傳感器和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步如何帶來更好的患者護(hù)理

在導(dǎo)致 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 的出現(xiàn)為醫(yī)療創(chuàng)新注入新動(dòng)力之前，醫(yī)療保健提供方式的大規(guī)模轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始。在 2020 年大流行之前，發(fā)達(dá)國(guó)家的人口老齡化、移動(dòng)寬帶連接的普遍可用性以及復(fù)雜傳感技術(shù)的發(fā)展正在推動(dòng)采用更加個(gè)性化的數(shù)字或遠(yuǎn)程方法來監(jiān)測(cè)和診斷患者。隨著冠狀病毒大流行增加了有限醫(yī)院設(shè)施的壓力，醫(yī)療服務(wù)提供商正在加速實(shí)施用于醫(yī)院外檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的新技術(shù)。傳感器的創(chuàng)新現(xiàn)在可以在家中以臨床級(jí)準(zhǔn)確度測(cè)量生命體征，并在護(hù)理點(diǎn)測(cè)試樣本，

這標(biāo)志著幾十年前的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療操作程序的突破。在傳統(tǒng)的醫(yī)療模式中，患者在癥狀明顯時(shí)到醫(yī)院就診，或進(jìn)行例行的年度檢查，并接受一次性檢查，這些檢查通常會(huì)在診斷或健康檢查前被送去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。進(jìn)行了評(píng)估。在許多情況下，這種診斷會(huì)在最初的咨詢之后很久，并且基于患者狀況的這個(gè)單一快照。

當(dāng)監(jiān)測(cè)生命體征和癥狀所需的精密設(shè)備稀缺且僅在醫(yī)院或其他專用醫(yī)療設(shè)施中可用時(shí)，這種治療方法是有意義的。

新的醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)的發(fā)展為完全不同的醫(yī)療概念創(chuàng)造了條件。代替醫(yī)院使用的大型固定醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備，新的患者監(jiān)測(cè)方法使用以下設(shè)備：

體積小，甚至可穿戴

耗電少，因此可以使用電池供電

提供準(zhǔn)確的臨床級(jí)測(cè)量

這使得醫(yī)療監(jiān)測(cè)和測(cè)試可以帶出醫(yī)院并在當(dāng)?shù)卦O(shè)施（如全科醫(yī)生診所）或患者家中進(jìn)行。為了給患者帶來更大的便利，貼片等可穿戴設(shè)備可以連續(xù)、謹(jǐn)慎地運(yùn)行，以便隨時(shí)隨地進(jìn)行 24/7 監(jiān)控。

通過現(xiàn)實(shí)生活中的監(jiān)測(cè)更好地診斷

實(shí)施新的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的動(dòng)機(jī)部分是由于資源稀缺。當(dāng) COVID-19 感染在 2020 年達(dá)到頂峰時(shí)，醫(yī)院承受的壓力證明，醫(yī)療保健系統(tǒng)很快就會(huì)因急癥護(hù)理服務(wù)需求的增加而不堪重負(fù)。因此，將需要監(jiān)測(cè)生命體征的患者從病床轉(zhuǎn)移到診所或自己的家中，是一個(gè)明智的長(zhǎng)期策略。

但同樣重要的是，使用便攜式或可穿戴設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以提供更多有用的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生更好的患者結(jié)果。新的醫(yī)療監(jiān)測(cè)技術(shù)允許擴(kuò)展跟蹤生命體征，例如心率、心率變異性、血氧飽和度 （SpO2） 和溫度。通過持續(xù)監(jiān)控，可以發(fā)現(xiàn)在醫(yī)生與患者的一次約會(huì)中可以捕捉到的單一快照中無法檢測(cè)到的趨勢(shì)和模式。人工智能 （AI） 診斷技術(shù)的并行發(fā)展意味著可以自動(dòng)化監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流。

這種基于人工智能的方法不是用數(shù)據(jù)淹沒患者的醫(yī)生，而是使用技術(shù)在后臺(tái)監(jiān)控生命體征的模式，并且只有在需要醫(yī)生的個(gè)人干預(yù)時(shí)才會(huì)發(fā)出警告。通過檢測(cè)表明未來發(fā)病率的前兆信號(hào)，患者和醫(yī)生可以共同改變藥物、生活方式或飲食，以防止以前在醫(yī)院急診病房就診的疾病的發(fā)作。

