可持续的个性化居家护理在疫情管理中的应用：一种以服务为导向的方法

《Digital Government: Research and Practice》：Sustainable Personalized Home Care for Pandemic Management: A Service-Oriented Approach

本文基于南亚六国COVID-19应对案例，提出整合服务导向的个性化家庭隔离护理计划管理系统，通过本体推理和API动态组合实现多系统协同，原型验证了其可行性并探讨了技术政策挑战。

　　新冠疫情的全球大流行为我们展示了病毒性疾病如何在短短几周内从一个地区迅速传播到世界各地，导致几乎所有国家的社会经济活动全面停摆。在疫苗尚未普及的情况下，社会隔离、严格的接触追踪以及病例隔离被证明是控制疫情爆发最为有效的策略。然而，对于居家隔离的患者管理，除了关注其健康状况外，还需要综合考虑患者及其家属的生活需求和维持条件。本文首先回顾了南亚部分中低收入国家的疫情应对案例，探讨了这些国家采取的策略与技术干预手段，并指出了当前医疗系统中存在的主要问题和待改进之处。接着，我们基于这些案例的研究成果，提出了一种整合的服务导向系统，该系统支持与服务提供者或护理人员的功能系统之间的无缝接口和信息共享，从而实现对居家隔离患者的个性化护理计划的开发、管理和监控。我们通过一个概念验证的实现展示了该框架的可行性，并进一步讨论了在实际部署中需要考虑的技术问题和政策因素。

在应对大规模疫情时，非关键性感染患者应接受居家隔离，并确保持续的护理服务，以防止整个医疗体系崩溃。居家隔离护理不仅涉及医疗活动，还包括患者的生活需求，如食品、药品、其他生活必需品的配送、远程健康监测、家庭服务、实验室诊断、护士定期探访、就医所需的交通安排等。因此，个性化护理计划（Patient Care Plan, PCP）的制定至关重要，它能够推荐和管理与患者相关的护理活动。为了实现持续和协调的护理服务，患者、其家庭成员以及护理服务提供者需要协同工作，共同开发和实施个性化护理计划。护理团队需要持续评估患者的医疗目标，以适应其个人偏好、不断变化的需求以及治疗效果。

个性化护理计划可以被定义为一种结构化的护理流程，包含多个需要不同医疗信息系统之间进行信息交换的护理活动，如电子健康记录系统、临床信息系统、远程患者监测服务、在线药店系统、实验室诊断服务等。此外，实现个性化的居家护理还需要整合医疗运输、餐饮配送等非医疗服务系统的应用和接口。云计算基础设施和服务导向架构可以被用来协调服务提供者和护理人员之间的信息共享，从而支持个性化护理计划的开发和管理。本文旨在展示如何利用我们的方法来创建和管理个性化的护理计划，特别是在居家隔离的传染病患者中。

我们注意到，此前的研究中，我们曾提出一个初步的概念，用于创建针对居家隔离的新冠患者的个性化护理计划。本文则在此基础上，进一步发展了这一概念，提出了一个详细的框架，并基于巴基斯坦的Khyber Pakhtunkhwa（KP）省政府的新冠病例报告和响应流程进行了原型系统的实现。此外，我们还发现，早期的研究并未包含具体案例的分析。本文的结构如下：第二部分回顾了相关研究，第三部分介绍了我们的双阶段方法，包括南亚国家的案例研究和我们提出的个性化护理计划框架，第四部分展示了我们建议方法的原型实现，第五部分讨论了在实际部署过程中需要考虑的系统规模技术与政策挑战，最后第六部分总结了研究内容，并指出了未来的研究方向。

在相关研究中，近年来，新冠疫情期间，远程医疗系统在提供居家护理方面发挥了重要作用。一些研究提出了远程监测、数据分析以及疾病控制决策支持等电子健康方案。然而，这些系统并非专门设计用于疫情应对，往往无法满足疫情期间个性化护理的需求。此外，在居家隔离管理过程中，护理不仅应关注患者的病情，还需考虑患者及其家属的其他需求。因此，实现这一目标需要整合多种系统，包括医疗系统和非医疗服务系统。目前，还没有一个统一的系统能够促进这些系统之间的信息交换和操作互操作性，以提供个性化的居家护理。

