益言
近年来,智能可穿戴设备越来越受到人们的青睐,它可分为手戴式、耳戴式、身着式和脚穿式四大类。可穿戴设备已经在健身、游戏和娱乐行业建立了效用,在医疗保健中也正逐渐发挥出巨大的潜力,被认为是未来精确健康管理的重要工具,在未来的医疗与健康管理市场有非常良好的前景。
很多智能可穿戴设备会提供诸多的隐藏数据(例如心跳数预测),这些数据同样会告知你的锻炼效果如何。
蘋果手表可以进行一些基础的健康数据检测。
以色列数字健康企业“Sweetch”界面。
随着研发的深入,可穿戴设备变成了诊断设备。建立在人们手腕数据流上的人工智能应用程序,以临床证据支持的交互方式传输给医生,可以用于诊断并治疗各种疾病。一方面,它们使生活与医疗结合得越发紧密,比如每天早上醒来即可看到晚上睡眠时的心率。另一方面,它们正在引导一种平衡的转变,那就是临床医生提供医疗服务与患者如何改善自己的健康之间的平衡。
2014年苹果手表(Apple Watch)问世的时候,库克称它是一种健康设备,2018年时他又说它可以拯救生命,因为它的一款应用程序已获得美国食品和药物管理局(FDA)的许可,可以检测心律失常。至此,“Apple Watch”正式成为一款医疗设备。
美国的埃尔沙兹利医生还记得他第一次和病人谈论他们的苹果手表时的情景。苹果手表的检测心律技术推出后不久,一名60多岁的跑步爱好者因偶尔心悸到医院求治。其他医生无法给出诊断,因为他没有佩带心脏监测器。埃尔沙兹利注意到他戴着苹果手表,于是要求查看他的手机,打开健康应用程序查看了读数之后对他说:“是心房纤颤,你确诊了。”
这款应用对苹果来说是一大步,对整个智能手表来说也是一大步。其他智能设备品牌的穿戴设备都添加了检测不规则心律的程序。在早期,许多医生担心可能会出现假读数,这会促使人们寻求不必要的医疗护理,给系统带来压力。但越来越多的心脏病潜在患者使用穿戴设备来监测心率,已成为心脏内科医生用于确诊患者心脏病的重要参考依据。
人工智能技术和医疗可穿戴设备的结合具有显著的长期潜力,可以极大地变革医疗保健行业。
可穿戴设备可以获取非常丰富的身体数据,一方面通过屏幕直接展示给用户,对可能存在的疾病做出预警和提示,另一方面,利用可穿戴设备获取的各种参数而研发的各种健康应用程序日趋成熟。
以色列的一家创业公司“Sweetch”开发的技术使健康应用程序提供的建议更加实用和个性化。“Sweetch”的人工智能算法是私人秘书和教练的混合体,它通过可穿戴设备跟踪用户做的任何事情,比如步数或每周检查体重,并找到建议用户做这些事情的最佳时间;它甚至发现你在会议之间有20分钟间隙的时候,建议你去几个街区外的咖啡店;它还会调整你的活动目标,以防止你失去运动的动力,放弃之前的努力。这个程序的提示音有33种不同的声调,可以是友好的、乞求的、命令的等词语组合。
像美国的“Oura”智能戒指这样的可穿戴设备,不仅能告诉你你的心率、睡眠或体温趋势,还能告诉你这意味着什么,以及哪些改变可能会改善情况。当数据显示情况已经失衡时,新颖的数字治疗可能会提出专业的治疗方案。
还有一些应用程序可以脱离穿戴设备独立使用,并且已经得到FDA的批准成为医疗器械。德国的一家创业公司“卡亚健康”(Kaia Health)开发的数字理疗师应用软件,从很多方面来看,它和人类理疗师一样优秀。这款程序会用柔和的声音告诉你:“看起来你的背今天有点紧。我们来调整一下你的锻炼方式吧。”人工智能理疗师直接通过智能手机的扬声器发出指令,根据病人的伤势选择锻炼方式,指导他完成每一个疗程,并在他做错事情时(例如把膝盖弯曲成错误的角度)进行纠正。当用户行走时,程序的人工智能算法会在他的身体上做出标记,知道什么时候关节疼痛或背部比前一天更僵硬。在一项涉及552名测试者的临床试验中,使用该应用程序的背痛患者比接受物理治疗的患者改善更多。研究中,使用该应用程序的近14万用户中只有不到0.1%报告了不良事件。这个应用程序已被美国FDA和欧盟注册为医疗设备。
新冠肺炎大流行之后,智能穿戴设备进入了更多人的生活,并承担了新的角色。在新冠肺炎疫情暴发之前,可穿戴设备通常是“一次性”的产品,很多人买回来之后往往戴上一段时间,然后把它们放进抽屉里。新冠肺炎大流行为可穿戴设备开辟了新的市场,许多人不得不在家接受健康监测,美国和欧洲的医生开始用智能手表为越来越多的老年患者看病,跟踪他们的健康状况。