此外，在家中或護(hù)理點(diǎn)進(jìn)行的監(jiān)測(cè)可以揭示患者在現(xiàn)實(shí)生活中的健康狀況信息，而不是在醫(yī)院病房的人工環(huán)境中，而且通常壓力很大。最新的多參數(shù)可穿戴傳感器可以將生命體征與運(yùn)動(dòng)和睡眠等其他指標(biāo)的測(cè)量相結(jié)合，將醫(yī)療數(shù)據(jù)置于患者生活方式的背景下。

半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用的新突破

這種新的病人監(jiān)護(hù)模式的引入是 21 世紀(jì)半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)一系列發(fā)展的結(jié)果。

在光電領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)出可以執(zhí)行光電容積描記術(shù) （PPG） 的光學(xué)傳感器解決方案，該解決方案利用非侵入性光學(xué)方法來計(jì)算心率、呼吸率和 SpO2。微型 MEMS 運(yùn)動(dòng)傳感器同樣可以測(cè)量患者活動(dòng)，例如鍛煉時(shí)間和睡眠質(zhì)量，以將生命體征置于上下文中。

在醫(yī)院，許多用于監(jiān)測(cè)生命體征的設(shè)備體積龐大且耗電。通過在芯片規(guī)模上實(shí)現(xiàn)這種測(cè)量功能，ADI 等半導(dǎo)體制造商可以制造出諸如貼在皮膚上的醫(yī)療貼片等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以依靠電池供電數(shù)天或數(shù)周，同時(shí)將測(cè)量結(jié)果無線傳輸?shù)街鳈C(jī)設(shè)備，例如手機(jī)。通過該主機(jī)，測(cè)量結(jié)果可以安全地上傳到云診斷服務(wù)，該服務(wù)可以將原始電信號(hào)流轉(zhuǎn)換為醫(yī)學(xué)上可操作的數(shù)據(jù)。

技術(shù)專長(zhǎng)與應(yīng)用知識(shí)相結(jié)合

能夠描述使患者能夠佩戴智能手表或貼片來監(jiān)測(cè)其生命體征的半導(dǎo)體和計(jì)算系統(tǒng)的功能要求是一回事。在實(shí)際產(chǎn)品中使用這些技術(shù)實(shí)施解決方案是另一回事。

在 ADI 公司，我們認(rèn)識(shí)到我們?yōu)獒t(yī)療保健技術(shù)創(chuàng)新者提供的服務(wù)可能從半導(dǎo)體技術(shù)開始，但不能就此結(jié)束。這就是為什么我們結(jié)合醫(yī)療市場(chǎng)的技術(shù)專家和領(lǐng)域?qū)＜覟榭蛻籼峁┲С帧?/p>

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业墓ぷ魇巧钊肓私馐袌?chǎng)特征的應(yīng)用需求和關(guān)鍵屬性，例如監(jiān)管和數(shù)據(jù)隱私。開發(fā)復(fù)雜醫(yī)療產(chǎn)品的客戶在不僅了解其技術(shù)而且了解其應(yīng)用的專家的支持下，可以更快地進(jìn)行創(chuàng)新，擁有更多的自由和對(duì)成功結(jié)果的更大信心。

在生命體征監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，這種應(yīng)用專業(yè)知識(shí)得到了開發(fā)平臺(tái)的支持。例如，生命體征監(jiān)測(cè) （VSM） 研究手表是一個(gè)多參數(shù)開放式開發(fā)平臺(tái)。它配備了一套方便的可穿戴式傳感器，可提供一組連續(xù)的生命體征測(cè)量值，用于開發(fā)生物醫(yī)學(xué)算法。

VSM 研究手表采用 PPG 和 ECG 來測(cè)量心率和心率變異性。其 MEMS 加速度計(jì)執(zhí)行計(jì)步，用于改進(jìn)和通知對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影敏感的算法。手表上的傳感器測(cè)量溫度和阻抗，這些值在算法中用于監(jiān)測(cè)壓力和身體成分。這些功能支持醫(yī)療和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)開展的研究，以評(píng)估遠(yuǎn)程患者監(jiān)測(cè)的新用例。

將病人監(jiān)護(hù)移出醫(yī)院的回報(bào)是顯而易見的。ADI 公司強(qiáng)大的 VSM 手表和其他此類開發(fā)平臺(tái)利用精確、低功耗、微型組件（如傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器）為創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備制造商構(gòu)建監(jiān)控奠定了基礎(chǔ)明天的設(shè)備。

審核編輯：郭婷