一種使用便攜式或可穿戴監測設備和護理點醫療設備的新方法有望改善患者的治療效果，并幫助減輕公共醫療機構承受的壓力。
在(zai)引發(fa)(fa)新(xin)冠(guan)(guan)肺炎(yan)的(de)(de)(de)SARS-CoV-2病毒出現(xian)之(zhi)前，醫療保健(jian)的(de)(de)(de)提(ti)供(gong)方式已經出現(xian)大規模轉變，為(wei)醫療創新(xin)注(zhu)入(ru)了新(xin)的(de)(de)(de)動力(li)。2020年新(xin)冠(guan)(guan)疫情爆發(fa)(fa)之(zhi)前，發(fa)(fa)達國家的(de)(de)(de)人口老齡化、幾乎無處不在(zai)的(de)(de)(de)移動寬(kuan)帶(dai)連接，以及復雜的(de)(de)(de)傳(chuan)感技(ji)術的(de)(de)(de)開發(fa)(fa)都(dou)在(zai)推(tui)動人們采用更加定制(zhi)化的(de)(de)(de)數字或(huo)遠程監測(ce)和診斷(duan)方法。隨著新(xin)冠(guan)(guan)肺炎(yan)疫情不斷(duan)給有限的(de)(de)(de)醫院(yuan)(yuan)設施帶(dai)來壓力(li)，醫療服務提(ti)供(gong)商(shang)不斷(duan)加快部署新(xin)技(ji)術，以在(zai)醫院(yuan)(yuan)外(wai)進行檢測(ce)和監護(hu)。現(xian)在(zai)，創新(xin)的(de)(de)(de)傳(chuan)感器不僅使(shi)得(de)人們的(de)(de)(de)關鍵(jian)生理體征(zheng)能(neng)夠(gou)在(zai)家中(zhong)實(shi)施臨床(chuang)級準(zhun)確(que)監測(ce)，而且能(neng)夠(gou)在(zai)護(hu)理點實(shi)施樣本(ben)化驗，無需再將(jiang)樣本(ben)送到(dao)遙遠的(de)(de)(de)實(shi)驗室中(zhong)處理，從而更快獲得(de)診斷(duan)結果。
這標(biao)志著已沿(yan)用幾十年(nian)的標(biao)準醫(yi)(yi)療操作流程(cheng)被打破(po)。在傳統醫(yi)(yi)療模式中，患(huan)者(zhe)(zhe)只有在癥(zheng)狀(zhuang)變得(de)明顯(xian)時才到醫(yi)(yi)院就診(zhen)，或者(zhe)(zhe)是(shi)參加常(chang)規的年(nian)度體檢。而且(qie)一次(ci)性的全套檢查結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)會被送(song)到實驗(yan)室進(jin)行分(fen)析，之后才能(neng)給出(chu)診(zhen)斷結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)或健康狀(zhuang)況(kuang)評估結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)。許多情況(kuang)下，得(de)出(chu)診(zhen)斷結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)時，距離(li)患(huan)者(zhe)(zhe)首次(ci)咨詢(xun)已經過去(qu)很長時間，并且(qie)也只是(shi)基于患(huan)者(zhe)(zhe)這一次(ci)的檢查得(de)出(chu)結(jie)(jie)(jie)果(guo)(guo)。
當監(jian)測(ce)生(sheng)命體征和(he)癥狀所需的(de)尖端設備稀缺(que)，且只(zhi)能從醫院或其他專用醫療機構中獲得時，這(zhe)種治(zhi)療方法是有意義的(de)。
新型醫療(liao)(liao)(liao)傳感技(ji)術的(de)發展(zhan)，為完全不(bu)同的(de)醫療(liao)(liao)(liao)理念創造了條件(jian)。這種新型患者(zhe)監測(ce)方(fang)法不(bu)是使(shi)用(yong)醫院(yuan)中所用(yong)的(de)大型、固定式(shi)醫療(liao)(liao)(liao)監測(ce)設備(bei)，而(er)是使(shi)用(yong)以下這些設備(bei)：
小型，甚至是可穿戴的設備
功耗(hao)極低，可以(yi)使用電(dian)池供電(dian)的設備
提供精準(zhun)的臨(lin)床級測(ce)量結果