在应急管理系统中，服务导向的方法已被成功应用于协调不同组织之间的合作。例如，XchangeCore、Unified Incident Command Decision Support System (UICDS)、FEMA Incident Resource Inventory System (IRIS)、Service-Oriented ArchiteCtures Supporting Networks of Public Security (SoKNOS)以及Social Media Alert and Response to Threats to Citizens (Smart-C)等平台，旨在实现信息交换和应急响应的互操作性。然而，这种方法尚未被应用于传染病爆发的场景中。

我们研究的背景在于，当前的居家隔离护理体系面临诸多挑战。例如，许多国家的医疗系统缺乏对患者个体需求的充分考虑，导致护理方案无法真正满足患者的具体情况。此外，医疗系统之间缺乏有效的协调和信息共享，使得居家护理活动难以统一管理。因此，我们需要一种统一的系统，能够实现不同系统之间的协同工作，从而支持个性化的护理计划。此外，远程患者监测系统的普及程度较低，许多患者缺乏实时健康监测能力，这限制了护理计划的动态调整和个性化程度。

在我们的研究中，我们回顾了南亚多个国家在疫情期间的应对措施，包括巴基斯坦、孟加拉国、不丹、印度、尼泊尔和斯里兰卡。这些国家在应对疫情时，采取了多种策略，包括建立指挥协调中心、部署快速响应团队、实施严格的监控机制以及利用技术手段进行信息传播和数据收集。然而，这些措施也暴露出一些关键问题，如医疗系统之间的信息孤岛、资源分配不均、护理活动缺乏个性化等。

在本文中，我们提出了一个服务导向的系统框架，该框架旨在解决上述问题。通过引入患者护理本体（Patient Care Ontology），我们能够描述护理活动和相关服务提供者之间的关系。该本体包括护理活动和医疗服务提供者的概念，以及它们之间的关联。通过本体推理，我们可以推荐适合患者的具体护理活动，并选择相应的服务提供者。此外，该框架还支持护理计划的动态组合和持续监控，以适应患者需求的变化。

为了实现这一框架，我们设计了一个原型系统，该系统基于患者护理本体，并使用Java（J2EE）开发，部署在Apache Tomcat服务器上，使用Apache ODE作为基于BPEL的护理计划执行引擎。该原型系统能够支持在线病例报告、病例评估、个性化护理计划的制定和管理。在系统中，患者可以通过物联网设备进行健康监测，数据被传输至云端，供护理人员和医生远程查看。系统还能够根据患者的健康状况和护理需求，自动调整护理计划，并与相关服务提供者建立通信机制，确保护理活动的顺利执行。

在技术挑战方面，我们需要确保系统的可靠性和可扩展性。例如，在大规模居家护理场景下，护理活动的及时和稳定执行至关重要，如药品配送或不良事件警报等，这些都需要系统具备一定的容错能力和恢复机制。此外，系统的可扩展性也是一个关键问题，尤其是在面对成千上万的居家隔离患者时，如何高效地处理护理计划的生成和执行，是需要解决的重要课题。同时，数据隐私和安全性问题也必须得到重视，特别是在多组织参与的情况下，如何确保数据的访问权限和隐私保护，是系统设计中的关键考量。

在政策层面，我们需要建立一个可持续的护理系统，确保医疗资源的合理配置和利用。此外，统一的医疗应急管理系统对于提升整体应对能力具有重要意义，但在系统的所有权和治理方面仍需明确各方的责任和协作机制。为了实现这一目标，政府的介入和协调是必不可少的。通过制定统一的数据标准和流程规范，可以促进不同系统之间的互操作性，同时增强系统的透明度和可审计性。

综上所述，本文旨在探讨如何通过服务导向的方法，构建一个支持个性化护理计划制定和管理的系统框架。我们通过对南亚国家的案例研究，总结了当前居家护理体系中的主要问题，并提出了一个能够解决这些问题的系统解决方案。通过原型系统的实现，我们验证了该框架的可行性，并进一步分析了其在实际部署过程中可能遇到的技术和政策挑战。未来，我们计划进一步优化该框架，解决其在实际应用中面临的可靠性、可扩展性、审计性、安全性和隐私性等问题，以期为未来的公共卫生危机提供更加全面和高效的解决方案。