数字化技术在心脏疾病术后远程监测管理中的应用

朱鹏举 杨洋 赖颢

我国心血管疾病的发病率逐年提升。2003年以来，中国心脏主动脉外科年手术量逐年递增，与2018年数据比较，心脏手术增加13 253例(增长5.5%)[1]。心脏外科手术步骤复杂，手术时间长，风险高，病人创伤大，病人术后配合不同于其他疾病，术后用药、疼痛管理、饮食和活动等均具有特殊性，尤其是在术后出院早期，病人难以早期识别并发症或不能足够重视先兆，从而延误诊断及后续治疗，甚至造成更大的风险与伤害。病人需频繁地来到医院监测病情变化、调整药物治疗方案、咨询疾病管理知识[2]。心外科手术主要集中在一些区域中心城市较大的医疗中心，是目前我国临床外科各学科中普及程度较差的一个学科。这就导致了心脏疾病术后随访难度高，康复管理阻力大。

在医疗领域，数字化技术已逐步发展。门诊系统、电子病历系统、危重病员监护系统等方便病人入院及医师诊疗；数字技术与生物医学结合使人体机能损伤可以利用生物技术进行修复。数字化技术在病人在院期间有了大量的应用，方便了病人住院期间的诊疗，对于出院病人远期康复管理，数字化技术的应用成为解决上述问题的可能之一。目前，针对心脏疾病术后病人的远程管理主要包括通过家用医疗设备、集成手术植入物、搭载于智能手机等数字化医疗模式对病人实行远程术后监测、健康教育及自我管理指导。

一、家用医疗设备

1.实现形式：Fritzsche等[3]证实发生功能不全的瓣膜可有特异性的听诊音改变，通过监听瓣膜区听诊音可以反映瓣膜情况，据此设计出手持设备以监测心音，并将数据通过网络反馈医院，从而实现对瓣膜置换术后病人的远程管理；Doering等[4]依据心脏移植术后QT间期延长是排异反应的早期信号，利用心电个人记录发生器(Aerotel Medical,Israel)监测病人QT间期情况预测术后排异反应的发生，该设备可自动连接互联网并上传数据至相应终端；Imani等[5]为心血管手术后病人发放相关医疗设备组件以远程监控病人血压、血脂等各项指标变化情况，及时通过视频或电话联系病人，提示可能的干预措施，如药物剂量调整、进一步的病人教育等以降低病人术后再入院率；Stephen 等[6]研发的新型可穿戴设备能够进行更精确、更长期的血压、心率、心电监测，并配备专用软件对病人的监测结果进行统计分析。

2.效果评估：用于监测心血管疾病相关参数的医疗仪器能够测量血压、静脉血氧饱和度、体重、体温，以及心电图等。通过家用医疗设备对病人实施远程管理的模式解决了部分需要精确测量的随访指标的问题，能够提供更精确专业的数据[7]。快速发展的可穿戴传感器技术能够提供更多的技术支持，从而完善远程监护[8]。部分设备还集成了相应的软件分析，能够在一定程度上减轻医生的负担，病人端操作便捷，设备自动化程度高，能够有效提高病人使用体验与满意度。然而此类设备需一定的学习成本，特别是对于部分老年病人及受教育程度较低病人来说存在一定障碍，无法完整地囊括大部分病人。且此模式下病人缺少与医生的直接沟通，故只能完成病情监测的任务，对于病人的健康教育及术后自我管理等方面无法覆盖，经济效益方面，此类医疗设备多较为昂贵，初期成本高，且设备的维护与调试需要相关专业人员进行，维护成本高，病人的经济负担较大。

二、集成于手术植入物

1.实现形式：Bert[9]等将研发的RM系统集成于大动脉转位(TGA)心房开关修复术后病人的心脏植入物，该系统能够定期监测心内心电图并将数据传回医院，以对术后心律失常和心脏性猝死的风险进行监测。其基于RM系统的监测可对TGA病人的快速心律失常进行可靠的早期诊断。从长远来看，RM装置的未来使用可能会改善抗心律失常治疗，增强心脏装置功能的安全性。Massimo 等[10]使用Medtronic CareLink网络系统(Medtronic Inc.,Minneapolis,Minnesota,United States of America)对使用Medtronic Inc植入式医疗器械的术后病人进行远程随访。该系统与目前所有型号的Medtronic起搏器、心脏再同步治疗设备、植入式心脏复律除颤器等兼容，可自动记录相关数据并回报，并对预警值进行提醒，保证医护人员及时处理。

2.效果评价：目前将远程监护系统集成于心脏植入式电子设备已作为一种新的监护标准得到迅速推广[11]，部分大规模、前瞻性、随机试验证明了其对病人的安全性、可行性、有效性[12]。对于植入起搏器或心律转复除颤器的成年人，集成于植入物的远程监测系统是一种安全有效的替代常规门诊随访的方法。它能够早期发现并及时处理术后不良事件，缩短了做出临床决策的时间，减少了病人不必要的门诊随访。但这种远程监测仅针对于应用了心脏植入物并搭载相应系统的病人，覆盖范围小，且此模式对于相应系统的要求较高。因此，成本高，经济负担重，且通过搭载系统进行远程监测过程中病人的参与度不够，病人只能被动采集数据而无法主动提出诉求，医患互动度低。

