# 標準化之運動數據

## 為何要做標準化運動數據
市面上有很多紀錄運動數據的APP，產生的規格不一致，導致後續整合數據相當的困難。使用標準化運動數據有助於促進個性化健康管理、支持臨床決策與推動數據共享與研究。近期美國提出標準化運動紀錄建構指引:FHIR Physical Activity(PA) Implementation Guide(IG)。 指引中包含評估(Assessment)、計劃(Planning)、醫囑/轉介(Order/Referal)、運動介入過程及監測(Engagement/monitorig)、運動紀錄及身體狀況報告(Reporting) 等資訊之互通標準規格，本文採用FHIR Observation Resource來記錄標準化數據

## 什麼是FHIR Observation Resource
FHIR（Fast Healthcare Interoperability Resources）是一種用於醫療信息互通的標準，而 Observation Resource是 FHIR 中的重要組件之一。Observation 主要用於描述和記錄觀察到的數據或測量結果，包括生理指標、實驗室結果、影像學報告與運動數據等。

## 應用情境
運動場域人員幫運動者建立基本資料，建立完畢後，發放QRCode（儲存運動者的Patient ID），每次運動完畢後，掃描QRCODE，系統將運用者資料與運動紀錄上傳於PHR；醫護人員可以使用醫院的系統查詢病人每次的運動紀錄

## 系統流程

### 1. 建立運動者資料
需在PHR建立一筆運動者的資料，PHR會回傳一組唯一碼(Patient ID)，需記錄這組ID（第二步驟需要關聯）

1. 輸入病人基本資料，因涉及隱私問題，可以不輸入資料
2. 產生Patient Resource
3. PHR回傳Patient ID
4. 將Patient ID製作成QRCODE做顯示，並且給運動者

#### Patient Resource規格說明與範例
建立小明的PHR資料，JSON範例如下

{
  "resourceType": "Patient",
  "name": [ 
    {
       "use": "usual",
       "text": "小明" 
    } 
  ]
}

##### 欄位說明：
* resourceType: Patient
描述: 這個資源是用來描述病人的。
* name:
描述: 這個欄位用來描述病人的姓名。這是一個陣列，可以包含多個姓名的記錄。在這個例子中，陣列中包含一個姓名記錄：
* use: usual
描述: 通常使用的名字
* text:
描述: 病人的暱稱。

### 2. 上傳運動紀錄
1. 運動者掃描QRCODE，讀取運動者的Patient ID
3. 選擇運動項目
4. 填入運動時間(系統自動填入當下時間)、量測數據（從感測器來）、數據單位（選擇的運動項目來）
5. 產生Observation Resource

#### Observation Resource規格說明與範例
上傳小明卡路里的紀錄

{
  "resourceType" : "Observation",
  "status" : "final",
  "category" : [
    {
      "coding" : [
        {
          "system" : "http://terminology.hl7.org/CodeSystem/observation-category",
          "code" : "activity"
        }
      ]
    },
    {
      "coding" : [
        {
          "system" : "http://hl7.org/fhir/us/physical-activity/CodeSystem/pa-temporary-codes",
          "code" : "PhysicalActivity"
        }
      ]
    }
  ],
  "code" : {
    "coding" : [
      {
        "system" : "http://loinc.org",
        "code" : "55424-6",
        "display" : "Calories burned in unspecified time Pedometer"
      }
    ]
  },
  "subject" : {
    "reference" : "Patient/ID",
    "display" : "Example Patient"
  },
  "effectiveDateTime" : "2022-06-08",
  "valueQuantity" : {
    "value" : 738,
    "unit" : "kilocalories",
    "system" : "http://unitsofmeasure.org",
    "code" : "kcal"
  }
}

