【作 者】劉思佳 ，屈云

1 四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心，成都市，610041

2 四川大學(xué)華西臨床醫(yī)學(xué)院康復(fù)醫(yī)學(xué)系，成都市，610041

3 康復(fù)醫(yī)學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都市， 610041

4 康復(fù)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，成都市，610041

隨著社會(huì)人口增加，高科技發(fā)展，各行各業(yè)充斥著激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力，睡眠障礙（Sleep Disorders）已成為當(dāng)今社會(huì)的常見(jiàn)、多發(fā)性疾病[1]。睡眠障礙包括了睡眠質(zhì)量異?；蛩邥r(shí)發(fā)生某些臨床癥狀，如睡眠減少或睡眠過(guò)多、睡眠相關(guān)運(yùn)動(dòng)障礙等，其中以入睡困難最為常見(jiàn)。根據(jù)國(guó)際睡眠障礙分類，可分為失眠、睡眠相關(guān)呼吸障礙、非呼吸相關(guān)睡眠障礙所致白天過(guò)度嗜睡（Excessive daytime sleeping, EDS）、異態(tài)睡眠、睡眠相關(guān)運(yùn)動(dòng)障礙（孤立性睡眠癥狀）以及其他睡眠障礙[2]。Ohayon等[3]發(fā)現(xiàn)全球普通人群中失眠率為4%～48%。中國(guó)睡眠研究會(huì)2015年流行病學(xué)調(diào)查顯示：我國(guó)成年人失眠發(fā)生率已達(dá)38.2%，其中老年人發(fā)病率高達(dá)74.1%[4]。睡眠障礙不僅降低患者生活質(zhì)量、影響工作效率，還增加事故隱患。伴隨而來(lái)的癥狀主要為頭暈、頭痛、心煩、焦慮、情緒性格的改變，嚴(yán)重者還會(huì)出現(xiàn)軀體、功能障礙[5]。

隨著中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展，精準(zhǔn)醫(yī)療、智能醫(yī)療成為當(dāng)下醫(yī)學(xué)的前沿領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)基于患者睡眠質(zhì)量監(jiān)測(cè)、管理的有效性和實(shí)用性與物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+、健康信息管理技術(shù)，充分利用現(xiàn)代健康體檢、疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、健康咨詢指導(dǎo)，構(gòu)建成熟規(guī)范的治未病、慢性疾病綜合健康管理服務(wù)體系，針對(duì)睡眠障礙進(jìn)行預(yù)防和治療。采用隨機(jī)對(duì)照研究，通過(guò)醫(yī)療干預(yù)，降低睡眠障礙發(fā)病率及影響。

1 遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用者為患者、醫(yī)務(wù)人員?；颊呤褂盟弑O(jiān)測(cè)手環(huán)，移動(dòng)終端下載、安裝APP；醫(yī)務(wù)人員在手機(jī)或平板上安裝APP。遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算為患者和醫(yī)務(wù)人員提供溝通平臺(tái)（見(jiàn)圖1）。數(shù)據(jù)中心包括數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)管理軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)等。

圖1 遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 The composition of the remote sleep monitoring system

1.2 硬件部分

硬件部分包括患者佩戴的腕式微型傳感設(shè)備和微型傳感器。患者終端是睡眠監(jiān)測(cè)應(yīng)用程序，可在手機(jī)、安卓平板電腦及計(jì)算機(jī)等移動(dòng)終端上安裝。系統(tǒng)的微型傳感器以手環(huán)形式綁于患者手腕，全程監(jiān)測(cè)患者睡眠過(guò)程心率、呼吸頻率、運(yùn)動(dòng)等參數(shù)信息，檢測(cè)結(jié)束后輸入睡眠、心理評(píng)定量表數(shù)據(jù)。通過(guò)藍(lán)牙與系統(tǒng)鏈接，實(shí)行無(wú)線傳輸。醫(yī)務(wù)人員的硬件安裝了專門設(shè)計(jì)的睡眠監(jiān)測(cè)及管理應(yīng)用程序的移動(dòng)終端。

