数字健康管理系统

　  一、项目概述

世界各国现有成熟的商用健康管理系统在健康管理实践中并没有取得预期的效果。根据我们的分析，问题的症结在于缺乏便捷、高效、廉价的健康体征信息获取方法，缺乏相应的关键技术装备与服务体系。本系统综合应用运动医学、营养学、社会学、运动心理学等学科的理论和技术方法，结合现代信息、计算机和光机电一体化技术，构建一种以互联网为纽带，以大型健康基础数据库系统为支撑，以健康评估、亚健康预警和健康干预为核心，以健康检测设备/人体运动信息反馈设备/数字体育设备为触角，面向广大群众、面向社区健康管理师的数字健康管理服务体系。

本项目设计的“数字健康管理系统”包括个体健康体征参数测评、多途径干预方案的制定、以数字体育形式存在的健身干预、干预过程的定性和定量监控、个体体质机能状况的再检测等多个环节，构成一个闭环的健康管理系统，为广大群众慢病预防和保健服务提供了整体解决方案，其基本工作流程如图1所示。

图1 社区居民健康管理系统工作流程

数字健康管理系统功能介绍：

(1)用集成化身体机能测试分析系统快速获取人体机能与健康信息。集成化身体机能测试分析系统（如图2所示）可检测5大指标体系：身体形态、肌肉力量、心血管代谢、身体灵敏与协调控制和运动心理。其中身体形态包括身高、体重、骨密度、人体成分精细分析

等指标；肌肉力量包括特定肌肉（肌肉群）的爆发力和耐久力，考虑到需要评估全身肌肉协调工作能力，我们采用模拟划船器取代功率自行车，因为双桨划船运动能调动全身绝大部分肌肉参与协调运动；心血管代谢通过检测桡动脉的动态脉搏波和动态心率，推导出心脏、外周血管的血液流体动力学指标和生理指标（血管弹性等）；身体灵敏性与协调控制包括静止平衡能力、动态平衡能力、身体柔韧性（坐位体前屈）、神经反应时、动作完成时等指标；运动心理包括运动疲劳、皮温皮阻以及注意力分散度等指标，具体入围指标及入围依据见表1。

表1 健康体征入围指标及其依据

（2）健康评价和干预

基于自主研制的集成化身体机能测试分析系统，实现个体身体状态和健康状态的低成本动态测试，积累可反映其发展演变过程规律的动态数据。从动态的个体身体机能测试参数中抽象出表征亚健康身体状态的特征体系，探索这些指标之间的逻辑关系，建立起健康状态评估指标体系和亚健康预警模型，实现科学量化的健康评估。集成多学科专家经验知识，针对个体呈现的不同亚健康状况特征，从体能锻炼、均衡营养、康复治疗、生活方式纠偏等方面，研究兼顾普适性和个性化的亚健康干预方法。最终达到有别于现代医学的体检以及美国等开展的问卷调查为主要形式的健康管理，实现对个体健康机能指标体系中各参量的变化量（ΔXi）的检测和分析管理。

（3）干预过程的监控

通过对日常体力活动能量消耗的实时检测，可以准确推算出个体的运动强度和运动量，实现干预过程的监控。健康干预过程监控设备有三个基本要求：第一，准确测量运动能耗、强度和时间；第二，不能影响或限制人的正常生产生活；第三，使用简单、维护方便。根据我们的调前期研究成果，本项目拟采用基于足底压力分布的数字运动鞋实现便携式能耗检测。

数字健康管理系统的优势：

（1）研制低成本、集成化的健康体征参数测试仪器，解决健康信息的动态、快速和无创获取问题。

（2）解除当前医学体质理论下静态指标的约束，通过对人体体质机能参数变化量的分析，认识并解析个体健康状况的变化趋势，甄别生命自然进程和健康管理对健康状况改变的作用。

（3）针对不同人群（儿童、运动员、老年人、残疾人等）与环境、器械交互的特点，开展体质机能与健康特征参数的获取方法与关键技术研究，有效获取体质机能与健康信息，系统研究人体信息感知和反馈机制、多通道人机交互方法，为评价、指导和改善个体机能与健康提供理论基础和技术支撑。

（4）基于大样本健康体征信息的积累，运用分类、聚类、关联与时序等数据挖掘方法，建立健康体征表征参量与健康状态发展趋势之间的动态关联性，建立个体健康评估模型和干预专家系统，对各种典型人群提供普适性健康管理服务与运动技能指导。

（5）发明研制相关便携式仪器装置监控个体的运动状态（运动处方的执行过程）和生活起居状况（包括非特定运动的能耗、睡眠质量和营养素摄入情况等），实现干预过程的定量监控。

