KIRK S. RODEN

作者單位：77030 美國德州大學休斯頓醫(yī)學中心

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可穿戴設備 —— 個體化醫(yī)療的未來

KIRK S. RODEN

作者單位：77030 美國德州大學休斯頓醫(yī)學中心

【摘要】目前正處在可穿戴醫(yī)療設備這項新應用技術(shù)的黎明。這項技術(shù)必將給醫(yī)學帶來巨大的變革，特別是在個體化醫(yī)療和精準醫(yī)療領域。文章介紹了可穿戴醫(yī)療技術(shù)，概述了個體化醫(yī)療將受益領域，同時也介紹了一些個體化醫(yī)療的實施應用案例?？纱┐麽t(yī)療技術(shù)對于推進醫(yī)療改革，降低整體醫(yī)療成本，提高醫(yī)療效果，提供更多優(yōu)質(zhì)的持續(xù)醫(yī)療服務具有非常重要的作用。

【關鍵詞】可穿戴技術(shù)；可穿戴設備；個性化醫(yī)療；精準醫(yī)療；醫(yī)療技術(shù)；醫(yī)療改革

現(xiàn)代醫(yī)學在借助科學技術(shù)來影響醫(yī)療服務和提高醫(yī)療質(zhì)量方面明顯落后。在傳統(tǒng)的醫(yī)生患者模式下，醫(yī)療健康技術(shù)的應用主要集中在疾病的診斷和治療方面，而在患者監(jiān)測以及促進醫(yī)療服務等領域，技術(shù)的應用就有很大的局限性。隨著功能強大但價格不低廉的數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)，醫(yī)患雙方可以共同協(xié)作，針對患者的特定疾病制定個體化的、更及時有效的治療方案[1-2]。

傳統(tǒng)的醫(yī)療模式以醫(yī)生為中心，即患者找醫(yī)生看診，醫(yī)生根據(jù)患者就診當時的狀況及檢驗檢查結(jié)果為患者診斷治療。在這種模式下，疾病從治療到康復的整個過程中基本全部依賴于醫(yī)生，而患者本人則處于一種相對被動的角色。在新的醫(yī)療模式下，使用可穿戴設備可以使醫(yī)患雙方在醫(yī)療過程中都起到積極的作用，如圖1所示。這種新的模式可以確保醫(yī)生和患者之間實現(xiàn)隨時隨地的數(shù)據(jù)傳輸和溝通，可以極大地增進醫(yī)生對于患者的監(jiān)測能力。同時患者也可以隨時得到醫(yī)生的反饋建議，適時調(diào)整治療方案，以確保治療的及時性和有效性[3]。

新的模式對于降低患者的總體醫(yī)療費用具有巨大的潛在意義。它可以提高患者的機能和活力（productivity），有效降低患者使用昂貴的危重醫(yī)療服務的機會和費用。同時也可以減少治療中錯誤的發(fā)生，并將發(fā)生可以預防的并發(fā)癥的風險降到最低。

圖1 新型患者醫(yī)療模式

由于醫(yī)療服務從按服務量付費（Fee for Service Payment）的模式轉(zhuǎn)變到按價值或療效付費（Value or Outcomes Based Payment）的模式，醫(yī)生或支付方為接受醫(yī)療服務的患者支付一個固定包干費用?？纱┐麽t(yī)療技術(shù)對于采集患者有價值的數(shù)據(jù)，保持患者健康以及降低患者全生命周期的總體醫(yī)療支出具有重要的作用。

1可穿戴醫(yī)療技術(shù)定義

可穿戴醫(yī)療技術(shù)是一些可貼附或穿著在人們身上，用于醫(yī)療診斷、治療、教育培訓和科學研究的設備。這些設備可以實時監(jiān)測患者生理過程、傳送數(shù)據(jù)用于分析和回顧，以及提供醫(yī)患之間的實時溝通和反饋。這些設備也可以實時提供醫(yī)生的反饋意見給患者，以幫助患者確定當前的健康狀態(tài)，使他們保持或調(diào)整當前的治療和生活方式，同時也可以提醒患者接受進一步的健康指導。

可穿戴醫(yī)療設備包括多種各式各樣的應用，它們可以貼附在人們身體上或者穿著在衣服里。它們通常會與手機等個人設備相連，并且通過藍牙、Wi-Fi等傳輸協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相連接。就像智能手機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢煞指畹囊徊糠?，這些可穿戴設備也可以融入患者的日常生活方式，而且不會對患者的日常生活產(chǎn)生任何影響。這些設備還具有報時、發(fā)送信息以及導航等其他功能[4]。