1.3 軟件部分

軟件部分由患者監(jiān)測(cè)APP及遠(yuǎn)程醫(yī)務(wù)人員管理APP組成?；颊咚弑O(jiān)測(cè)APP及傳感器相關(guān)配置程序安裝在患者的手腕式移動(dòng)設(shè)備和電子終端；醫(yī)務(wù)人員遠(yuǎn)程管理APP對(duì)患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，為患者量身定制治療計(jì)劃，以圖表、動(dòng)畫、語(yǔ)音等可視化形式遠(yuǎn)程指導(dǎo)患者調(diào)整睡眠時(shí)間、藥物及完成訓(xùn)練。治療后，患者在APP上完成反饋，醫(yī)務(wù)人員也可根據(jù)無(wú)線保真（WiFi）或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（Mobileweb）了解患者的數(shù)據(jù)變化，對(duì)患者睡眠情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，隨時(shí)調(diào)整治療方案。

1.4 微型傳感設(shè)備的穿戴

為協(xié)助微型傳感器追蹤患者睡眠情況，需將傳感器貼身放在可以檢測(cè)患者數(shù)據(jù)的部位。我們選擇了手腕掌面，可感知患者動(dòng)脈搏動(dòng)、血壓、呼吸頻率、血氧、運(yùn)動(dòng)、能量消耗、睡眠監(jiān)測(cè)等。本設(shè)計(jì)通過(guò)在線就診、復(fù)診，減少患者就醫(yī)成本，解決了患者就醫(yī)難、依從性不佳的缺陷。另一方面，也響應(yīng)了國(guó)家衛(wèi)生部門的號(hào)召，讓醫(yī)療服務(wù)進(jìn)社區(qū)、家庭，方便老百姓就醫(yī)看病，也是智慧醫(yī)療的體現(xiàn)。

2 遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效性設(shè)計(jì)

無(wú)醫(yī)務(wù)人員介入時(shí)，患者可能因睡眠障礙（入睡困難、易驚醒、睡眠時(shí)間過(guò)短、睡眠時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、嗜睡、多夢(mèng)等）引起身體的不適，如頭暈、頭痛、心煩、情緒性格改變，從而影響工作、生活、社交活動(dòng)[6]。很多患者長(zhǎng)期服用安眠藥來(lái)幫助睡眠，由于藥物的依賴性和成癮性，部分患者出現(xiàn)耐藥或者后期藥物無(wú)效。如果長(zhǎng)期睡眠障礙，還會(huì)對(duì)患者的心理造成負(fù)擔(dān)[7]。

2.1 監(jiān)測(cè)指標(biāo)納入標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)美國(guó)精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)-第五版DSM-5 睡眠-覺(jué)醒障礙的標(biāo)準(zhǔn)[8]，我們建立了睡眠-覺(jué)醒障礙數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)分為三個(gè)模塊：①患者基本信息（姓名、身高、體重、出生年月日、性別），睡眠相關(guān)檢查（查體、腦電圖、多導(dǎo)睡眠圖、多次睡眠潛伏期），輔助檢查（血液檢查及影像學(xué)檢查）；②評(píng)估量表；③治療與反饋。