二、市场需求预测

中国中医科学院副院长刘保延等专家多次强调,健康与疾病是人类生命活动矛盾的两个方面,如何把握健康、如何控制疾病目前有两种主要的体系与医学。其一,以病为中心的防病抗病体系——对抗医学，以人为中心的健康保障体系——整体医学。新型卫生健康保障模式则是在以人为中心的健康保障体系的基础上，吸纳对抗医学的成果和方法,从人体健康状态风险管理的角度,对人体健康状态进行系统分类,并将其作为健康状态的风险管理基础。

新医改方案经国务院审议已于今年春节前通过。其中,逐步促使卫生服务均等化、在全国建立统一的居民健康档案、充分保障未病人群的健康管理和保健作用等均是其重要组成部分。这些无疑表明政府引导思路的转变,将国民健康的重点放在病前控制,而不仅仅是病后的治疗。事实上,卫生部部长陈竺在不同场合都提到,让国民不生病、少生病、晚生病、少生大病,才是医疗卫生服务的基本目标。“13亿人的健康不能光靠看病吃药。”将医药费降下来、建更多的医院,这都是亡羊补牢的办法,虽说犹未晚也,但毕竟不是上上之策。“和治疗相比,预防更为积极主动,更具有良好的成本效果。”

尽管卫生管理部门已经意识到疾病预防和保健的重要性，但由于缺乏必要的技术装备，难以建立起科学的社区卫生服务模式。根据我们的分析，问题的症结在于缺乏便捷、高效、廉价的健康体征信息获取方法。在此背景下，“发展可以量化评估人口健康状态的技术”、“发展能够评估个体多种状态和病原体的临床检测技术”成为我国急需解决的重大科学技术问题。

在当前经济水平下，本系统的目标客户首先是是国家新医改政策制定的社区卫生中心、卫生服务站和乡镇卫生院；其次是满足部队科技强军需求以及国家助老助残计划需求；第三是健身会所与各类健康体检中心；最后具有一定经济实力、对自身健康较为关注的高收入个体。随着人体数据的积累以及系列化产品的不断研发，将逐步扩大到普通大众。

本项目产品以其低廉的测试成本、便捷的测试流程、基于各指标统一定标的综合评价服务，必将在新形势下发挥其不可替代的作用。随着健康管理产业的发展，其标准化是势在必行的，机能与健康综合测评系统作为重要的硬件组成部分，需要遵循标准的硬件电器接口协议、数据通信协议和结构设计规划。届时，测试仪器将和现在的电脑一样，具有多种可选配置，并具有相当的互换性。

美国卫生研究院（NIH）的统计资料显示，美国约有11%的人口以俱乐部会员的形式，利用各类健身器械和仪器系统，进行正规身体锻炼，西欧平均有5%的国民，采用类似的形式进行健身，我国这个数据只有0.05%。随着国家经济社会的发展，通过适当的市场培育，本系统经济效益前景是明确的、巨大的。

对于社区医疗卫生中心、由健康管理企业运作的健身俱乐部、会馆等单位，产品将由政府或健康管理企业直接批量采购。从2007年国家相关统计数据来看，全国有各级卫生机构29.84万家，其中综合医院、中医院和专科医院1.99万家，其余为基层卫生服务机构等。目前，不论是综合性医院还是基层卫生服务站，其仪器设备的配置均以疾病治疗为目标，在疾病预防和保健方面的技术装备几乎是空白，无法满足基层群众的保健需求，而这部分医疗卫生单位又是承担新医改任务的生力军，只要我们成功通过卫生部示范考核，他们必定成为本项目产品需求最先启动的客户群。根据前期的初步调研，将系统产品单台售价定位在15万元人民币左右应该是各方比较认可的一个价格，按照占领目标市场的10%计算，仅政府需求一项就拥有超过40亿的市场空间。再加上军队和助老助残计划市场，本项目产品具有巨大的市场需求。

三、投资策划及效益分析

本项目涉及到健康体征检测、健康状况和风险因素评估、干预方案推理、干预过程监控、运动处方促进等多个环节，所涉及的各种检测仪器均已经完成样机开发，支撑软件平台业已建立。相关的核心技术已申报多项国家发明专利，均进入实质审查阶段，其中部分已经授权。因此，本项目的资金需求主要用于系统的试点应用，以及产品定型、生产和推广。

系统试点应用阶段（2010.4-2011.8）：2010年4月，本项目将率先在合肥井岗镇社区、北京天通苑社区以及某一个中部省份的农村中心镇卫生院进行试点应用。三个试点社区的总人数30万，本项目将筛选其中的5%即1.5万人口加入，进行为期16个月的健康管理实践。在此阶段，预计资金需求5百万元，主要用于仪器设备制造、宣传、培训、数据统计分析、专家咨询等。