可穿戴醫(yī)療設備是非常私人化的，可以為醫(yī)生或患者提供詳細的個人醫(yī)療信息。以可穿戴設備和具有重要意義的患者個人醫(yī)療數(shù)據(jù)為基礎，可以發(fā)展出一種獨特醫(yī)療服務形式。這種新型的醫(yī)療服務可以為醫(yī)生提供實時的數(shù)據(jù)信息和有效溝通，使醫(yī)生可以為患者提供有效的而且是個人專屬的醫(yī)療服務。例如，一位患者被診斷為高血壓合并心動過速，醫(yī)生為他開具降低血壓和心率的藥物處方，并預約患者6周后前來復診以監(jiān)測效果。而藥物的劑量是醫(yī)生為了控制患者產(chǎn)生高危癥狀而估算的最佳劑量，醫(yī)生在患者下次復診之前是不可能調(diào)整藥物劑量的。但是如果患者使用了可穿戴設備，醫(yī)生不僅可以實時監(jiān)測患者的血壓和心率，而且可以確定患者的位置、環(huán)境狀況以及運動水平等狀況。這樣即便患者不親自就診，醫(yī)生也可以密切和準確的監(jiān)測藥物對于患者的療效，并且適時調(diào)整劑量。

所有這些持續(xù)性的數(shù)據(jù)被實時采集并安全地傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫，然后通過分析軟件的分析可以隨時為醫(yī)生和患者提供持續(xù)的癥狀信息和藥物療效反饋信息。醫(yī)生可以利用這些數(shù)據(jù)信息確定治療藥物的類型和劑量，同時可以為患者提供健康運動程度建議。而對于患者來說，可以利用這些信息幫助他們改變生活方式，通過節(jié)食和運動等方式降低高危癥狀的發(fā)生，使生活更健康，避免疾病進一步惡化[5]。

圖2 可穿戴設備—手表

2可穿戴設備的特性

可穿戴設備可以在日常生活中佩戴，實時監(jiān)測患者的生理功能和神經(jīng)過程，不受地點、環(huán)境或活動的影響。這些技術(shù)也可以為醫(yī)生和患者提供重要反饋，以確定患者的狀況是得到了改善還是更加惡化，以確定是否需要進一步的處置。

為醫(yī)生和患者提供生物反饋（biofeedback）的能力是可穿戴醫(yī)療設備的一個重要特性，它可以為慢性病患者提供更廣泛的治療。例如，醫(yī)生可以幫助患者制定一套運動和節(jié)食目標，在藥物控制的同時預防血壓和心率的高危癥狀的發(fā)生。這些目標可以被設置在可穿戴設備里，在確?；颊叩难獕汉托穆时３衷谡７秶那疤嵯拢嵝鸦颊咴谶\動和節(jié)食等方面是否達到了預定的目標。這種方式將提高患者的治療效果，同時減少患者到醫(yī)院就診的次數(shù)，從而降低費用[6 -7]。

隨著可穿戴技術(shù)的不斷發(fā)展和日益增進，更為復雜的反饋技術(shù)必將更加廣泛地被應用在醫(yī)療保健領域，以使人們更健康、更長壽、更有活力（productive）?？纱┐麽t(yī)療設備對于患者醫(yī)療的另一個優(yōu)勢是可以通過語音、視頻和信息等形式，為患者提供與醫(yī)生或醫(yī)療機構(gòu)之間的有效溝通。這些溝通將成為患者獲得最新健康信息的有效方式，包括健康宣教、常見問題解答以及獲取醫(yī)生及其他醫(yī)療機構(gòu)的相關信息[4，6]。

可穿戴設備可以有效地用于疾病治療、患者教育、患者管理以及臨床研究等領域。在促進患者醫(yī)療健康方面所應用的范圍包括：設定治療目標和運動目標；患者實時心理和生理狀況信息獲取；為達到健康目標或階段目標設立激勵機制；幫助實施和監(jiān)測臨床治療和研究協(xié)議（Research Protocols）；遠程監(jiān)控運動狀況和位置；將患者的生理狀況與精神、行為、環(huán)境相關聯(lián)（生理和社會兩方面）；為實現(xiàn)有意義的數(shù)據(jù)分析（Meaningful Data Analytics）提供數(shù)據(jù)。

未來，醫(yī)生、醫(yī)療機構(gòu)、企業(yè)以及政府機構(gòu)將研發(fā)出更多、更有效的可穿戴設備，前景非常光明和廣闊?？纱┐髟O備的市場增長如圖3所示。