2.2 系統(tǒng)使用量表的選擇

① DSM-5 制定的量表[9]包括患者對(duì)睡眠質(zhì)量不滿、睡眠紊亂、每周超過(guò)3次失眠、睡眠困難超過(guò)3月等8個(gè)類目中，滿足3個(gè)或以上便可診斷睡眠障礙。②睡眠狀況自評(píng)量表（Self-Rating Scale of Sleep,SRSS）[10]用于說(shuō)明近一個(gè)月的睡眠質(zhì)量，所包含有10個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目分值分為5級(jí)（1～5分）?？偡譃?～50分，10個(gè)項(xiàng)目相加＜10分說(shuō)明無(wú)睡眠障礙；最高為50分（最嚴(yán)重）。評(píng)分愈高，說(shuō)明睡眠問(wèn)題愈嚴(yán)重。③匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)（Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI）[11]內(nèi)容包含10個(gè)類目，10個(gè)分?jǐn)?shù)相加，總分為0～21分，得分越高說(shuō)明睡眠情況越差。④Epworth 嗜睡程度評(píng)價(jià)表（Epworth Sleepiness Scale, ESS）[12]最早由澳大利亞的睡眠專家提出，是全球應(yīng)用較廣泛的睡眠剝奪評(píng)估量表。在坐著看書、看電視、公共場(chǎng)所靜坐等8種情況下，不打瞌睡為0分，輕微瞌睡為1分，重度嗜睡為2分，重度嗜睡為3分。8項(xiàng)相加，總分＜9分為正常，＞9分為異常。⑤失眠嚴(yán)重指數(shù)（Insomnia Severity Index，ISI）[13]是1月內(nèi)出現(xiàn)入睡困難、早醒、睡眠影響日常生活等7種情況，根據(jù)癥狀無(wú)、輕度、中度、重度、極重度分別評(píng)為0、1、2、3、4分?？偡譃?～28分，其中0～7分為正常，8～14分為閾下失眠，≥15分為失眠。⑥漢密爾頓焦慮量表（Hamilton Anxiety Scale，HAMA）[14]根據(jù)患者緊張、認(rèn)知障礙、心血管系統(tǒng)癥狀、呼吸系統(tǒng)癥狀、胃腸道癥狀、植物神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等14個(gè)表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行5級(jí)評(píng)分，分值根據(jù)程度從無(wú)到重分別評(píng)為為0～4分。總分＜7分為正常，＞8分為焦慮，分值越高焦慮程度越大。⑦漢密爾頓抑郁量表（Hamilton Depression Scale，HAMD）[15]是世界廣泛應(yīng)用于抑郁程度評(píng)估的一項(xiàng)量表。內(nèi)容包括情緒評(píng)估、軀體癥狀、體重評(píng)估及自知力等共17項(xiàng)指標(biāo)，每項(xiàng)指標(biāo)從無(wú)癥狀到極重度癥狀的主觀指標(biāo)評(píng)為0～4分。其意義是：總分＜ 7分者為正常；總分在7～17分者可能有抑郁癥；總分在17～24分者肯定有抑郁癥；總分 ＞24分者為嚴(yán)重抑郁癥。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用的時(shí)間、周期

該設(shè)備患者端使用時(shí)間擬為21:00至次日8:00之間，若患者睡眠時(shí)間不在此范圍內(nèi)，可根據(jù)自己睡眠時(shí)間在睡前佩戴腕式監(jiān)測(cè)設(shè)備，覺(jué)醒時(shí)取下。監(jiān)測(cè)周期為1月，通過(guò)睡眠、心理評(píng)分和趨勢(shì)分析，每月進(jìn)行一次患者睡眠情況數(shù)據(jù)比較分析并提出建議，醫(yī)務(wù)人員與患者、家屬通過(guò)反饋與負(fù)反饋來(lái)進(jìn)行睡眠管理。

3 遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用性設(shè)計(jì)

隨著睡眠障礙患者群體的增多，患者的就醫(yī)比例卻在下降。患者希望不用去醫(yī)院便可進(jìn)行睡眠質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和管理，遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)和治療系統(tǒng)可以滿足日益增多患者的就診要求，提高失眠患者就醫(yī)體驗(yàn)。

3.1 基于患者的實(shí)用性設(shè)計(jì)

3.1.1 設(shè)備的便攜性

患者端的設(shè)備大小為：主機(jī)49 mm×19 mm×10 mm，腕帶長(zhǎng)250 mm，主機(jī)屏幕大小為0.96 in(1 in=25.4 mm)，重量為18 g，藍(lán)牙同步，使用溫度為-20 ℃～60 ℃?；颊咄ㄟ^(guò)腕式設(shè)備與手機(jī)、平板、電腦等移動(dòng)端連接，便可進(jìn)行睡眠方案調(diào)整，保障了患者對(duì)產(chǎn)品的移動(dòng)需求。

