基於遠程語音體征監測居家健康管理系統研究與設計

丁臘春

導讀：通過機器人語音交互功能來實現居民居家健康管理。通過小型實體機器人的簡單開機，啟動語音體征錄入功能，語音錄入並上傳到個人健康數據管理系統，實現個人體征的測量、上傳、清洗與載入，形成個人居家健康管理檔案。並實現通過機器人語音功能進行健康宣教與健康隨訪。解決傳統通過藍牙、無線等物聯網技術連接智能設備不足，實現居家健康管理一體化、全程化與信息化，實現健康宣教、健康隨訪的智能化與語音化，改善用戶體驗、管理數據統計更加真實。

隨著我國社會經濟快速發展，人民生活水平迅速提高以及生活方式巨大轉變，人民群眾健康意識逐步提高，健康管理需求不斷增加。人口老齡化加速，2017年末65周歲以上人口15831萬人，佔總人口的11.4%，養老問題亟待解決。

如何提高人均健康期望壽命，阻止、延緩發病或降低致殘率，如何開展健康養老、醫養老結合等，需要有效而可靠的健康管理。如何找到一種簡單易行、體驗良好、價格可接受的健康管理手段來管理健康人群、居家高危人群、慢病人群及老年人群成為信息工作者近期要突破的工作重點，也考驗著管理者的智慧，影響著每一個和醫療、健康管理相關醫療機構、企業、專家和家庭的未來，因此健康管理信息技術，特別是互聯網+、語音識別、人工智慧與大數據等技術在健康管理中的作用成為新的關注熱點。結合互聯網+應用與國內知名廠商合作開發了語音體征錄入機器人的居家健康管理系統，嘗試了語音技術與人工智慧技術在健康管理領域中的應用。

系統設計

長期以來，語音技術在醫療領域的已成功應用於進行影像識別、病歷手寫、智能諮詢、設備控制，也有用語音做隨訪服務嘗試。系統前端通過遠程語音機器人監測居家居民的健康體征數據，上傳存儲於衛生健康管理機構，銜接居民健康管理中心、各級醫療機構、社區衛生服務中心、居民及行政主管部門，實現居民健康管理信息的居家採集、轉換、上傳、存儲與載入，形成統一存儲管理的個人健康數據中心，同時融合個人醫療康複數據後形成個人健康管理檔案。語音功能替代人工進行健康教育與健康隨訪工作，實現個人健康管理信息系統的互聯互通與數據共享。

系統功能

圖1 語音體征錄入系統功能架構

基於遠程語音體征監測機器人的居家健康管理系統，具有語音體征錄入模塊、健康計劃管理模塊、健康狀態智能辨識模塊、健康教育模塊、健康隨訪模塊、健康手冊電子版模塊及健康管理檔案模塊。通過體重、體溫、血壓、心率、血糖等基礎體征數據語音識別上傳至數據中心,歸檔到個人健康管理檔案中，居民通過個人健康手冊電子版查看個人健康管理計劃與記錄，系統根據設定閥值自動匹配每次上傳的體征數值進行健康狀態辨識系統，對狀態結果自動進行健康正常狀態提示，對問題預警及緊急狀態立即簡訊通知家庭醫生及時進行跟蹤隨訪（見圖1）。

語音識別體征錄入功能 通過智能語音機器人中轉實現血壓、心率、體重、體溫、血糖等基礎個人健康體征數據的採集、識別、清洗與上傳存儲，實現體征數據的語音化錄入，解決了居家或遠程管理時基礎體征數據獲取難、體驗差的困局。突破以往居家遠程監測前端數據獲取難的不足，解決傳統藍牙連接匹配困難、設備、型號、版本互不通用的缺點，實現不同健康體征設備統一數據上傳方式，提升用戶體驗，使健康管理機構管理效果與居民健康保證得到雙提高。

健康計劃管理功能 居民健康狀態千差萬別，管理計劃也各不相同，系統會根據各人繼往健康數據推薦健康管理計劃，居民也可根據自身實際情況自定義個性化健康管理計劃。語音機器人每天定時會按照計劃內容進行播報提醒及反饋計劃執行情況。提醒人們每天需按照管理計划進行運動、營養、睡眠計劃及按時服藥等，同時每天自動監測健康管理計劃的執行結果，實現健康計劃的管理閉環。

健康教育功能 通過雲平台與大數據技術，將老年保健知識、慢病保健知識、婦幼保健知識及常見病健康管理等集中雲部署，實現知識互通與共享服務。系統通過語音機器人實現健康知識語音宣教功能，首先根據註冊人員管理分類、管理階段及管理計劃等要求，定期推送健康管理知識到居家機器人終端，通過機器人的不斷閃爍提醒人們去收聽健康教育知識。當你回到家中，看到機器人在閃爍，輕觸或語音喚醒機器人，選擇播報推送消息，機器人通過語音方式將健康知識播放給你聽，實現健康知識的自動宣教功能，同時系統會記錄收聽時長，用作後期評價分析管理人群的智能宣教情況。當然，也可自己選擇想聽的健康知識，進行個性化的自我健康知識收聽教育。

健康隨訪功能 社區、養老機構、醫院及管理機構等經常需要各種隨訪工作，需要安排大量人員進行電話隨訪工作。一是工作量大，消耗資源大；二是被訪人員可能因為外出等不方便接聽時，就會錯過隨訪機會；三是工作量統計存在人為因素誤差。因隨訪採用表格式問題，容易實現自動隨訪任務，通過後台批量設置表格式隨訪表單，由後台推送消息到隨訪對象居家機器人上，通過語音交互實現隨訪表格語音錄入與提交工作。系統後台自動進行語音識別、錄入系統並統計隨訪結果。對不能識別的部分可提醒人工複核，提高系統準確率的同時又完善語音識別素材庫。系統自動語音隨訪方式的實現，節約資源消耗、提高工作效率、統計數據更為真實可信。

健康狀態智能辨識功能 居民自助測量體徵狀態，通過設備播報或由被測者語音複述體征值，經過機器人語音識別，進行數據採集、清洗、採樣、轉換載入並上傳至個人健康檔案，系統將個人體征數據與健康模型閥值進行匹配辨識，自動判別體征數據的差異，並給出不同可能的健康狀態，進而提供建議方案供測量者進行健康管理參考，或作為選擇就醫依據。實現健康狀態的預測、預警功能。

項目已在孕產婦投入使用，由孕婦自行購買增值服務方式來實現。用在社區居民健康管理時可申請加入醫保收費目錄，以期為慢病患者及老年人更能接受。語音交互提升使用體驗，既解決以往設備藍牙連接重複匹配的麻煩，又簡化使用門檻，消除包含老年人在內的不熟悉手機人群的使用障礙，為遠程居家體征監測、健康隨訪及高危管理提供了強而有力的技術支撐，使遠程健康管理數據更加有效、管理結果更加可信。居家健康管理、居家健康養老在信息技術支撐下會變得更加友好，從「供給側」解決養老及健康管理信息技術支撐不足的問題。但語音識別存在距離短、識別率低及對地方口音支持差等問題，需要使用者靠近機器才能改善，完全解決這些困難需待語音識別技術進一步突破後才能得以完全克服。

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