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1、精准数字康复医疗系统一、项目研究背景（一）选题依据精准数字康复医疗系统是在传统医疗概念的基础上融合了医疗物联网, 远程医疗和大数据智能决策引擎等现代信息科学技术和智能网络平台;通过嵌入式穿戴设备感知和监控人体的生命特征并收集和反馈康复相关信息,发出医疗干预信息和治疗方案;在诊断和治疗的过程中采用大数据智能决策系统进行分析,挖掘,数学模拟,图像分析等手段来获得信息,传递信息;进行诊断,评估疾病风险,开展智能判断,决策,展示并提供干预措施。精准数字康复医疗是利用高科技手段，通过跨界整合而建立的专家系统,是人类在医学领域的智慧通过机器和人工智能的延伸和放大。本项目抓住大数据发展的战略机遇，通过深化信
2、息化应用的广度和深度创新，构建新的智能康复医疗信息化服务模式，以物联网智能化的“感知、处理、响应”为主线来打造一体化精准数字康复医疗平台，全方位地服务广大的消费者，支撑传统医疗向现代医疗的升级转型。一方面，通过平台支撑的一体化建设理念，有效扩展信息化应用的广度，避免新的信息孤岛的产生，服务智能康复医疗、监管多个用户群体。另一方面，通过提升康复医疗的智能化水平，不断推进康复医疗信息化应用的深度，为产业升级转型提供持续保障。本项目着眼于以平台为核心，建立一体化的精准数字康复医疗管理和服务平台。“以平台为核心”有两层含义：一是打破现有医疗信息化各类产品“烟囱式”的建设模式，构建横向有效融合的医疗信息
3、化平台，实现最大程度的信息共享和功能复用；二是以无线传感网络技术、云计算技术、SaaS、PaaS等最新的信息技术为支撑，构建新的“平台式”信息化服务模式，提高信息化平台的可扩充性，降低信息化的建设成本和用户的使用成本。“一体化”是指构建服务全地域、全品种和全过程的统一信息平台，打通医疗供应链的全程管理。“精准数字”是指通过提升医疗产业的智能化水平,不断推进医疗信息化应用的深度，实现生产过程的自动、精准控制，为产业升级转型提供持续保障,打造智能康复产业。本系统设计为六层结构，分别为用户层、应用层、功能层、数据中心层、网络通讯层和传感网络层，并且具备了与外部系统进行数据交换的能力，具有系统结构清晰
4、，业务逻辑便捷，接口灵活，运行高效，易于管理等特色。本系统设计为六层结构，分别为用户层、应用层、功能层、数据中心层、网络通讯层和传感网络层，并且具备了与外部系统进行数据交换的能力，具有系统结构清晰，业务逻辑便捷，接口灵活，运行高效，易于管理等特色。创新点在于：1）填补我国智能康复医疗在研究和应用的空白。创新性一体化完整康复医疗临床路径、全临床流程自动化应用软件系统（目前国内外尚无相关报道）。实现指南智能信息转化的实施工具体系，大幅度提高指南在大人群防治,治疗和康复的规范化、个体化的程度和可操作、可推广性和实施效率。创新中心医院与基层医疗机构的区域协同、互动和技术指导模式（远程智能数字查房）;2
5、）创新发展我国智能康复医疗在市场运营和商业模式方面的实践。我们的战略合作伙伴迈瑞医疗国际股份有限公司总部设于中国深圳，是广东省，乃至全球领先的医疗设备和解决方案供应商,主要业务集中于生命信息与支持、体外诊断、数字超声、医学影像。我们的战略合作具有高度的互补性，将提升双方的工作效率和市场竞争力。我们的核心技术- 大数据智能决策引擎，将大幅度提高医疗设备的数字精准控制能力，提高自动化程度和经济效益。促使康复医疗产业升级转型，带动广东省这一战略性新兴产业的发展。（2） 团队优势分析本项目的创业团队由数据挖据，决策分析领域的世界级专家领队组成，包括牛津大学医学博士,美国加州大学管理学博士，统计学博士，