3.1.2 設(shè)備的易用性

患者終端為腕式微型傳感移動(dòng)設(shè)備和手機(jī)、平板、電腦，充電、攜帶方便?；颊呓K端分辨率高、成像清晰、便于患者閱覽及操作，還可連接顯示器或電視機(jī)，面對(duì)大屏幕進(jìn)行訓(xùn)練，患者代入感、舒適感更強(qiáng)。患者、家屬不必記憶訓(xùn)練內(nèi)容，軟件模塊有記憶存儲(chǔ)功能，能記憶患者治療、訓(xùn)練過(guò)程并打分、記錄，患者跟著醫(yī)務(wù)人員的訓(xùn)練計(jì)劃按步驟進(jìn)行即可。

3.1.3 設(shè)備的用戶黏性

治療內(nèi)容主要包括：①藥物治療方案、藥物劑量、頻率的調(diào)整；②行為療法：改變不良生活方式；③音樂(lè)療法：可在睡前放輕音樂(lè)使患者放松；④放松訓(xùn)練：緩解緊張情緒及放松肌肉，降低臥床時(shí)的警覺(jué)性；⑤刺激控制：減少白天睡眠時(shí)間或禁止患者白天入睡，避免受強(qiáng)烈精神或物理刺激；⑥認(rèn)知療法：增強(qiáng)患者對(duì)睡眠障礙的重視，減少患者的焦慮、抑郁情緒，避免將軀體癥狀全歸咎于失眠；⑦運(yùn)動(dòng)療法：根據(jù)患者的生命體征、睡眠時(shí)間進(jìn)行規(guī)律的運(yùn)動(dòng)以幫助調(diào)節(jié)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能，改善睡眠。

3.2 基于醫(yī)務(wù)人員監(jiān)測(cè)的實(shí)用性設(shè)計(jì)

3.2.1 APP評(píng)估的直觀性

醫(yī)務(wù)人員在APP上，根據(jù)患者基本信息、睡眠相關(guān)檢測(cè)、輔助檢查下達(dá)評(píng)定內(nèi)容，患者、家屬按醫(yī)囑執(zhí)行以后，數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙傳到醫(yī)務(wù)人員的APP中，并形成可視化數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.2.2 APP的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算

醫(yī)務(wù)人員根據(jù)患者睡眠質(zhì)量初次評(píng)分，選擇量表?；颊呋蚣覍僭贏PP上完成評(píng)估，數(shù)據(jù)反饋至醫(yī)務(wù)人員終端，根據(jù)量表?yè)Q算公式打分、記錄。每天的分?jǐn)?shù)形成趨勢(shì)圖，每種量表的評(píng)分用不同形狀、顏色的線條表示。

3.2.3 APP指導(dǎo)的便利性

醫(yī)務(wù)人員根據(jù)自己的時(shí)間對(duì)患者進(jìn)行指導(dǎo)，可利用碎片時(shí)間進(jìn)行APP登陸，每天只需在治療前將調(diào)整好的方案上傳至APP，便可對(duì)患者進(jìn)行睡眠管理。還可通過(guò)APP監(jiān)督患者的執(zhí)行情況及接受治療的情況，APP直接發(fā)送至患者端，對(duì)患者進(jìn)行留言推送或者督促、詢問(wèn)、交流、互動(dòng)。

3.2.4 APP的社區(qū)、家庭式應(yīng)用

基于三級(jí)醫(yī)療體制的改革，目前部分患者已解決就醫(yī)難的問(wèn)題。但要做到人人就醫(yī)，還需要社區(qū)、家庭治療。利用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)的平臺(tái)構(gòu)建社區(qū)、家庭醫(yī)療平臺(tái)進(jìn)行慢性疾病管理，不僅方便患者就醫(yī)，也使醫(yī)務(wù)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療對(duì)患者進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)督和指導(dǎo)。

