可穿戴设备在人体健康监测领域的应用研究

李怡琳

摘 要：随着我国老龄化程度的加剧以及人们健康观念的增强，对医疗资源的需求日益增多。然而国内医疗资源相对紧缺，医疗费用高昂与人们巨大的医疗资源需求产生了较大的矛盾。在此背景下研发可穿戴医疗设备，实现对与健康相关的关键指标进行自动实时监测。这为广大用户的医疗健康提供了必要的信息。为此，本文简要论述了可穿戴设备在心脏病、血压、血糖、步态监测中的应用，并分析其发展前景。

关键词：人体健康监测;可穿戴设备;应用

可穿戴设备是指能够直接穿到身上或整合到衣服、配件上的一种便携式设备。通过软件支持、数据交互、云端交互等技术让可穿戴设备具有强大的功能[1]。目前，市场上可穿戴设备种类较多，最常见的包括手环、手表、贴片等形式，具有体积小、能耗少、便携等优点，主要用于对血压、血糖、心率、呼吸、卡路里、运动步数等健康数据的采集。

1、可穿戴设备在人体健康监测领域的主要应用

1.1心脏病监测

当前，心脏病是仅次于肿瘤、脑血管疾病的第三大威胁人类健康的疾病。心脏病发作往往具有突发性与随机性的特点，心脏骤停是引起心脏病患者死亡的主要原因[2]。对于心脏类疾病的防控，关键一点就是重视日常的监护。心电图监测是医院诊断心脏类疾病的有效手段，通过全天候心电图的监测，获得实时心电数据，但其缺陷在于不能进行日常监测。因为使用心电图需要把7个电极贴贴在身上，极大影响到患者的生活，很难坚持长时间佩戴。目前，有人研发了端到端的远程心脏监护系统，用于筛查和判定是否心律失常。智能手机APP是该系统的一部分，另外还包括移动健康平台、智能心电节点两部分。用户带上该设备后，由智能心电节点采集人体的心电信息，智能手机会迅速收到这些采集信息，然后对这些信息进行分析。一般会选择信号质量检测算法进行计算，最终获得结果。智能手机显示结果，用户看到后可适当调整佩戴位置。对于判定为合格的心电数据信号，智能手机通常会保存一段时间（一般为30秒），通过智能算法判定心律有无异常，并能对心律失常的严重程度进行评估。在移动健康创新平台上共享以上采集的数据信息，再经医师进行最终判断，并及时告知用户到院就诊。

1.2血压、血糖等指标监测

糖尿病、高血压是当今威胁人类健康的常见疾病，患者需要长期监测血糖与血压水平。可穿戴设备正符合这一需求，让血糖、血压监测更加方便快捷。国外有公司已研发出便携式胰岛素泵，分为三个简单的子系统。该设备包括连续血糖检测系统、计算注射量控制系统以及相关注射装置。它能完成对血糖的持续检测，并能自行注射胰岛素，但不足之处在于体形偏大，影响了使用性能。日本有人也研发出了一种手腕式胰岛素泵，所用针头非常微小，长为3.8mm，直径仅为100μm，如此微小的针头基本不会给人造成疼痛感。同时，该设备还能根据患者的情况自主调整胰岛素的注射量与注射速度[3]。

1.3步态监测

步态分析属于神经系统康复中有效的评价指标之一，有助于医生了解患者的最新信息，及时调整康复方案。可自动识别步态参数的可穿戴设备在近年来得到快速的发展，被应用于儿童脑瘫、脑卒中患者的康复与治疗中，取得了不错的成效。通过步态分析传感器识别患者的相关步态参数，从而提供相关信息反馈，为患者的康复与治疗提供有效的信息。国外有学者研发了一款步态分析腰包，用户只需佩戴这个小腰包，便能智能的记录下治疗前后步态与跌倒信息[4]。此外，美国一家公司研发了一种定位鞋，内嵌GPS芯片，可对患者实时监测定位，避免老年痴呆患者走失[5]。

2、关于对可穿戴设备在健康监测领域发展的展望

总的来看，可穿戴设备在健康领域的发展前景是非常良好的。根据当前的市场需求及行业发展，笔者认为将来的发展趋势如下：（1）对于可穿戴设备的研发公司与科研人员来说，找准“医疗”这一突破口至关重要。在找准突破口后才能对产品与用户群体进行精准定位，进而提高采集数据的精准性。（2）应从智能纺织、传感器、芯片、电池、语音交互技术、虚拟现实技术、算法、云服务等整个产业链来考虑，主攻某个关键环节，以获得技术优势。（3）可穿戴设备会朝着微型化、便捷化、智能化的方向继续发展，与云计算、大数据、物联网等前沿科技相结合。同时会成为采集、整合、分析健康数据的重要载体，从而实现健康医疗信息私人定植模式，通过对用户健康指标的长期动态监测，起到防范相關疾病的目的。（4）未来的可穿戴健康监测设备可从目前“一个系统对应一个结果”的模式升级为“一个系统对应多个结果”的模式。这样，通过一个结果便可实现对多个指标的监测，如血压、温度、心率等，更方便人们对健康的管理。（5）在未来可穿戴技术会与机器人技术实现有机结合，更加智能化[5]。

3、结语

可穿戴设备在健康领域正发挥着越来越重要的作用，也得到了越来越多用户的青睐与认可。随着科技的发展，可以预见可穿戴设备将朝着智能化、微小化、便捷化的方向发展，普及程度也会逐步提高，在人类疾病诊疗、预防方面发挥出更大的作用。

参考文献

[1]赵君豪.浅谈可穿戴设备在人体健康监测领域的应用与发展[J].电子世界，2018，24（1）：67-67.

[2]石用伍.可穿戴医疗设备的研究进展[J].医疗装备，2018，31（5）：193-196.

[3]李海丹，吴深.可穿戴设备在休闲体育领域的应用前景探讨[J].当代体育科技，2015，5（28）：192-193.

[4]朱婧.国内外可穿戴行业发展动态与趋势[J].广东科技，2015，24（14）：9-12.

[5]樊瑜波.可穿戴医疗/健康技术——生物医学工程的机遇和挑战[J].生物医学工程学杂志，2016，33（1）：1-1.