3.基层医院采集数据后发送至上级医院：刘霞等[13]通过采集起搏器植入术后病人的心电图数据并将数据上传至上级医院的方式协助诊断起搏器故障及原因，此模式下远程心电诊断中心能集中三级医院的诊断资源，为基层医疗机构提供专业的诊断服务。起搏器植入多为老年病人，植入后起搏器将永久使用。随着起搏器使用的年限增加和病人年龄增加，起搏器故障也将增加。各三级医院日常医疗繁重，无法承担居民的长期临床监护，而基层医疗机构工作人员的心电分析和诊断能力有限。因此，面向基层医疗机构的远程心电诊断中心，有着重大的实际需求。

三、智能手机+APP

1.实现形式：Tashi等[14]创新性的结合我国特有的社交软件“微信”制定了针对冠心病介入治疗术后病人的远程管理与康复系统，采集的信息及时反馈以对病人进行术后评估，针对性的对病人推送健康教育、胆固醇管理、药物治疗管理、心理健康及危险因子控制等方面的内容，推送内容采取动画与文字结合的说明方式，易于理解，能够帮助病人提升对自身疾病的认知，更好地进行自我管理，同时对于异常值能够自动警报，使医师能够及时发现并给予病人相应处理；病人也可以通过该系统主动与医师取得联系，有疑问可以得到及时解答。李金泽等[15]利用移动APP对心脏机械瓣膜置换术后抗凝治疗病人进行远程管理，该APP在病人端首次注册时能够登记病人的基本信息，包括手术名称、手术时间、目前华法林服用方案等，APP可持续记录病人每次的INR以及服药方案，医生可通过登陆医生端来查询，病人端APP兼有抗凝提醒功能，当病人需要更改抗凝计划、复查INR或未及时上传INR数据时，均可接收到短信提醒。

2.效果评估：信息和通信技术已经越来越多地应用于卫生保健系统[16]，通过智能手机搭载针对性开发的APP对特定病种的病人进行远程监护与管理的尝试逐年增多，病人应用此模式的前期准备成本相对较小，依从性较高[17]。对于病人而言，APP远程监测能够显著降低病人门诊随访次数，提高随访的便捷性，特别是对于偏远地区病人。但不同应用间准确性可能会有差别，有报道基于智能手机的心率监测器在数据准确性方面可能会因程序而异[7]。这种数据的不可靠性可能会限制应用程序用于远程监护的推广与深入。此种模式监测指标较少，只能监测基础的生命体征等信息，对于病人的血象、内脏器官的情况等缺乏准确监测。单一的APP模式只能针对病情稳定、无需复杂随访项目的病种。

四、云平台+设备接入

挪威通过研发“迪格尼奥远程监护和健康管理平台”，对接不同厂家、不同类型的智能可穿戴设备采集相应的随访数据，对病人进行术后评估与康复管理。云平台的构建能够对各类病人进行良好的分类管理，同时具有一定的预警功能，医护人员可以不受时间地点限制的对病人进行实时监测，及时发现术后不良反应并进行针对性的指导；云平台还能够依据需求进行不同功能的开发与应用，具有良好的适应性与成长性，在病种上也具有良好的拓展性。部分偏远地区已完成互联网普及，能够接入互联网的地区皆可接入云平台，病人在家即可完成随访与管理。然而云平台的搭建与维护需要人力成本与资源投入，特别是在平台搭建的初期，医护人员及病人对云平台的使用也具有一定学习成本。

五、总结与展望

数字化医疗能够为心脏手术后病人提供远程管理平台，针对不同病人可采取不同模式的数字化医疗进行远程管理，Clark等[18]统计的美国部分远程管理显示病人再入院率下降了21%，死亡率下降了20%，医疗费用有效降低。Delgado-Passler等[19]的报告指出，对出院后的心脏病病人实施远程康复管理可以减少因再次住院而产生的医疗费用。数字化医疗能够改善病人预后，降低病人再入院率与死亡率，可以节省后续评估或住院治疗的费用[20]。Chaudhry等[21]的研究显示，病人参与每日的健康状态信息交流可起到有效的健康教育效果，病人依从性高。Kraal[22]的研究证实，相同时间内，远程监护能够起到与传统随访相仿的效果，且更具有成本效益。Maddison等[23]在一项研究中对远程监测的成本效益进行了检验，结果表明，与传统的随访模式相比，这种干预措施使康复总成本降低了70% 。

目前，仍少有明确针对低收入人群的数字医疗远程监护应用的研究；数字医疗在不同年龄段人群，尤其是老年人中的应用效果研究亦罕有。未来需要更多的研究将数字化医疗应用于不同范围的符合条件的病人，包括那些生活条件较为困难的病人(农村生活、合并症、社会经济地位低、年龄较大) ，以及那些可能无法满足入组条件的病人。而依赖于现今互联网技术的数字化系统也受限于此，在一些偏远未接入互联网地区，数字化技术远程监护将难以开展；同样，在日常使用中数据传输的稳定性等也将极大地影响远程监护的效果[24]。另一方面，数字化技术所伴随的数据安全问题也需要纳入考量。

目前，常规门诊随访依然是心脏外科术后病人康复管理的主要解决方案，可穿戴设备的研发与应用使得数字化技术在术后管理中的应用成为可能，智能手机搭载APP的方式使得数字化医疗有了更好的推广空间。大数据时代的到来使得全面化、规范化、模块化的数字化医疗远程管理成为可能，5G时代的到来能够保证数字化医疗在远程管理中的高反应性，人工智能的应用可有效分担医师的管理负担，使得数字化医疗资源得到更高效合理的应用，云平台的搭建有效地将各类资源整合起来，使得个性化管理成为可能。