4 臨床驗(yàn)證

為了驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性與實(shí)用性，在四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行了初步的臨床測(cè)試。根據(jù)DSM-5診斷為睡眠障礙的18例患者納入研究，數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件錄入，正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差描述，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)及四分位數(shù)描述，計(jì)數(shù)資料采用構(gòu)成比描述。采用K-S法進(jìn)行計(jì)量資料的正態(tài)分布檢驗(yàn)，正態(tài)分布的兩組計(jì)量資料采用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，非正態(tài)分布的兩組計(jì)量資料采用Wilcoxon檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0軟件。

試驗(yàn)中選取了18例睡眠障礙患者，其中男性7例，女性11例，年齡（52.50±17.16）歲（所有納入患者均＞18歲）?；颊呓邮苓B續(xù)4周的每日遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)并接受睡眠管理。醫(yī)務(wù)組記錄患者入組時(shí)，治療4周后的6種睡眠、心理量表數(shù)據(jù)。18例患者中認(rèn)知障礙患者4例；情緒障礙3例。經(jīng)過(guò)4周的訓(xùn)練，患者的生命體征平穩(wěn)，睡眠、心理量表評(píng)分P值均小于0.05，具有統(tǒng)計(jì)意義（見(jiàn)表1）。研究過(guò)程中，患者可獨(dú)立或在家屬、醫(yī)務(wù)人員指導(dǎo)下完成指導(dǎo)及治療，依從性較好。所有患者均表示接受這種睡眠監(jiān)測(cè)及人性化、個(gè)性化的疾病管理，部分患者及家屬表示出院后希望繼續(xù)這種睡眠管理或推薦給家人使用本設(shè)備。

表1 治療前、治療4周后睡眠、心理評(píng)估量表比較Tab.1 Comparison of sleep and psychiatric evaluation scale before and after 4 weeks' treatment

5 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用遍及各個(gè)環(huán)節(jié)，涉及醫(yī)療信息化、身份識(shí)別、醫(yī)療急救、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、家庭護(hù)理、藥品與耗材領(lǐng)域，以及醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療垃圾的監(jiān)控、血液管理、傳染控制等多個(gè)方面[16]。醫(yī)用傳感器和生物醫(yī)學(xué)傳感器研制包括：新型醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)的研制；小型化、微型化醫(yī)用傳感器研制；醫(yī)用傳感器的模塊化設(shè)計(jì)；醫(yī)用多傳感器融合技術(shù)。綜合運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理、模式識(shí)別、分布式計(jì)算等技術(shù)，對(duì)多模醫(yī)學(xué)信息自動(dòng)分析綜合，可實(shí)現(xiàn)初步自動(dòng)決策和評(píng)估[17]。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與疾病管理是醫(yī)務(wù)人員遠(yuǎn)距離指導(dǎo)、非醫(yī)務(wù)人員陪同患者治療的新型治療方式，需要其有效及實(shí)用[18]。本系統(tǒng)為國(guó)內(nèi)首次將專業(yè)醫(yī)務(wù)人員、患者APP運(yùn)用到慢性疾病的預(yù)防、管理和治療中，通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了遠(yuǎn)程指導(dǎo)的有效性和實(shí)用性，改善了患者的睡眠情況。

目前該系統(tǒng)還處在試用階段，有些功能尚待開(kāi)發(fā)和完善，如引進(jìn)全息投射、VR、AR技術(shù)，使設(shè)備視聽(tīng)系統(tǒng)更加豐富真實(shí)，直接模擬醫(yī)務(wù)人員及患者遠(yuǎn)程進(jìn)行“真實(shí)”地面對(duì)面交流。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智慧醫(yī)療、人工智能、機(jī)器人的不斷發(fā)展，科技與醫(yī)療的結(jié)合日新月異，遠(yuǎn)程醫(yī)療與人工智能的結(jié)合也將在未來(lái)醫(yī)療服務(wù)中起到重要的作用。

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