6、计算机博士等核心团队,整体拥有逾百年研究，开发经验。核心团队以来自美国硅谷的留学归国博士团队为主，包括6位海外高端领军人才;其中有相当中国科学院院士级别的美国科学院士,中组部国家专家，百人计划特聘专家,海聚工程特聘专家，世界500强企业高管，自主知识产权拥有者，大数据智能决策引擎专利发明人；核心技术的发明及团队组建得到HTT投资集团，GE集团，和FICO公司,IBM公司的鼎力支持与投资，并将作为战略合作伙伴在产业化和IPO 的过程中继续合作；本平台是建立在大数据智能决策技术基础上的智能康复医疗系统，为用户提供实时智能决策支持，决策信息，统计数字，图形展示。大规模决策优化算法是项目申请者多年的研
7、究成果。关键技术包括:大规模决策优化模型,执行引擎,中文压缩算法,图形计算,快速统计,大数据管理。关键技术实现依据如下:：智能决策依赖精确的数学模型,数学模型的建立依赖对数据的分析和挖掘，决策者离不开实时信息的获取（各种业务数据，图形）。模型求解，大数据管理，数据分析挖掘，移动互联网技术，移动智能终端能够协调工作是平台成功的关键。通过“智能康复临床问题挖掘”、“医护临床反馈”和“医生设定临床重点”3个功能，实现精准康复。团队医学专家已在精准数字医疗系统积累大量实战经验,并对卫生部的13部指南和标准进行研究,完成了数据库及疾病管理系统的开发。二、项目研究方向与内容（一）项目主要研究方向本项目是研
8、究和开发基于大数据智能决策的精准数字康复医疗平台,专注于智能数字精准医疗系统，包括行为预测模型，健康风险预测模型，大规模、超大规模的一对一精准康复模型研究，以及开发相关的专利技术和设备。精准康复医疗系统是在传统医疗概念的基础上融合了医疗物联网, 远程医疗和大数据智能决策系统等现代信息科学技术和智能网络平台;通过嵌入式穿戴设备感知和监控人体的生命特征并收集和反馈康复相关信息,发出医疗干预信息和治疗方案;在诊断和治疗的过程中采用大数据智能决策系统进行分析,挖掘,数学模拟,图像分析等手段来获得信息,传递信息;进行诊断,评估疾病风险,开展智能判断,决策,展示并提供干预措施。精准数字康复医疗平台是通过高
9、科技手段而建立的专家系统,是人类在医学领域的智慧通过机器和人工智能的延伸和放大。（2） 项目主要研究内容及拟解决的关键问题项目主要研究内容和拟解决的关键问题是实现康复医疗过程的自动、精准控制，打通医疗供应链的全程管理。通过医疗环境设施化过程的有效管理，提升信息化设施投资的效率和效益；构建现代康复医疗过程的自动化监控体系，以及构建精细化的控制模型，实现重大医疗装备国产化，取得良好市场经济效益。团队医学专家已在精准数字医疗系统积累了大量实战经验,并对卫生部的13部指南和标准进行研究,完成了数据库及疾病管理系统的开发。这些都有助于大幅度提高指南在大人群防治,治疗和康复的规范化、个体化的程度和可操作、
10、可推广性和实施效率。最终我们将开发与国内临床一致的精准数字康复医疗流程标准系统- RIS；（三）子项目名称及主要研究内容1.智能康复临床问题挖掘主要研究内容：通过大量临床康复病例的研究，建立数据库，通过大数据智能决策引擎进行分析和挖掘，作好需求分析，建立智能健康流程图和解决方案。2. 精准数字康复医疗系统数学模型的建立；主要研究内容：本项目将通过数据库分析，大数据的获取，整合，存取，管理，展现技术研究开展大数据数据智能分析；利用我们独有的大规模一对一精准分析模型和最优策略求解算法建立精准数字康复医疗系统数学模型，此模型的变量依赖客户记录的多少，可达数亿个；开展决策管理，执行，反馈跟踪技术进行超
11、大规模数学规划求解。3. 医疗设备的数字精准控制主要研究内容：融合医疗物联网, 远程医疗和大数据智能决策系统等现代信息科学技术和智能网络平台;通过嵌入式穿戴设备感知和监控人体的生命特征并收集和反馈康复相关信息,发出医疗干预信息和治疗方案;在诊断和治疗的过程中采用大数据智能决策系统进行分析,挖掘,数学模拟,图像分析等手段来获得信息,传递信息;进行诊断,评估疾病风险,开展智能判断,决策,展示并提供干预措施。开发基于大数据智能决策的精准数字康复医疗平台,专注于智能数字精准医疗系统，包括行为预测模型，健康风险预测模型，大规模、超大规模的一对一精准康复模型研究，以及开发相关的专利技术和设备。4. 精准数
