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        便攜式哮喘監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用與前景

        2021-10-18 08:59:48余辰一
        健康體檢與管理 2021年8期
        關(guān)鍵詞:便攜智能

        【摘要】為了滿足哮喘病患者日常家用監(jiān)測需求,以及將來為智慧、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)哮喘病患者提供關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)測技術(shù),提出了一種小型化、便攜式、智能哮喘監(jiān)測系統(tǒng)。基于目前龐大的哮喘病患者受眾人群,便攜式哮喘監(jiān)測系統(tǒng)具有非常寬廣的前景,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了Big-Little雙傳感器前置放大結(jié)構(gòu)結(jié)合分量程16 bit采樣技術(shù),實(shí)現(xiàn)寬范圍、高精度監(jiān)測目的;基于Mallat以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法完成信號去噪,并構(gòu)建電壓與氣流標(biāo)定曲線,最終通過生理指標(biāo)處理算法得到呼氣峰值流速(PEF)、一秒鐘用力呼氣量(FEV1)以及FEV1與用力肺活量比值(FEV1%)關(guān)鍵生理指標(biāo)。測試結(jié)果表明,系統(tǒng)穩(wěn)定性好,PEF最大相對級差低于5%,PEF最大相對示指誤差低于10%。該監(jiān)測系統(tǒng)具有移動便攜、智能、低功耗等應(yīng)用優(yōu)勢,對哮喘病患者病情管控與監(jiān)護(hù)具有重要價值,極大消減了哮喘突發(fā)造成的危機(jī)狀況。

        【關(guān)鍵詞】哮喘監(jiān)測;移動;便攜;智能;實(shí)用性大

        世界哮喘日即世界哮喘防治日,定為每年五月的第一個周二,使人們意識到哮喘是一個全球性的健康問題,宣傳已經(jīng)取得的科技進(jìn)步,并促使公眾和有關(guān)當(dāng)局參與實(shí)施有效的管理方法

        哮喘 是全球最常見的慢性疾病之一,據(jù)估計(jì),全球每20個人中就有1個患有哮喘,約計(jì)3億人。估計(jì)中國哮喘患者近2000萬。哮喘是一直以來十分引人關(guān)注的全球公共健康問題,也是兒童期最常見的慢性疾病,如不積極治療,兒童哮喘中約1/3-1/2的人可遷延至成人。現(xiàn)今很多國家哮喘發(fā)病率超過10%,我國哮喘近年來持續(xù)增長,發(fā)病情況也不容樂觀。 中國兒科哮喘協(xié)作組于1988-1990年抽樣調(diào)查中國0-14歲兒童哮喘的患病率為0.11-2.03%,平均0.91%。時隔10年后2000年再次進(jìn)行同樣調(diào)查,初步摸清了我國城市兒童哮喘“二年患病率”(近兩年有哮喘發(fā)作的比例)為0.5-3.34%,全國平均為1.54%。全球多國參加的國際兒童哮喘和過敏性疾病研究(ISAAC)對13-14歲兒童的調(diào)查結(jié)果顯示中國情況為:香港哮喘患病率為10.1%,內(nèi)地平均為2.0%。特應(yīng)性(過敏性疾?。┌l(fā)生率也是香港(41.2%)高于北京(23.9%)或廣州(30.8%)。雖遺傳背景相同,而環(huán)境因素可能是導(dǎo)致同一種族中不同人群患病率不同的重要原因。由于中國幅員廣大、地域遼闊、地勢高低、人口密度、生活環(huán)境等相差較大,所以全國不同地區(qū)城市兒童哮喘患病率不同是符合客觀規(guī)律的。據(jù)對北京、廣州、上海等城市的調(diào)查顯示,哮喘患者獲得正規(guī)治療的僅占1%。在一年內(nèi),有33%病人看過急診,16%曾住院,25%(20%)仍有缺勤(缺課),42%從未做過肺功能監(jiān)測,哮喘控制情況不能令人滿意。各地成人及兒科的呼吸及哮喘專家、醫(yī)務(wù)人員一起,正在為哮喘患者的康復(fù)努力艱苦地工作,病人只要通過及時正確的診斷,進(jìn)行以吸入糖皮質(zhì)激素為主的長期規(guī)范化治療和管理,哮喘是完全可以控制的,哮喘患者完全可以擁有一個健康和豐富多彩的生活。

        目前,哮喘的監(jiān)測方法主要依靠歐美等國生產(chǎn)的醫(yī)用肺功能監(jiān)測設(shè)備和便攜式肺功能儀。醫(yī)療設(shè)備體積大,操作困難。適用于醫(yī)療場合,不利于家庭使用,特別是難以不受約束地獲取患者實(shí)時生理數(shù)據(jù);進(jìn)口便攜式儀器價格昂貴,監(jiān)測數(shù)據(jù)依賴人工記錄,沒有哮喘健康智能管理系統(tǒng)。針對上述問題,本文提出一種便攜式監(jiān)測儀,實(shí)時獲取患者每日的關(guān)鍵生理指標(biāo)PEF、FEV1和FEV1%。它集監(jiān)控、無線傳輸、云處理等技術(shù)于一體,可以在醫(yī)患之間搭建可靠的橋梁,為未來的智能醫(yī)療提供關(guān)鍵技術(shù)支持。

        而便捷式的哮喘監(jiān)測儀為患者提供一種可以隨時隨地監(jiān)控哮喘的條件,受眾人群可以不必總是往返于醫(yī)院,也不用耗費(fèi)大量金錢購置昂貴的進(jìn)口便攜儀器,可以獲得真正利于家用的便攜監(jiān)測系統(tǒng),可以不受約束的獲得患者實(shí)時生理數(shù)據(jù)。便攜哮喘監(jiān)測系統(tǒng)擁有健康智能管理系統(tǒng),不需要依賴人工記錄。

        在硬件方面,以MSP430為主控芯片,設(shè)計(jì)了基于大大小小的雙壓差傳感器相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集前端、人機(jī)界面、顯示報警和藍(lán)牙無線通信電路;在軟件方面,設(shè)計(jì)了移動客戶端軟件和云管理平臺軟件,構(gòu)建了便攜式哮喘監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有移動便攜、智能化、低功耗、高精度等特點(diǎn)。通過各種測試和Bland Altman與國外進(jìn)口產(chǎn)品的一致性分析,表明該功能正確可靠。可廣泛應(yīng)用于哮喘患者的日常監(jiān)測和智能遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域,具有廣闊的市場價值和社會價值。

        便攜式哮喘監(jiān)測系統(tǒng)目的是為每一個哮喘患者提供智能便捷的監(jiān)測服務(wù),將哮喘監(jiān)控真正智能化簡捷化,從而真正將哮喘防治達(dá)成現(xiàn)實(shí)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 基于MSP430的便攜式哮喘智能監(jiān)測系統(tǒng)趙明劍,郭珊山

        [2] World Health Organization.Global initiative for asthma: global strategy for asthma management and prevention[R].GINA Executive Committee,2010:69-72.作者簡介:余辰一 2000年4月29日 男 漢族 安徽省黃山 本科 職稱無 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)

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