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新冠肺炎 (COVID-19) 讓人們意識到了及時(shí)醫療數據在幫助識別易感染和高危人群方面的重要性。在COVID-19流行之前，醫療可穿戴及其他互聯(lián)醫療設備就已經(jīng)可以提供預警潛在健康問(wèn)題所需的長(cháng)期數據。此次疫情結束后，可穿戴設備很可能會(huì )在醫療保健領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。通過(guò)提供持續更新的主要生命體征測量，可穿戴設備將有助于縮短治療時(shí)間，減輕醫護人員執行必要但耗時(shí)的測量工作，使他們能夠專(zhuān)注于患者護理。在這里，我們將探討可穿戴設備如何提供長(cháng)期有效的解決方案，來(lái)為醫護人員提供所需的患者基本數據。

生命體征監測的重要性

生命體征監測通常能讓醫療保健人員第一時(shí)間了解患者病癥或慢性健康問(wèn)題。因此，幾十年以來(lái)，在進(jìn)入醫生辦公室、診所或醫院就診前都需要先測量個(gè)人的主要生命體征，包括體溫、脈搏、呼吸頻率和血壓。在某些健康狀況下，外周血氧飽和度 (SpO₂) 等其他生理指標變得越來(lái)越重要，也被納入了生命體征測量范圍。

有著(zhù)扎實(shí)專(zhuān)業(yè)訓練和臨床經(jīng)驗的醫生，可以通過(guò)主要生命體征變化或讀數異常發(fā)現潛在的病理學(xué)問(wèn)題，包括：

• 體溫，可以反映身體免疫系統對感染或其他情況的反應。
• 心率，可幫助發(fā)現可能的心臟問(wèn)題。
• 呼吸頻率，反映整體心血管健康狀況，并為可能的心肺問(wèn)題提供特別重要的指標。
• 血壓，反映心血管健康以及其他各種疾病。

隨著(zhù)COVID-19冠狀病毒疫情的發(fā)展，生命體征監測變得尤為重要。醫護人員發(fā)現引起本次疫情的SARS COV-2病毒感染會(huì )誘導機體產(chǎn)生免疫應答，進(jìn)而導致體溫升高，因此將發(fā)熱看作是一個(gè)相對可靠的COVID-19預測因子，并被快速、廣泛用作篩查疑似病例的主要手段。事實(shí)上，對于那些因年齡、慢性健康問(wèn)題或免疫系統可能受損而被視為高風(fēng)險的人群來(lái)說(shuō)，生命體征的全套定期監測仍然非常重要。

對于那些感染SARS-CoV-2的患者，醫生需監測一系列生命體征來(lái)觀(guān)察COVID-19疾病的進(jìn)展情況。例如，SpO₂測量對于檢測血氧飽和度下降至關(guān)重要，而后者與此病毒對呼吸系統的危害息息相關(guān)。COVID-19患者血氧飽和度降低，呼吸速率會(huì )因心肺系統試圖獲得更多氧氣而上升。由于疾病的進(jìn)一步發(fā)展將嚴重影響人類(lèi)的健康，因此經(jīng)常監測患者的生命體征變得至關(guān)重要。

借助于可穿戴技術(shù)監測生命體征

對于每一項生命體征，市面上已經(jīng)或即將推出相應的可穿戴技術(shù)，以根據需要長(cháng)時(shí)間定期進(jìn)行生命體征監測。例如，已被醫院廣為采用的體溫可穿戴設備，特別是在許多新生兒病房，讓嬰兒佩戴微型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器貼片，醫護人員便能夠監測體溫，而不會(huì )干擾其他小病人。

內置心率監測器 (HRM) 的智能手表和健身手環(huán)不僅為用戶(hù)提供基本心率測量，而且還可以作為檢測其他健康問(wèn)題的高級技術(shù)基礎。數字健康科技初創(chuàng )公司Cardiogram和加州大學(xué)舊金山分校 (UCSF) 使用HRM智能手表提供的心率數據進(jìn)行研究后發(fā)現，即使使用常規心率數據也可以提供心房顫動(dòng)或其他心律失常的檢測。他們的進(jìn)一步研究發(fā)現，心率數據可以提供糖尿病或糖尿病前期狀況的早期指標。其他類(lèi)型的心率數據分析還可提供心率變異性 (HRV) 測量，以便發(fā)覺(jué)會(huì )影響健康和生活的生理病理 (如心血管疾病) 和心理 (如焦慮或抑郁) 問(wèn)題。

其他分析技術(shù)借助于HRM智能手表和健身穿戴設備所用同類(lèi)型的光學(xué)傳感器，還可以得出SpO₂、呼吸頻率和血壓數據，而無(wú)需單獨的脈搏血氧計夾、呼吸胸帶或血壓袖帶。同樣，其他可穿戴和測量技術(shù)也可以生成具有足夠分辨率的心電圖，以提醒醫生需要進(jìn)行更深入的檢查。

長(cháng)期來(lái)看，可穿戴設備還可幫助確保無(wú)需去診所甚至是在家享受大型醫療設備診療服務(wù)的患者遵守醫囑。事實(shí)上，即使某些可穿戴醫療設備測量經(jīng)常出現變異性和分辨率降低的現象，但其數據通常仍可為醫療服務(wù)人員提供早期預警。

利用關(guān)鍵配套技術(shù)增強醫療保健監控

先進(jìn)的傳感器技術(shù)和復雜的分析方法只是可穿戴醫療保健拼圖的一部分，要進(jìn)行持續生命體征監測還需要很多其他技術(shù)的支持�？纱┐鏖_(kāi)發(fā)人員可以利用廣泛的無(wú)線(xiàn)連接解決方案，包括采用集成無(wú)線(xiàn)電子系統的微控制器提供藍牙5和其他連接。

可穿戴設備可以采用標準安全機制，為醫療數據鏈提供高水平的數據機密性和完整性�；�于無(wú)線(xiàn)微控制器的可穿戴設備可以將醫療數據安全地發(fā)送到移動(dòng)設備、本地網(wǎng)絡(luò )甚至云端。這些藍牙設備也為接觸人員追蹤算法提供了基礎，以避免在COVID-19爆發(fā)時(shí)危害個(gè)人隱私或安全。這些藍牙設備及其他超低功耗設備所擁有的功能和性能可支持更復雜的醫療算法，而不會(huì )影響電池供電產(chǎn)品有限的功率預算。
結語(yǔ)

可穿戴設備體積小、佩戴舒適，能夠以醫生要求的更新速度和測量持續時(shí)間進(jìn)行不引人注目的測量，并且不會(huì )進(jìn)一步加重醫護人員的負擔。幸運的是，對于幫助人類(lèi)從流感大流行中恢復并尋求長(cháng)期有效的解決方案以改善人類(lèi)健康和福祉的人群來(lái)說(shuō)，已可以利用現有的底層可穿戴技術(shù)和分析能力來(lái)促進(jìn)醫療保健行業(yè)的發(fā)展。

Stephen Evanczuk

作者介紹

Stephen Evanczuk在電子行業(yè)有20多年的寫(xiě)作經(jīng)驗，涉及廣泛的主題，包括硬件、軟件、系統和物聯(lián)網(wǎng)等應用。他獲得了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位，并在航空航天行業(yè)從事大規模分布式安全系統和算法加速方法的研究。目前，他在寫(xiě)技術(shù)和工程方面的文章的閑暇之時(shí)，還在研究深度學(xué)習在識別和推薦系統中的應用。

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