12、字神经康复系统主要研究内容：精准数字康复医疗系统数学模型，采用大数据智能决策系统进行分析,挖掘,数学模拟,图像分析等手段来获得信息,传递信息;针对神经康复病人进行诊断,评估疾病风险,开展智能判断,决策,展示并提供干预措施。开发神经康复系统的大数据精准医疗和康复信息化标准系统；5. 精准数字康复医疗流程标准系统主要研究内容：引进国际先进康复医疗流程标准，填补我国智能康复医疗在研究和应用的空白。创新性一体化完整临床路径、全临床流程自动化应用软件系统（目前国内外尚无相关报道）。实现指南智能信息转化的实施工具体系，大幅度提高指南在大人群防治,治疗和康复的规范化、个体化的程度和可操作、可推广性和实施效率
13、。开发与国内临床一致的精准数字康复医疗流程标准系统- RIS；3、 项目研究特色及主要创新点本项目是基于申请者及其创业核心团队多年在决策分析领域的研究成果和实践经验研发的。主要包括：1)智能决策：应用基于大数据的决策模型，助决策者在现有条件下做出最正确的决策，最大化投入回报。平台独创的大规模决策优化算法是平台的核心技术之一，能够求解数亿变量的决策模型; 2)决策支持：决策者可以通过智能终端（移动互联网，智能手机，平板电脑，桌面电脑等）实时获取所需要的，支持决策的所有信息。平台与终端的数据传输基于我们团队自由知识产权的有的中文压缩传输技术。3)业务智能分析：平台提供多种独创的智能数据分析模型，用
14、以精准预测客户行为，个性化的需求，业务风险管理，客户生命周期管理策略。4)智能建模：业务人员经由简洁易懂的拖-拉图形操作，即可迅速创建所需的业务模型。平台的大规模决策优化算使一对一的精准康复成为可能。主要研究内容及拟解决的关键问题和实施技术主要包含了以下内容：1.大规模决策优化算法:项目的智能决策模型的0，1变量数目达数亿。这样大规模的决策模型需要特殊的算法求解。虽然国际上已有解决此类问题的专利算法（发明者郑博士），但本项目将依赖自主知识产权的算法。基于JAVA开发；2.中文压缩算法基于JAVA开发:市场上的中文压缩算法一般是基于英文的压缩算法改进而来，压缩比率依赖文件的大小。传输信息的大小直
15、接影响本平台所支持的移动智能终端的用户体验，性能。本平台管理的信息不是一般意义上的中文文件，这就为特殊的中文压缩技术提供了基础；3.智能统计报表引擎基于JAVA开发:结合内存数据库实现高效,快速计算各种统计量是商业智能的重要部分。传统的商业智能技术严重依赖关系数据库提供的数据提取检索功能，很难满足大数据时代的业务需求。平台利用独创的算法计算各种统计量，所有计算在内存中进行，Hadoop或关系型数据库只提供数据的管理；4.iOS,Android客户端开发技术:智能客户端为用户提供数据展示，获取，和平台的交互功能；5.平台的预测模型技术基于JAVA开发:预测模型是智能决策不可或缺的；6.平台的核心
16、计算引擎基于JAVA开发:核心计算引擎支持平台的商务决策，业务规则，业务指令的高效执行；7.平台支持Windows和Linux（CentOS Linux 6.3 x86_64版本）操作系统;8.大数据存储和处理功能基于开源软件Hadoop ，平台的数据管理将以Hadoop技术为基础，辅以内存数据库技术，如MongoDB。9.提供主要数据库接口:Oracle, MySQL, SQL Server,DB2。达到和现有数据管理系统的无缝联接；10.平台基于JAVA J2EE技术开发:保证平台在各种操作系统上的稳定运行；11.模型规则执行引擎基于Java开发，采用了Ring Buffer数据结构，使得数据传送机制极为高效。每秒可处理个请求；12.平台采取可横向扩展的集群架构:保证计算能力可按需扩容四、项目主要研究方法、组织形式及技术路线（一）研究方法本项目“精准康复医疗系统”采用的技术是
