【微课堂】可穿戴技术的发展现状及发展趋势(二)
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上一期【微课堂】重点介绍了可穿戴技术在慢性病管理方面的应用。本期内容聚焦可穿戴技术在健康监护领域的应用现状及不足,对可穿戴医疗健康监护的发展趋势进行展望。
可穿戴技术的健康监护应用,主要针对特殊儿童、老人、孕妇群体可能存在的摔伤、烫伤、早产等意外情况。应用可穿戴技术进行监护,能减少意外事件发生。
下面对这3类人群应用实例逐一进行介绍。
儿童监护
患有脑性瘫痪儿童,存在走路困难和易摔倒症状。该疾病导致这些孩子不乐意参加集体活动,不利于他们成长。
脑瘫治疗采用药物治疗配合矫正手术,为了评估手术效果,需要对术后孩子进行日常步态分析。Smith 等研制了一种穿戴式步态分析设备,用户只需要佩戴一个小腰包,便可以对日常行为活动与跌倒行为进行监测,并记录下治疗前后步态和跌倒信息。
老年监护
患有帕金森、癫痫、脑中风的老年患者存在肢体活动障碍,发生病情时容易造成摔伤、烫伤等意外,因而对这些特殊老年群体安全监护也是十分必要,下面具体举例说明。
目前,帕金森病治疗只是改善症状,尚无较好的系统康复方案,多是坚持药物治疗,辅助运动方案。Giansanti等研制一款针对帕金森患者步数测量设备,它是一款绑贴在小腿处腓肠肌扩张测量单位(Gastrocnemius Expansion Measurement Unit,GEMU),该文作者在3 种不同步速下重复10 次、每次500 步对GEMU 进行测试,测试结果表明其平均误差<0.5%。另一款设备是Biosensics 公司的LEGSys ?,进行步态分析的同时,还使用摄像头进行动作捕捉,数据通过蓝牙传输到APP,步态报告直接通过E-mail 发送至手机端。
癫痫发作通常不受控制,长期频繁发作对患者身心会产生严重危害。一方面是容易出现摔伤、溺水、烫伤等意外,另一方面是社会上可能遭遇到的歧视。癫痫治疗主要以药物治疗为主,患者经过治疗后,约70% 患者病情是可以得到有效控制。Bonnet 等研制了一种基于以太网通信的癫痫监测传感器,用户通过佩戴该传感器可以持续监测癫痫,一旦发生病情,会自动触发报警系统。Artefact 公司的Dialog是专为癫痫治疗设计的可穿戴设备,能够及时检测抽搐并快速提醒家庭或医护成员,并提供记录病人心情和药物服用情况的日志。
脑中风是以出现脑部缺血及出血性损伤为主要症状的疾病,其死亡率会随着年龄增长而上升,许多脑中风患者存在着难以恢复的肢体偏瘫。治疗中风方法以中西医结合为主,尤其是针灸疗法,能显著地改善患者瘫痪肢体和语言功能。Richard 等研制了一款针对中风患者恢复的训练器,训练器会事先指导患者学习一系列神经运动练习方法,内置传感器会记录患者运动量,分析数据后反馈给患者建议。
孕妇群体监护
母婴健康监护主要是两方面,一方面是对孕妇各项生理参数进行分析,确定孕妇分娩时期;另一方面是对胎儿生理参数进行监测,以实现优生优育。陈满妮等研制一款便携式宫缩压力检测仪,能实时监测宫缩,但功能较为单一,无法对胎儿进行监护。麦海涛等设计了一款母婴呵护平台,能对母婴生理参数进行实时监测与存储,并发送至远程医护人员进行分析监控,然而该系统目前存在网络连接不够智能、网络寻址方法繁琐等缺点。Head-med 公司的Compass Pregnancy Monitor是首款医疗级胎儿健康家庭监护产品,集成多种传感器,操作简单,只需将设备敷贴至用户腹部,准妈妈们就能安全、准确、轻松地评估胎儿的健康情况及孕期。
在医疗领域,可穿戴技术在慢病管理、健康监护两方面的应用,正在逐步地受到大众认可,然而作为一种新型医疗监护技术,它还存在着许多的不足:
(1)存在技术瓶颈。
如设备本身续航能力、佩戴的舒适性、生理指标的准确性与稳定性、数据的隐私保护等方面。
(2)缺乏传感器网络系统。
目前可穿戴医疗设备监测功能较为单一,缺乏传感器之间联动互通,只能用于疾病检测或者是院外护理,没有形成监测-治疗-康复的闭环系统。
(3)缺乏行业标准。
主要是复杂的医疗环境,在缺乏行业标准规范下,各公司都希望依托自身核心产品来形成自身的标准与规范,难以整合资源。
(4)缺乏公众信任。
可穿戴技术在医疗健康上的产品形态、护理模式、诊断准确度等方面,还没有为用户建立起可信赖的使用体验。
可穿戴技术在医疗健康监护的应用尚处于初级阶段,尚存在诸多不足。随着人们对可穿戴技术逐步认知,新型传感器技术、微能源技术、数据处理技术、柔性技术等方面持续创新,以及互联网相关技术(大数据、机器学习、人工智能等技术)的引入,不久的将来,可穿戴技术在医疗监护上的应用将大有突破。可穿戴医疗设备的穿戴舒适度将大为改善,可以实现全天候实时地监测人体各项健康指标,并通过无线传输技术上传到后台服务器,结合大数据分析进行数据处理,及时反馈用户健康状况,给出相应治疗措施和就医指导,做到疾病早发现、早治疗、早康复。
以上内容摘编自《中国医疗设备》2017年第32卷 06期,作者周旺、贾天震、陈贤祥、方震。