2020年3月疫情暴发之初,韩国政府就要求确诊者进行自我隔离,并要求他们在手机上安装一款特殊的应用程序,实现疾病监测、症状报告、移动测试,以及关键的全球定位系统的位置监测,并对那些离开指定隔离地点的人发出警告。然而,一些患者把手机留在家里,离开隔离地点却没被发现。于是,韩国政府强制实施了对违反限制的被隔离人员佩戴追踪腕带的规定。这是国家支持的在疫情应对中使用可穿戴设备的典型做法。这种腕带很像历史上为被软禁者设计的脚环,其目的是确保人们在限定范围内生活。
2021年《自然》杂志刊文,来自斯坦福大学医学院和凯斯西大学的研究发现,通过智能手表数据——包括心率、每日步数和睡眠时间等数据,可以检测新冠肺炎的早期症状。研究人员通过苹果手表等设备收集了5000多名参与者的数据,识别出32名感染者,并探索了不同指标之间的相关性,以检测异常的生理状况,其中26名新冠病毒阳性者在症状出现或确诊前4到7天出现异常生理信号,使用可穿戴设备对患者的早期发现率可以达到81%。
“Oura”智能戒指集成了7种传感器,支持心率、血氧饱和度、温度、运动时间等数据的检测。
“Oura”智能戒指集成了7种传感器,支持心率、血氧饱和度、温度、运动时间等数据的检测。
2022年3月《自然》杂志官网的一篇报道中,通过对63153名参与者的问卷数据和生理数据的分析,认为可穿戴设备对新冠肺炎的早期发现、减少疾病传播是一个关键工具。报道还认为,可穿戴设备可以帮助个人认识到何时应该进行自我隔离、寻求检测并获得早期医疗干预。
市场分析人士预计,未来5年,可穿戴设备市场将分为两类:一类是比较专业的设备,用于准确跟踪慢性疾病患者,另一类是功能不那么复杂的设备,适用于关注自身健康指标以及早发现问题的健康人群。
据统计,全球可穿戴设备出货量从2014年的0.29亿部增长至2021年的5.34亿部,预计到2024年将达到6.37亿部。根据市场研究机构“洞察力”(CCS Insight)的数据,全球可穿戴设备在2021年的消费总额达到290亿美元,超过体育用品消费总额的一半。在美国,智能手表的普及速度和早期的手机一样快。据估计,2021年约四分之一的美国人拥有智能手表或健身追踪器。在欧洲的用户中,英国和芬兰两国的用户比例与美国接近。2019年,苹果手表的销量超过了整个瑞士手表行业。作为世界第二大经济体,中国预计将在2026年达到41亿美元的市场规模。
可穿戴设备依靠的医疗物联网也为新的攻击载体打开了大门,恶意软件和恶意服务会通过数据传输的漏洞对设备进行攻击。
俄罗斯知名网络安全公司卡巴斯基的研究人员2022年3月公布了一个调查结果,医疗设备常使用的一种流行数据传输协议(MMQT)存在很多漏洞,而搭载高通骁龙处理器的可穿戴设备平台在进行数据传输时用的就是这种协议。卡巴斯基的研究人员2014年以来在该协议中共发现了90个漏洞,仅在2021年就发现了33个漏洞。这种传输协议通常用于远程患者监护设备,这些设备连续或间歇地记录心脏活动和其他健康指标。根据卡巴斯基的说法,协议的问题在于不需要认证,几乎没有加密,非常容易受到攻击,并使医疗数据、个人信息以及个人的潜在位置面临被窃取的风险。卡巴斯基的相关负责人玛丽亚·纳姆斯特尼科娃说:“许多医院仍在使用未经测试的第三方服务来存储患者数据,医疗可穿戴设备和传感器的漏洞仍然存在。”卡巴斯基建议医疗保健提供商经常性检查医院或医疗机构建议的应用程序或设备的安全性。
另一个由可穿戴设备引发的重要问题就是隐私问题。可穿戴技术使得健康追踪器和健身应用程序有助于用户过上更健康的生活,但這些数据可以被其他人所用,甚至被少数机构用于健康目的以外的用途。除了上文提到的韩国政府利用可穿戴设备对确诊患者进行隔离监控的做法之外,还有澳大利亚的一个案例。澳大利亚矿业研发中心研发的智能帽“聪明的帽子”(Smart Cap),本质是一种脑电波监控技术,以监控员工的疲劳程度,防止工人在工作中睡着而引发事故。毫无疑问,“聪明的帽子”带来了很好的现实效果,可以最大限度避免疲劳带来的生产安全问题,这款智能设备已经打入北美市场,深受欢迎。问题是,澳大利亚一些矿场不仅使用“聪明的帽子”对员工进行疲劳监控,而且已经开始用它跟踪员工的活动。
当可穿戴设备被用于对健康人群进行广泛的生物识别监测而非个人目的时,就会引发伦理问题。企业、健康机构都有可能在没有经过用户允许的情况下使用这些数据,这将有可能对个人自由和权利造成风险,这些风险在某一特定疾病威胁过去后仍将长期存在。另外,由于缺乏足够的法律框架和监督,占主导地位的技术供应商基于个人用户数据的商业收集和交易的商业模式,可能会妥协或完全抛弃基本的个人隐私问题。所以,政策制定者必须考虑其他选择,以便既能保留利益,又不受当前框架的相关风险伤害。
(责编:南名俊岳)