##### 欄位說明
* resourceType: Observation
描述：這是一個紀錄運動數據的資源。
* status:
描述：觀察結果的狀態，這表示Observation結果是否完成或在處理中，例如："final"（最終）、"amended"（已修訂）、"cancelled"（已取消）等。
* category:
描述：用來標識Observation的性質，固定值不變
* system : Observation類別的標準系統URL
* code:
"activity"：活動
"PhysicalActivity"：物理活動相關
* code:
描述：Observation的標準化代碼。這通常使用LONIC、SNOMED CT等系統的代碼來表示觀察的測試或結果類型
* system : 代碼系統的URL
* code : 參照LOINC標準中的Code
* display : LOINC代碼的顯示名稱
* subject:
描述：紀錄病人的資訊
* reference: 關聯到Patient ID(步驟一得到)
* display: 病人的名稱，如：小名、全名或可以不用輸入
* effectiveDateTime:
描述：記錄的時間
* valueQuantity:
描述：紀錄數值與單位
* value: 數值
* unit: 數值的單位，這裡是千卡路里（kcal）
* system:標識了使用的單位系統
* code:單位的代碼

##### 備註:
1. 每次產生運動紀錄時，運動者資料(subject)、運動紀錄時間(effectiveDateTime)、量測數據(valueQuantity.value)會做改變
2. 活動量測項目目前參考LONIC CODE編碼規則，會因為運動者當下要記錄的活動項目做改變，以下整理出最常見的幾項項目的LONIC、單位與範例

| 活動量測 | LONIC | 單位| 單位代碼| 範例 |
| ------------ | ------- | --------------------------- | -----------------------------------| ---------------------------------------------------------------------------- |
| 卡路里 | 55424-6 | kilocalories| kcal | [紀錄消耗738卡路里](https://hackmd.io/4vUV8y3xRniflav9Rtx7tw?view) |
| 持續時間 | 55411-3 | minutes| min | [紀錄持續時間運動45分鐘](https://hackmd.io/7Yb2nF3XSw-JpAFKfMToHQ?view) |
| 平均心率 | 55425-3 | beats per minute | min | [紀錄心臟每分鐘平均跳動150次](https://hackmd.io/SXjwzCbBQmS8uwww9CwLow?view) |
| 適當分鐘 | 77592-4 | minutes | min | [紀錄10鐘適當運動](https://hackmd.io/QllufaUESXGpQfrDq4d9Fw?view) |
| 峰值心率 | 55426-1 | beats per minute | min | [紀錄心臟最高每分鐘跳動178次](https://hackmd.io/IsOzQddhT3GjwLz40vSINg?view) |
| 跑步 | 73985-4 | Running| | [紀錄運動項目為跑步](https://hackmd.io/oli9mWI_QnumRXBWjNy9iQ?view) |
| 劇烈分鐘 | 77593-2 | minutes | min | [紀錄35分鐘劇烈運動](https://hackmd.io/fn6NbYtaROeUuiKMV-aNJg?view) |
| 平均休息心率 | 40443-4 | beats per minute|min | [紀錄2022/06/01-2022/06/08每分鐘的平均心率](https://hackmd.io/ZBypXIQlSVeULhWAkbtEzg?view) |
|每天消耗的卡路里|41979-6 |kilokalories per day |kcal/d |[紀錄每天消耗的卡路里](https://hackmd.io/rw5HJvhTTau8huHmSOv1hQ?view) |
|每天散步 |41950-7| steps per day|/d | [紀錄每天的步數](https://hackmd.io/4pJ92nNkTuCDi49wMP-_Ew?view) |
|高峰時期的心律 | 8873-2 | beats per minute| min | [紀錄一天中最高的心率](https://hackmd.io/K2eNOH93QFSBRiHqpCjdoQ?view) |

### 3.調閱運動紀錄
醫院端可以依據以下情境做查詢
1. 運動人員做調閱
2. 運動時間做調閱
3. 活動項目

## 實作重點
1. 介面設計，可以輸入運動者基本資料，生成Patient Resource JSON，使用RESTful API的方式與FHIR Server做對接，上傳Patient Resource JSON，此時FHIR Server會傳回對應的Patient ID
2. 儲存運動者的Patient ID，例如:產生QRCODE、存放在資料庫、存放NFC
3. 介面設計，可以選擇已經註冊過的運動者(從第二步驟得到)，選擇運動項目，例如:選擇跑步，此時系統就會讓運動者輸入數值且自動產生對應的單位，運動時間、平均運動心律、峰值活動心律、中等體力活動分鐘數、卡路里、體驗程度、距離、速度、步數。運動者輸入完後，生成Observation Resource JSON，使用RESTful API的方式與FHIR Server做對接，上傳Observation Resource JSON
4. 介面設計，醫院端可以查詢運動紀錄