3個性化醫(yī)療

在可穿戴醫(yī)療技術(shù)中，一個令人非常振奮的應用就是為個體化醫(yī)療和精準醫(yī)療提供了有效的途徑。按照美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration, FDA）的定義，精準醫(yī)療是將疾病的預防和治療與人類基因、環(huán)境和生活方式相結(jié)合的一種創(chuàng)新方法，是傳統(tǒng)意義上的醫(yī)生使用統(tǒng)計平均值（Statistical Averages）來確定患者最有效的診斷和治療方法，這種方法對部分患者有效，但不是全部。精準醫(yī)療或個體化醫(yī)療可以針對某一患者個體找到最佳的治療方法?？纱┐麽t(yī)療技術(shù)可以為個體化醫(yī)療的有效實施提供被忽略或缺失的數(shù)據(jù)（Missing Data），個人專屬監(jiān)護和反饋（Personal Monitoring and Feedback），同時醫(yī)療服務提供者也可以使用計算機算法（Computer Algorithms）幫助患者保持健康狀態(tài)[8-9]。

4可穿戴醫(yī)療技術(shù)的應用類型

4.1監(jiān)測

（1）生命體征。

（2）大腦及外周神經(jīng)活動和功能。

（3）運動范圍、強度以及功能狀況。

（4）日期、時間、地點活動和環(huán)境狀況。（5）治療依從性。

4.2治療

（1）監(jiān)測患者治療過程。

（2）治療滴定和調(diào)節(jié)（Treatment Titration and Adjustment） 。

（3）患者直接溝通：①實時；②非實時信息。

（4）遠程醫(yī)療：① 患者實時專科會診咨詢；②遠程多專科咨詢。

4.3教育

（1）直接針對患者疾病的健康宣教。

（2）教學培訓：① 醫(yī)療服務提供者；② 健康服務提供者；③ 醫(yī)護人員；④ 住院醫(yī)師、進修醫(yī)師及醫(yī)學生。

4.4臨床研究

臨床研究協(xié)議平臺（Clinical trial protocol platform）：① 遠程患者知情同意及入組；② 患者依從性監(jiān)測；③ 在更大的地區(qū)內(nèi)增加患者注冊；④通過減少就診次數(shù)來降低費用。

4.5臨床研究成本

（1）實時數(shù)據(jù)獲取和分析。

（2）不良反應監(jiān)測與記錄。

（3）患者教育及反饋。

圖3 可穿戴設備的數(shù)量在不同領域的增長

5未來方向

可穿戴醫(yī)療技術(shù)應用目前還處于初期階段，還有很多未被涉及的領域和方向需要研究和發(fā)展。未來的研究方向包括：①一項可以推動醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)（Medical Eco Systems），如一個類似蘋果IOS和谷歌Android生態(tài)系統(tǒng)的、完整的集成平臺，這個平臺可以整合多種可穿戴設備，可以使開發(fā)者進而在這個平臺之上開發(fā)出更有價值的應用 。這個靈活而集成的生態(tài)系統(tǒng)可以讓醫(yī)生、患者和醫(yī)療機構(gòu)完整、迅速和價格適宜地使用這項新型技術(shù)。②在下屬領域可以進行持續(xù)的技術(shù)改進，這些技術(shù)改進遵從摩爾定律，即在密度、尺寸、集成處理器速度等方面，每隔18個月～24個月翻一番，將會進行傳感器的尺寸和電力、可監(jiān)測的類型、新材料、與普通的衣服和飾品整合（帽子、首飾、鞋、手表、內(nèi)衣、襯衫、褲子、鞋）等方面的技術(shù)改進。

6結(jié)論

可穿戴醫(yī)療技術(shù)是一項快速發(fā)展并日益強大的技術(shù)，它將為現(xiàn)代醫(yī)學實踐帶來一波顛覆和創(chuàng)新性的發(fā)展?？纱┐麽t(yī)療技術(shù)可以顯著提高患者的療效，節(jié)省醫(yī)生的時間，降低醫(yī)療成本，推進醫(yī)患雙方的教育培訓。同時， 對于推動精準醫(yī)學和個體化醫(yī)學的發(fā)展，以及推動老年照護和慢性疾病管理具有重要意義[10]。未來，可穿戴醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展將為人們創(chuàng)造一個更健康、更賦有活力的世界。

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·國外醫(yī)療管理·

Wearable Medical Techology - The Future Of Personalized Medicine Is Here

KIRK S. RODEN, MBA, FACHE, Director, Management Operations, Mcgovern Medical School, Uthealth, Houston, TX 77030, USA

【Abstract】It is the dawn of a new applied technology labeled Wearable Medical Technology. This enabling technology has the potential to significantly transform medicine, especially personalized or precision medicine. This paper will provide an introduction to the new technology, an outline of the areas of personalized medicine that will benefit and show specific examples on how it can be implemented. Wearable Medical Technology has the promise helping with health care reform by reducing the total cost of healthcare, dramatically improving outcomes and providing much improved continuity of care.

【Key words】Wearable technology; Wearable equipment; Personalized medicine; Precision medicine; Medical technology; Healthcare reform

收稿日期：（2015-12-08）