這讓我們能夠在(zai)(zai)醫(yi)院以(yi)外實施醫(yi)療(liao)(liao)監(jian)測(ce)和(he)檢(jian)驗，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)本地(di)醫(yi)療(liao)(liao)機構（例如GP practices）或患者家中執行(xing)。為了給患者帶來更大(da)的便利(li)，可(ke)(ke)穿戴設備（例如貼片）可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)不顯眼的位置持(chi)續運(yun)行(xing)，隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)進行(xing)全(quan)天候(hou)監(jian)測(ce)。
在現實生活中監測，以獲取更準確地診斷結果
采用新型遠程監(jian)測(ce)技術部(bu)分(fen)原因在(zai)于醫(yi)(yi)(yi)療資源短缺(que)。2020年(nian)新冠疫情達(da)到(dao)高峰(feng)時給醫(yi)(yi)(yi)院造(zao)成了很大壓力，這(zhe)表(biao)明醫(yi)(yi)(yi)療系統可(ke)能很快就無法滿足不斷(duan)增長的急性護理服務(wu)需求(qiu)。因此(ci)，將需要監(jian)測(ce)生(sheng)命體征的患(huan)者從醫(yi)(yi)(yi)院轉移(yi)到(dao)診所或自(zi)己家中是一個明智(zhi)的長期(qi)策略。
但同樣重要的(de)(de)是(shi)，使用(yong)便攜式或(huo)可(ke)穿(chuan)戴設備進行監測(ce)可(ke)以(yi)提供(gong)更多有(you)用(yong)的(de)(de)數據(ju)，讓(rang)患(huan)者(zhe)獲得更好的(de)(de)治療效(xiao)果。新(xin)醫療監測(ce)技術(shu)(shu)支持更長時(shi)間生命(ming)體(ti)征(zheng)監測(ce)，例如心(xin)(xin)率、心(xin)(xin)率變異(yi)性(xing)、血氧飽(bao)和(he)度(SpO2)和(he)體(ti)溫。通(tong)過持續監控(kong)，可(ke)以(yi)發現(xian)疫情的(de)(de)趨勢(shi)和(he)模式，這是(shi)執業醫師在為(wei)患(huan)者(zhe)提供(gong)單次診(zhen)斷(duan)時(shi)無法獲知的(de)(de)。人工智能(AI)診(zhen)斷(duan)技術(shu)(shu)的(de)(de)并行發展意味著數據(ju)流監控(kong)可(ke)以(yi)實現(xian)自動(dong)化。
這種基(ji)于(yu)人工智能的方法不(bu)會(hui)讓醫(yi)(yi)生(sheng)(sheng)被海(hai)量數據淹沒，而(er)是(shi)利用(yong)技(ji)術在后臺監控生(sheng)(sheng)命體征的模(mo)式，只在需要醫(yi)(yi)生(sheng)(sheng)個人干預(yu)時才會(hui)發出信(xin)號。通過(guo)檢測(ce)預(yu)示未來發病(bing)率的前兆信(xin)號，患者和醫(yi)(yi)生(sheng)(sheng)可(ke)以共(gong)同努力改變藥物、生(sheng)(sheng)活方式或飲食，以防出現(xian)以前需要到(dao)醫(yi)(yi)院(yuan)急診就診的病(bing)情。
此外，相比前(qian)往(wang)人為的、通(tong)常充(chong)滿壓力的在(zai)醫院病房接受檢(jian)查，在(zai)家中或護理點進行監測可以顯示患(huan)者(zhe)的真實健康狀況。最新的多參數(shu)(shu)可穿(chuan)戴(dai)傳(chuan)感器可以將生命體(ti)征與運動、睡眠(mian)等其(qi)他指標結合起來(lai)，結合患(huan)者(zhe)的生活方式來(lai)分析醫療數(shu)(shu)據。
半導體技術應用的新突破
21世紀，人們開(kai)發出(chu)了(le)一系列半(ban)導體技術和計(ji)算機科學成果，在(zai)此(ci)推動下，這種新患者檢測模式隨之而生。
在光(guang)電子領域，已開發(fa)出來的光(guang)學傳感(gan)(gan)器解(jie)決方(fang)案可(ke)(ke)以執行光(guang)電容積脈搏波(PPG)，利(li)用無創光(guang)學方(fang)法(fa)來計算(suan)心率、呼吸率和SpO2。微型(xing)MEMS運動傳感(gan)(gan)器可(ke)(ke)以測(ce)量(liang)患者(zhe)的活動，例如(ru)運動時間和睡(shui)眠質量(liang)，將(jiang)生(sheng)命(ming)體征與患者(zhe)的情況結合起來。
