員的總結(jié)。此模塊內(nèi)可以顯示出用戶每一年的身體狀況。并且每一個(gè)子模塊均能進(jìn)行查詢和查看。年度健康檢查疾病用于統(tǒng)計(jì)今年健康檢查中發(fā)生的疾病的發(fā)生次數(shù)和該疾病的發(fā)生次數(shù)，通過在同一頁(yè)上顯示歷年健康檢查次數(shù)，系統(tǒng)用戶可以簡(jiǎn)單直觀地了解今年疾病的分布情況。

2.健康管理模塊

該模塊是管理系統(tǒng)最為核心的部分，主要能夠?qū)崿F(xiàn)最初期的警告用戶身體狀況的警報(bào)和通知功能，使用戶熟悉自己的身體各項(xiàng)情況。如果有問題存在應(yīng)當(dāng)去醫(yī)院檢查，早期發(fā)現(xiàn)心血管疾病等慢性病。

調(diào)用HealthwarningController類中的血壓預(yù)測(cè)算法，并對(duì)用戶的血壓預(yù)測(cè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)血壓預(yù)警的目標(biāo)。

提示用戶進(jìn)行體檢，系統(tǒng)用戶可以清晰的看到?jīng)]有年度體檢的用戶，并在維護(hù)時(shí)向用戶提供及時(shí)的通知提醒。藥物提醒是對(duì)還沒有痊愈的正在服藥的用戶加以提醒及時(shí)服藥。

3.系統(tǒng)維護(hù)模塊

此模塊是維護(hù)健康管理系統(tǒng)的基本運(yùn)行，以確保系統(tǒng)的正常工作。使用維護(hù)模塊的人員基本為管理員，又或是管理員給予了權(quán)限的用戶。添加字典管理功能，可以在不影響系統(tǒng)正常使用的情況下隨時(shí)更改系統(tǒng)字段，從而提前添加ICD10疾病和系統(tǒng)的大部分字段。

四、總結(jié)

當(dāng)前個(gè)人對(duì)自身的健康進(jìn)行管理的意識(shí)不斷的提高，為此誕生了許多的對(duì)健康進(jìn)行管理的系統(tǒng)。智能的健康管理系統(tǒng)通過大力的推廣可以把醫(yī)療覆蓋面繼續(xù)擴(kuò)大，并且還能提升廣大人民群眾對(duì)健康進(jìn)行管理的意識(shí)、追蹤個(gè)人的健康狀況、傳授相關(guān)的醫(yī)療知識(shí)和衛(wèi)生防護(hù)知識(shí)。并且還能提升醫(yī)護(hù)人員的水平。當(dāng)前國(guó)內(nèi)運(yùn)用健康管理的系統(tǒng)主要是疾病的預(yù)防及跟蹤、居民健康信息的采集、疾病分析及預(yù)測(cè)等多功能和多方向。

作者單位：悉尼大學(xué)