可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)狀和技術(shù)分析*

張雨晨 金心宇 沈劍峰

(浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)系 杭州 310027) (浙江省衛(wèi)生信息中心 杭州 310006)

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可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)狀和技術(shù)分析*

張雨晨 金心宇 沈劍峰

(浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)系 杭州 310027) (浙江省衛(wèi)生信息中心 杭州 310006)

概述可穿戴健康監(jiān)控設(shè)備的已有產(chǎn)品和研發(fā)中產(chǎn)品，比較其功能，介紹應(yīng)用技術(shù)、試用技術(shù)、研究技術(shù)現(xiàn)狀，指出現(xiàn)階段可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備存在的問(wèn)題并對(duì)發(fā)展進(jìn)行展望。

可穿戴；健康監(jiān)測(cè)設(shè)備；可穿戴檢測(cè)技術(shù)

1 引言

在數(shù)字化信息時(shí)代，越來(lái)越多的人開(kāi)始依賴智能手機(jī)等移動(dòng)媒體設(shè)備，應(yīng)接不暇的數(shù)碼產(chǎn)品源源不斷地涌入到人們的生活之中，其中可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備是近幾年發(fā)展起來(lái)的智能設(shè)備形式，受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。在過(guò)去的幾年中，許多廠家進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和推廣，這其中包含了眾多創(chuàng)業(yè)公司，也不乏品牌響亮的大公司，使得可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備得到快速發(fā)展。調(diào)研機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年全球可穿戴式醫(yī)療器械產(chǎn)品市場(chǎng)總銷(xiāo)售額已達(dá)20億美元，2013年更暴增至28億美元，預(yù)計(jì)到2019年這一數(shù)字將上升為58億美元，平均年綜合增長(zhǎng)率高達(dá)16.4%，遠(yuǎn)高于普通醫(yī)療器械產(chǎn)品的綜合增長(zhǎng)率。本文簡(jiǎn)要概括可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展方向，介紹其技術(shù)現(xiàn)狀，指出現(xiàn)階段可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備存在的問(wèn)題，對(duì)可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的發(fā)展進(jìn)行展望。

2 產(chǎn)品概述

2.1 中外已有產(chǎn)品

目前智能穿戴產(chǎn)品市場(chǎng)主要分布在娛樂(lè)休閑以及健身、醫(yī)療健康領(lǐng)域，已有許多公司在穿戴式健康設(shè)備領(lǐng)域做出諸多探索和實(shí)踐。國(guó)外公司對(duì)于運(yùn)動(dòng)健康的關(guān)注較早，已經(jīng)出現(xiàn)較多產(chǎn)品，如2009年Fitbit推出了第1款Fitbit Tracker，至今已有flex、zip、one等多個(gè)系列；2011年卓棒推出了up智能手環(huán)系列；2012年耐克公司推出了FuelBand智能健身手環(huán)，Basis公司推出了Basis B1 Band 智能腕表；2014年三星推出了Gear Fit R350智能手環(huán)，摩托羅拉公司推出了Motoactv智能手表，微軟公司推出了Microsoft Band智能手環(huán)；2015年蘋(píng)果公司推出了Apple Watch智能手表等。這些公司大多在這一行業(yè)已有較長(zhǎng)時(shí)間的積累，具有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備，或是引進(jìn)了大量相關(guān)研究人員，在數(shù)據(jù)檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性上均有不錯(cuò)的表現(xiàn)[1]。國(guó)內(nèi)在此方面的研究起步較晚，但目前也出現(xiàn)了不少能與國(guó)外相媲美的產(chǎn)品，如百度云推出咕咚手環(huán)、九安醫(yī)療公司推出Ihealth AM3智能腕表、滕海視陽(yáng)公司推出體記憶智能手環(huán)、果殼電子推出GEAK Watch智能手表、佳明推出Vivofit系列智能手環(huán)等。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品普遍在近兩年才起步，相對(duì)于國(guó)外的產(chǎn)品而言，在質(zhì)量上參差不齊，部分產(chǎn)品的測(cè)試精確度并不高，有時(shí)會(huì)給用戶造成誤導(dǎo)。綜合上述國(guó)內(nèi)外可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)看，產(chǎn)品主要以手環(huán)或者手表的形式出現(xiàn)，在主要功能上基本都圍繞每日步數(shù)、距離的記錄，卡路里消耗情況及相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)算和夜間睡眠質(zhì)量的跟蹤記錄，顯得較為單一。