在(zai)醫院里，許多用于監(jian)測生(sheng)命體征(zheng)的設備體積(ji)都很(hen)龐大，并且極為耗電。通(tong)(tong)過(guo)在(zai)芯片(pian)等級實(shi)現這(zhe)種(zhong)測量(liang)能(neng)力，ADI等半(ban)導體制造商可(ke)以生(sheng)產(chan)出能(neng)夠貼(tie)在(zai)皮(pi)膚上(shang)的醫療貼(tie)片(pian)等產(chan)品，這(zhe)種(zhong)貼(tie)片(pian)由電池供電，可(ke)持續運行數(shu)(shu)天(tian)或數(shu)(shu)周，同時將測量(liang)數(shu)(shu)據無(wu)線發送至智能(neng)手(shou)機等主機設備。通(tong)(tong)過(guo)主機，測量(liang)數(shu)(shu)據可(ke)以安全地上(shang)傳(chuan)到(dao)云診斷服(fu)務(wu)，由該服(fu)務(wu)將原始電信號轉(zhuan)換為可(ke)操(cao)作的醫療數(shu)(shu)據。
技術專長與應用知識相結合
能夠(gou)(gou)描述半(ban)導體和計算系統的(de)功能需求，讓(rang)患者能夠(gou)(gou)佩戴智(zhi)能手表或貼片來監(jian)測他們(men)的(de)生命體征是(shi)一回事，在實(shi)際產品(pin)中使用(yong)采用(yong)這些(xie)技術(shu)的(de)解決(jue)方案又是(shi)另一回事。
在ADI，我們認識到我們為(wei)醫療(liao)保(bao)健技(ji)(ji)術(shu)創(chuang)新者提供(gong)的服務可能以半(ban)導體技(ji)(ji)術(shu)作為(wei)開始，但不能以此結束。為(wei)此，我們將醫療(liao)市場的技(ji)(ji)術(shu)專家(jia)和領域專家(jia)匯集起來，為(wei)客(ke)戶(hu)提供(gong)支持。
醫學領域專家的(de)工(gong)作是深(shen)入了解應用(yong)需求，以(yi)及市場的(de)關鍵屬性，例如管(guan)理規(gui)范(fan)和數據(ju)隱私。對于開(kai)發復雜醫療產品(pin)的(de)客戶，如果(guo)他(ta)們能(neng)夠得到既了解其技術又了解其應用(yong)的(de)專家的(de)支持，他(ta)們就能(neng)夠更(geng)快、更(geng)自由(you)地進行創(chuang)新，且更(geng)有信心(xin)能(neng)夠實現(xian)成(cheng)功結果(guo)。
在生命(ming)體征監測領域，這種應用(yong)專業知識由開(kai)發(fa)平臺(tai)提供支持。例如，生命(ming)體征監測(VSM)研究(jiu)手表就(jiu)是一個(ge)多參數開(kai)放(fang)式(shi)開(kai)發(fa)平臺(tai)。這是一款方便的可穿戴(dai)設備(bei)，它采(cai)用(yong)了(le)一套傳感器，提供一套連續的生命(ming)體征測量結果，可用(yong)于開(kai)發(fa)生物(wu)醫療算法。
圖1.由(you)ADI公(gong)司創建的VSM研(yan)究手表開發平臺(tai)。
VSM研究(jiu)(jiu)手表(biao)采用PPG和(he)(he)ECG來(lai)測(ce)量(liang)(liang)心率和(he)(he)心率變異性(xing)。MEMS加速度計(ji)可(ke)(ke)以(yi)(yi)計(ji)步，并且可(ke)(ke)以(yi)(yi)改善和(he)(he)向對運動(dong)偽影敏感的(de)(de)算法提供信息。手表(biao)上(shang)的(de)(de)傳感器可(ke)(ke)以(yi)(yi)測(ce)量(liang)(liang)溫(wen)度和(he)(he)阻抗，這些(xie)值用于算法中，以(yi)(yi)監測(ce)壓力和(he)(he)身體(ti)成分(fen)。這些(xie)功(gong)能為醫療和(he)(he)學術機構開展的(de)(de)研究(jiu)(jiu)提供支持，以(yi)(yi)評估遠程(cheng)患者監測(ce)的(de)(de)新用例。
在(zai)醫院以外對患者實施監(jian)護的好處顯而易見。利用傳感器、模(mo)數(shu)轉換器和數(shu)字信號處理(li)器等精確、低功(gong)耗、微(wei)型組件，來自(zi)ADI的VSM手(shou)表和其他這類開發平臺為創新醫療設(she)備制(zhi)造(zao)商(shang)奠定了基(ji)礎(chu)，讓他們可以在(zai)此基(ji)礎(chu)上構建未(wei)來的監(jian)測設(she)備。