栾兆琳
百度对可穿戴设备的解释为:可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。
目前,我们日常生活中接触最多的可穿戴设备的形态主要是智能手表和智能手环。例如,各大手机生产商纷纷出品了与品牌手机相兼容的智能手环,可以实时监测心率、脉搏、计步和运动提示。此外,比较少见的还有智能戒指、智能眼镜等。比如媒体报道称,以色列的公司为视力障碍人士研发了一套能够自我导航的可穿戴设备,在眼镜上加载了一个小型摄像头和芯片,可以对看到的东西进行解析,再通过骨传导语音告诉使用者面前的物体是什么。
随着技术的不断发展,可穿戴设备的市场和发展将会不断扩大。国际数据公司IDC的数据显示,2018年全球可穿戴设备出货量达到1.253亿部,较2017年增长8.5%,并有望在未来五年以11.0%的复合年增長率持续突破。
目前常见的智能手表和智能手环都拥有酷炫的外表,所提供的医疗健康功能仍然比较简单,充其量仅仅就是手表里装了个计步器,并且大部分可穿戴设备所采集的数据,并不能满足临床医疗判断所需要的精准度级别。
北京大学人民医院呼吸科睡眠中心主任医师韩芳教授认为,可穿戴设备的概念不应只是简单的设备,也不应只限于预防与保健,更广阔的领域是要与疾病的诊断与治疗相关。这就需要设备具有高端的传感器,收集到符合医疗要求的大数据,这是诊断与治疗的基础,也是未来5G支持下的远程医疗的基础。只有能协助临床决策,可穿戴设备才能够从可有可无变成不可取代。从偶像派到实力派的过渡,是可穿戴设备发展的必由之路。
“并不是所有的疾病都适合使用可穿戴设备。”韩芳教授说,“适宜的设备和技术也要通过适宜的疾病来实现诊断和治疗。睡眠疾病就属于这种适宜的疾病。”
中国目前大约有6000万人患有阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。OSA患者患高血压、心脏病、中风、抑郁及发生驾驶事故的风险均较健康人更大。
当前OSA的诊断主要在医院的睡眠中心进行。患者需要佩戴好多导睡眠图在医院的病房睡上一宿,做睡眠检测。这种方式的弊端是:患者等待时间长,约上检测时间往往要等一个月以上;检测地点局限,偏远地区的患者需经长途跋涉才能到医院就诊;诊断过程有不确定性,就诊期间患者的睡眠可因环境改变而受到影响。而且尽管全国有3000多家医院建立了能够提供睡眠医学服务的睡眠实验室或中心,部分甚至成立了独立的睡眠科,但目前患者的诊断率和治疗率仍然不到1%,主要原因之一是诊断和治疗能力不足。按照目前的诊断效率,中国目前的OSA患者要经过300多年才能全部诊断治疗完。
在科技部国际合作专项及北京市科技计划重点专项的资助下,通过国际合作,韩芳的团队创建了一个旨在增加患者就诊机会、减少等待时间,避免患者长途奔波,并且可以在家庭中完成诊断和治疗的新模式。这是一个睡眠疾病诊疗与多种新兴远程医疗技术相结合的个性化、交互式交流平台。韩芳教授认为,这是一种真正的可穿戴设备的实际应用。
首先,项目组筛选、引进国际先进的家用便携式睡眠呼吸检测技术,合作研发了能够满足临床需要的可穿戴式呼吸检测手段。这种可穿戴设备利用雷达技术对患者夜间睡眠的呼吸运动进行检测,有没有呼吸,呼吸暂停的时长等都可以准确检测。
然后,将收集的数据与国际通用的针对不同睡眠疾病的临床问卷结合起来。患者足不出户,通过网络完成初始和随访的调查问卷, 在家里进行无专业人员全程监控的家庭睡眠测试(HST)。
接着,睡眠专家通过电话或视频系统和患者一起评估测试结果。如果确诊为OSA患者,那么接下来就可以接受智能型持续气道正压通气(APAP)治疗,可以理解为智能无创呼吸机的治疗。OSA作为一个慢性病,多数成年患者需要长期在家中应用无创呼吸机,进行家庭随访管理是改善患者预后、提高生活质量的重要保证,这也是目前OSA治疗中的一个瓶颈。智能呼吸设备也是可穿戴设备的一种形态,记录的数据传输到网站上。患者和医生都可进入网站观察APAP使用情况和诊疗效果,因此可促进病人自我管理,改善医患合作。数据的收集和患者管理都依托在医院信息系统、独立建立的管理平台上进行,可确保患者隐私的安全和数据的准确。
整个OSA诊疗模式选择适合的疾病,研发、引进了适宜的可穿戴技术,形成了一个通过远程医疗进行家庭长期管理睡眠疾病的新模式。该模式可落地、可移植、能复制,其临床效能不劣于传统医疗模式,可显著降低医疗成本,促进了家庭—社区—专业睡眠中心分级式医疗管理的建设。
此外,这种模式在疾病管理过程中,还可以扩展到其他睡眠疾病上。发作性睡病是一种原因不明的慢性睡眠障碍,诊断比较困难。现在利用便携式多导生理记录仪,在家中进行睡眠监测,再结合问卷结果,进行人工智能的分析,建立了发作性睡病诊断的睡眠技术新指标。
韩芳认为,要实现可穿戴设备的最大效用就需要利用已经形成的优质医疗大数据及丰富的临床资源,通过国际合作,利用神经网络、生理网络数据深度分析技术,从而在疾病的诊断方面取得突破。
这一模式获得国家专利3项,与国际合作研发可穿戴设备3种,目前已经在深圳市南山区三名工程、山东省滨州市的支持下推广应用。模式的应用不仅可以进一步方便睡眠呼吸疾病患者的就医,对其它慢性疾病如高血压、糖尿病的长期家庭管理也有重要借鉴价值。
睡眠是基本的生命过程,人的一生有1/3 的时间是在睡眠中度过。根据国际疾病分类,睡眠疾病有90种,分为三大类:睡不着,如失眠、不宁腿综合征;睡不醒,如发作性睡病;睡不好,如睡眠呼吸障碍、异态睡眠、运动障碍。全球患病率9%~15%。
韩芳教授认为,睡眠医学是一个靠技术推动快速发展起来的医学专业。从多导睡眠图、家庭睡眠呼吸暂停测试到气道正压通气机,睡眠专家不断采用创新技术来诊治睡眠疾病。随着互联网、移动设备、人工智能和可穿戴设备的发展,在这些技术基础之上建立起一种以患者为中心的远程居家医疗新模式。这种远程睡眠监测和治疗系统将成为一种发展趋势,满足日益增加的睡眠障碍疾病患者的就医要求,促进大众的睡眠健康。