醫(yī)療級智能可穿戴:你的私人健康管家
2012年,谷歌推出 “谷歌眼鏡”,這一年被稱為“智能可穿戴設(shè)備”元年。到今年,智能可穿戴已經(jīng)走過七個年頭, 市面上已經(jīng)出現(xiàn)不少標(biāo)榜“健康管理”智能可穿戴設(shè)備。那么智能可穿戴是如何進(jìn)行“健康管理”,還有哪些問題需要解決,本文將進(jìn)行闡述和解答。
一、可穿戴設(shè)備的“望聞問切”(獲取數(shù)據(jù)的方法)
望聞問切是醫(yī)生獲取信息診斷疾病的方式。智能可穿戴也有自己的“望聞問切”,那就是利用各種類型傳感器獲取體征信息,并由此實現(xiàn)對疾病的初篩。
例如針對糖尿病患者的可穿戴設(shè)備中增加血糖傳感器,用于高血壓檢測血壓傳感器,以及用于心電信號的心電傳感器等等。這些傳感器負(fù)責(zé)忠實記錄身體的數(shù)據(jù)特征,然后可穿戴設(shè)備利用自身的數(shù)據(jù)運算或者是云端大數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行疾病初篩或風(fēng)險預(yù)警,并通過手機(jī)app或者是設(shè)備自身的提示功能發(fā)出相應(yīng)提示。
二、脈搏波和心電圖,可穿戴設(shè)備實現(xiàn)健康管理的兩大數(shù)據(jù)來源
身體的大量體征都可以數(shù)據(jù)化,甚至是從汗水中都能獲取人體的健康信息。目前市面上應(yīng)用最廣泛的是依靠脈搏波(PPG)和心電圖(ECG)進(jìn)行健康實時監(jiān)測.
兩種測量方式原理完全不同,實際應(yīng)用上各有其優(yōu)劣性。
脈搏波是通過光反射原理測量,目前主要用來測量心率和血氧指標(biāo)。優(yōu)點是抗運動干擾及抗電磁干擾能力強(qiáng),缺點是準(zhǔn)確性較差,難以捕捉更多的身體數(shù)據(jù)。這也是該類設(shè)備在市場上主要被定位為消費電子產(chǎn)品”,而非醫(yī)療級產(chǎn)品的主要原因。
心電圖是通過電極測量心臟跳動時的生物電信號,不僅可以得到心率數(shù)據(jù),還可以直接測量心電圖。優(yōu)點是測量結(jié)果準(zhǔn)確,可用監(jiān)測房顫以及心律不齊等等,在設(shè)備硬件條件及濾波算法先進(jìn)情況下,甚至能檢測到心室晚電位信號實現(xiàn)對猝死的預(yù)警,缺點是受電磁干擾影響較大,電極需緊貼皮膚,導(dǎo)致操作不方便。
三、智能可穿戴到健康管家需要解決的問題
當(dāng)前的技術(shù)條件下,智能可穿戴切入醫(yī)療領(lǐng)域,目標(biāo)不是取代醫(yī)生,而是輔助醫(yī)生的治療。
因此,作為連接醫(yī)患兩端的橋梁,可穿戴設(shè)備要進(jìn)行健康管理,既要考慮使用者的實際使用需求,也要考慮到醫(yī)生對此類設(shè)備測量準(zhǔn)確率的高要求。
對使用者:產(chǎn)品在設(shè)計時應(yīng)考慮產(chǎn)品的易用性,包括穿戴的舒適性,設(shè)備操作時的簡便性,(即使是很少接觸電子設(shè)備的老年人,也能在親人的幫助下順利使用),數(shù)據(jù)的可讀性(便于使用者了解自己的身體情況)等等。
對于醫(yī)生:數(shù)據(jù)是疾病診斷的核心,如果數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確,可穿戴設(shè)備帶來的實時監(jiān)測、長期監(jiān)控、云端數(shù)據(jù)等優(yōu)勢將不復(fù)存在,因此對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性提出了更高的要求。除了對設(shè)備本身監(jiān)測精度的要求之外,還需考慮日常生活環(huán)境中工頻干擾的影響,檢測能力和抗干擾能力任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致最終結(jié)果的偏差。
對于該類設(shè)備,不僅需要升級硬件設(shè)備以增強(qiáng)對心電信號的檢測能力,也需要先進(jìn)的濾波算法,對外界工頻干擾進(jìn)行濾除。筆者在調(diào)研時了解到,曼森伯格一項名為PSD濾波技術(shù)的專利可以利用自身優(yōu)異的算法,實現(xiàn)對外界工頻干擾的濾除,即使在復(fù)雜的電磁干擾的環(huán)境中,也能實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測,達(dá)到專業(yè)級醫(yī)療設(shè)備的水準(zhǔn)。
智能可穿戴具有實時監(jiān)測和長期監(jiān)測的優(yōu)勢,在健康管理方面具有很大的應(yīng)用價值。由于醫(yī)療產(chǎn)品的特殊性,要求產(chǎn)品既要擁有良好的使用體驗,也必須在日常使用環(huán)境中具備醫(yī)療級使用精度,因此類型可穿戴設(shè)備提出了更高的要求。筆者相信,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,可穿戴設(shè)備將會在健康管理方面大展風(fēng)采。

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