梁成全* 顾晓峰①
华东疗养院信息科214065
注：梁成全 硕士 计算机应用技术专业 初级职称 工作于华东疗养院信息科
摘要：针对疗养院业务特点，利用信息技术研究开发了用于膳食调查与干预的新方法、新手段。该系统不仅可供健康宣教使用，还可以通过叠加不同功能模块，实现日常饮食的干预与管理。
关键词：膳食管理，食物模型，信息化，疗养院
[中图分类号] R319 [文献标识码] A
1 引言
华东疗养院是一所集疗养、康复为一体的三级专科医疗机构，隶属于上海市卫计委领导，是上海市唯一的一所干部疗养院[1]。为适应新形式下市场化和干部保健事业发展需要，疗养院积极推进信息化建设，着力打造数字化疗养院。在此背景下，结合院内实际，着力探索整合和优化数字化疗养院业务流程方法，提升疗养院的服务质量。其中，健康食疗是疗养院康复保健的一项重要内容。现有的膳食调查与营养干预是分离的，先通过以上方法收集、整理、输入数据，再通过计算、分析、评估得出结论，最后反馈建议进行干预。时间跨度较大，耗费人力较多。目前国外在研一种被称之为即时性图像法的膳食调查技术，利用图像识别技术，即时获取就餐者的食物种类及重量等信息[2]。此法技术难度高，目前辨识的食物种类及精度有限。国内也有类似的研究，利用印有背景坐标和外围框线的矩形餐盘纸或台布,要求被调查者独自分餐进食,进餐前用数码照相机或具备拍照功能的智能手机，对放置在餐盘纸(布)上的食物从不同角度进行影像拍摄,进餐结束后再次对剩余食物进行影像记录。将拍摄的膳食影像文件，通过存储介质或远程传送的方式,发送给后方技术平台，由专门人员依据预先建立的相关估量参比食物图谱,对影像图片中的食物进行估重和膳食评价,从而完成膳食调查。这一方法可以提高信息收集的及时完整与精确，但操作复杂，耗时间费人力，调查与干预分离的缺点依然存在。
2 研究方向、及需解决的技术难点
现有的各种膳食调查方法，各有利弊，而且调查收集的数据，从评估到实施营养干预，需要一定的时间[3]。固有的膳食调查与干预模式已不能有效的适应现代人快节奏的生活方式，急需一套兼顾简便性、准确性和可操作性，调查与干预有机结合的新方法。
正是基于以上需求，整合计算机与物联网技术，研究开发一整套新的膳食调查与干预软、硬件系统。此系统快速，简单，准确的收集个体的膳食信息，同步分析、评估，并且可进行现场干预，实现膳食调查与干预无缝对接。利用物联网技术实现日常饮食的管理是本研究的创新点。包括真实食物的即时物联网化，软硬件的结合，各物联网模块的组合与扩展。
其学术价值是创新了膳食调查与干预模式。这套膳食调查与干预的软硬件系统的工作流程大致分为三个部分：一、数据的收集汇总：日常餐饮时，使用特制餐具，盛放食物，在收银端，由数据收集装置读取餐具芯片中的数据。进行营养宣教时，让受试者依照平时的饮食习惯，选取特制的食物模型，放置于固定区域，由数据收集装置读取模型芯片中的数据。二、数据的分析处理：食物种类、重量等数据收集完毕后，分析总的能量，各营养素的含量，比对个人的健康数据，快速评估。三、评价输出。除了将分析处理后的数据，保存至存储器以备后续使用，还可以纸质或短信微信等形式，将所选食物的营养信息及有针对性的饮食建议直接推送至个人。
图1 膳食管理及评估系统整体架构图
利用食物模型进行膳食调查与干预，可以作为该课题的预实验，运用到的软硬件与最终目标相差不多，但技术要求及复杂程度相对低一些，而且其成果也可运用在健康宣教中。
2.1 食物模型的定制
在种类上不仅要设计单一食物，还要考虑到两种及以上食材的搭配。在规格上，单一食物或组合，要按重量制作不同的规格，这将使得食物模型的数量大大增加。创新现有的模型组合方式，即有效的覆盖常见的食物种类与搭配，又能减少模型的数量。
2.2 软、硬件的开发上
从系统的功能特点来看，重要的技术问题主要有以下几点：
1、电子标签的运用
为了简易、快速匹配所选取的食物，引入物联网NFC电子标签技术，该技术又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，在十厘米内交换数据。软件系统要处理好与电子标签读写器的接口问题，保证读写的正确性及可靠性。
2、数据库的构建