产品定型阶段（2011.9-2012.12）：试点应用取得成功后，将于2011年8月起着手进行产品定型工作，拟定型产品包括系统级解决方案《社区健康管理系统》、《会馆健康管理系统》和《家庭版健康管理系统》，以及单元产品解决方案《骨密度测试仪》、《体成分测试仪》、《心血管机能测试仪》、《体质机能综合测试仪》、《数字化运动鞋》、《日常能耗仪》等。在此阶段，预计投入资金1千5百万元，主要用于厂房建设、生产线建设、质检仪器采购、产品小批量生产、技术/生产等人员薪资等。

产品试销售阶段（2012-）：根据本项目各种产品的目标客户和功能定位，联合健康管理公司、健康顾问公司等，建立健全运营机制、销售渠道，力争将产品早日推向市场，尽快占领市场。在此阶段，预计投入5百万元，主要用于宣传推广、储存及物流管道建设等。

经济效益分析：

社区卫生服务中心作为基层医疗单位，是我国慢病防控策略实施的主体单位，业已覆盖全国。国务院《关于深化医药卫生体制改革的意见》（2009）、卫生部《医药卫生体制改革近期重点实施方案》（2009—2011）等文件均明确提出，基层社区卫生服务机构应承担起全民健康“看门人”的角色，但到目前为止，社区卫生服务中心尚未发挥政策与战略中阐述的重要功能和实际意义，由于缺乏必要的技术手段，疾病预防仍然停留在“合理锻炼、均衡饮食”的宣教阶段。本项目将为基层社区卫生中心职能的发挥提供强有力的技术支撑。目前，全国基层卫生服务组织28万家，按照占领目标市场的10%、单套系统售价15万计算，仅政府需求一项就拥有42亿元的市场空间。

另外，单元产品也拥有广阔的市场前景。以体成分仪为例，由于其能够精确区分脂肪在全身个环节的分布，对于减肥、塑体具有重要的指导意义，目前日本、欧美每个家庭均拥有1-2台体成分仪。截至2005年，体重超重者2.17亿，他们都是慢病的高危人群，按照占领潜在客户1%、单台仪器售价2万元计算，拥有400亿元以上的市场。

社会效益分析：

健康管理的宗旨是调动个人及集体的积极性，有效地利用有限的健康资源来达到最大的健康改善效果。据1994年美国疾病预防和控制中心评估，通过改变个体行为可预防47%的早死；通过调节环境因素可预防另外17%的早死；而通过改进医疗手段，可预防的早死仅为11%。美国哈佛公共卫生学院的一项调查显示，通过有规律的长期健康管理，能够避免80%的心脏病、70%的中风以及50%的癌症。针对国际主流健康管理系统所存在的严重缺陷，本项目提出“数字健康管理系统”的概念，致力于解决健康检测、评估、干预监控等方面的一系列关键技术问题，为健康管理产业的培育和发展提供基础理论和关键技术支撑，使得我国在该领域占据有利地位。更为重要的是，该项工作有望为提高国民健康意识、改善国民健康水平做出实质性贡献，为创建以人为本的和谐社会奠定基础。

四、项目团队介绍

本项目现已形成了一支40人的技术团队，其中具有博士、硕士学位的人员15人，副研究员以上人员5人，中、青年科技人员占80%以上。项目组成员锐意进取、努力拼搏，在本项目的前期科研工作中已经取得一系列重要成果，使得本项目的核心技术均拥有完全自主知识产权。

项目组成员围绕本项目的核心技术已申报多项国家发明专利，均进入实质审查阶段，其中部分已经授权。所申报的部分专利如下：（1）在健康体征单元检测方面有《超声骨密度测量分析系统》（200810194780.2）、《基于桡动脉脉搏波的心血管机能参数检测分析方法及检测装置》（200910185372.5）、《一种便携式通用生物信号获取和分析系统及方法》（200910184853.4）。（2）在集成化健康体征检测方面有《人体健康量化测量集成装置》（200910185375.9）、《基于桡动脉脉搏波的心血管机能测评系统》（200910185373.x）。（3）在健康评估方面有《人体机能动态测评方法》（200910185374.4）、《一种多参数人体机能检测装置及检测方法》（200910185371.0）。（4）在日常生活活动监控方面有《基于柔性阵列压力传感器的健康监测运动鞋及其健康监测的方法》（200910117112.4）、《一种足部加速度信息采集系统及其加速度信息采集方法》（200910184852.x）。

五、合作模式

技术入股；资本市场融资；部分知识产权的转让或授权等。

本项目要求建设生产厂房2000平米，科研与办公用房400平方米，并具有相应的物流储运能力。项目拟建设5条生产线，分别用于批量生产健康体征信息动态测评装置、骨质密度测试仪、心血管机能测试仪、体成分测试仪以及管理软件。同时，为生产线将配套有产品寿命测试、质量监控、性能评估实验环境。