系统的核心是膳食数据库，科学规范的底层数据库是开发出高质量膳食管理信息系统的前提。设计时要充分考虑到食材的准确定义与分类、营养成份明细及评估模型等，本系统的部分数据来源于中国营养学会等官方机构，但值得注意的是现有的食物数据并不十分完善，特别是组合菜肴时，缺乏特定菜肴的营养数据，还需要更加严谨地考究与论证。为保证评估的客观准确需要获知测评人更多的数据信息，在数据库设计时应满足与第三方软硬件做接口的需要。收银系统的融入会增加系统底层设计的复杂程度，存在项目延时的风险。
3、软件流程设计
膳食管理及干预是一套涵盖软硬件的综合信息系统，在流程方面应充分考虑系统的友好易用、人性化设计。依据数据收集汇总、分析处理及信息输出环节确立业务流程，形成以测评人为中心，以管理者为支撑的信息脉络。在具体功能点上，需求的变更会导致业务流程的局部变化，会涉及到数据库表空间的相应改动，导致项目在进度及质量控制方面的不确定性，因此对新需求新技术手段要充分的研究讨论，避免需求的随意性，也要做好版本控制工作，对开发各阶段可查可控。
2.3 食物载具的开发
在本系统中，餐具或食物模型需要常规消毒及清洗，要求附着其上的电子标签应满足耐高温、防水及防腐蚀等现实问题。我们考虑开发运用RFID射频识别技术的食物载具。
RFID的工作原理：
标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借从感应电流所获得的能力发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发生某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），读写器读写信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
图2 RFID功能模块
RFID的优势：
1、数据的读写机能
只要通过RFID Reader即可，不需接触，直接读取信息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处的状态写入标签，供下一阶段物流处理使用。
2、形状小型化和多样化
RFID在读取上尺寸不受大小与形状限制，不需要为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。因此，RFID电子标签便可往小型化与应用在不同产品。因此，可以更加灵活的控制产品的生产。
3、耐环境性
纸张收到脏污就会看不到，但RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。RFID在黑暗或脏污的环境中也可以读取数据。
4、可重复使用
RFID为电子数据，可以反复被覆写，因此可以回收标签重复使用。如被动RFID，不需要电池就可以使用，没有维护保养的需要。
5、数据记忆量大
数据容量会随着记忆规格的发展而扩大，未来物品所需携带的资料将越来越大，对卷标所能扩充的容量的需求也增加，RFID则不会受到此类限制。
总体而言，RFID射频识别技术当前发展趋于标准化、低成本、低差错率、高安全性、低功耗。
3 实施效果评价
建立一套新的膳食调查评估干预模式，以及与之相配套的知识产权的软、硬件系统。膳食调查作为营养调查中一个基本组成部分，其目的是对个体膳食摄入量进行评估，借此来评定正常营养需要得到满足的程度。膳食调查所得到的摄入量数据信息用途很广，不仅营养教育部门，针对居民的膳食问题进行膳食指导，需要膳食调查方面的数据，同时也是学术界的科研依据以及企业研发新产品的数据基础，更是国家政府机构制定相关政策的的依据。本系统缩短了膳食信息的收集时间，节省了人力，提高了精度，具有很好的学术价值。新系统不仅可运用在各级医疗机构，社区卫生服务中心，还可通过模块化定制，添加各种附加功能，普遍运用于企事业食堂，大众餐饮等单位机构。故而，这套新系统将会有很好的经济价值。
参考文献
[1] 网络资源：http://www.hdlyy.com/hlgk/index.shtml
[2] 汪之顼,张曼,武洁姝,孙丽洲,姜婷婷,宋成琳.一种新的即时性图像法膳食调查技术和效果评价[J]. 营养学报,2014,3
[3] 何丽.膳食调查方法的特点与应用[J]. 国外医学(卫生学分册),2003,6
论文作者:梁成全*,顾晓峰①
论文发表刊物:《医师在线》2016年5月第9期
论文发表时间:2016/7/8
标签：膳食论文; 数据论文; 食物论文; 疗养院论文; 系统论文; 技术论文; 信息论文; 《医师在线》2016年5月第9期论文;