2.2 研發(fā)中產(chǎn)品

面對(duì)可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備功能少、形式單一、實(shí)用性和準(zhǔn)確性欠佳的現(xiàn)狀，很多公司進(jìn)行了更為深入的研究和探索。如俄羅斯Noviosense公司正在研發(fā)的隱形眼鏡，可以通過(guò)安裝在眼鏡中的葡萄糖傳感器遠(yuǎn)程監(jiān)控眼內(nèi)的葡萄糖水平；美國(guó)谷歌公司正在研發(fā)的隱形眼鏡內(nèi)嵌柔性電子傳感器和一個(gè)天線；傳感器可以讀取患者眼淚中的化學(xué)成分，通過(guò)分析眼淚中的電解質(zhì)狀況確定血糖含量；瑞士Sensimed公司研發(fā)的Triggerfish隱形眼鏡，則可以24小時(shí)監(jiān)測(cè)眼球曲度，從而幫助青光眼患者進(jìn)行治療;美國(guó)美信等公司研發(fā)的生命體征監(jiān)測(cè)fit衫，則集成了干電極心電圖測(cè)量技術(shù)以及相關(guān)信號(hào)的處理能力；法國(guó)Kolibree公司正在研發(fā)的同名牙刷，可通過(guò)嵌入傳感器精確測(cè)量刷牙的時(shí)間位置以及清理狀況，提出有效的建議。

3 功能比較

3.1 現(xiàn)階段產(chǎn)品功能總結(jié)

對(duì)目前市場(chǎng)上部分主流可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的功能進(jìn)行總結(jié)和研究后，發(fā)現(xiàn)其功能主要集中在戶外運(yùn)動(dòng)和睡眠監(jiān)測(cè)，大部分產(chǎn)品都搭載了統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)步數(shù)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析、睡眠狀態(tài)跟蹤等有關(guān)技術(shù)，見(jiàn)表1。

表1 部分上市產(chǎn)品的功能分布

3.2 功能延伸系統(tǒng)總結(jié)

為了增強(qiáng)設(shè)備功能的完整性和延展性，很多大品牌公司在推出可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的同時(shí)也推出了適應(yīng)于產(chǎn)品的相關(guān)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)及相關(guān)應(yīng)用程序主要實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)可穿戴設(shè)備和用戶的功能，同時(shí)對(duì)設(shè)備所記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)[2-3]，使用戶可以較為方便地得知由設(shè)備獲取的相關(guān)健康數(shù)據(jù)和健康狀況。其中比較主要的有卓棒的up系統(tǒng)為智能手環(huán)提供的隨時(shí)藍(lán)牙接入功能，通過(guò)數(shù)據(jù)同步在手機(jī)上顯示手環(huán)所記錄的用戶相關(guān)信息，包括運(yùn)動(dòng)情況、飲食情況與睡眠狀況，同時(shí)該系統(tǒng)還使得智能手環(huán)與用戶的其他智能產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)，手環(huán)提供的數(shù)據(jù)將得到更有效的應(yīng)用；Fitbit的手機(jī)應(yīng)用為用戶提供了無(wú)限同步功能，除了能夠記錄用戶的個(gè)人數(shù)據(jù)外，還提供了用戶間的比賽排名功能，提高了用戶運(yùn)動(dòng)的積極性；Basis B1 Band的相關(guān)系統(tǒng)則充分利用了Basis B1在傳感器方面的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)自動(dòng)判斷用戶當(dāng)前的狀態(tài)，生成更為詳盡的用戶資料；Nike+的Running應(yīng)用程序重點(diǎn)關(guān)注用戶的運(yùn)動(dòng)需求，為用戶設(shè)定個(gè)人目標(biāo)，尋找更佳的跑步路線并為用戶提出更合理的運(yùn)動(dòng)意見(jiàn)，同時(shí)其獨(dú)創(chuàng)的NikeFuel值使用戶能與好友進(jìn)行比賽，提高用戶參與運(yùn)動(dòng)的積極性；蘋(píng)果公司Apple Watch健身活動(dòng)應(yīng)用為用戶每天的運(yùn)動(dòng)量提出規(guī)劃并記錄完成情況。各個(gè)廠家都為自己的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備定制了拓展其應(yīng)用的系統(tǒng)，其主要形式是將可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備與手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，通過(guò)手機(jī)應(yīng)用及云端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析，再將信息反饋給用戶。隨著可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的發(fā)展，相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)也會(huì)變得越來(lái)越重要，而卓棒的up系統(tǒng)將智能穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備與智能家居聯(lián)系在一起，使其成為整個(gè)智能生態(tài)中的一部分，這種跨產(chǎn)品系統(tǒng)也可能成為未來(lái)智能系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。未來(lái)的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，有可能在醫(yī)療監(jiān)測(cè)方面有諸多作用，尤其可能在無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)、體內(nèi)電解質(zhì)評(píng)估等方面獲得進(jìn)步。

4 主要技術(shù)

4.1 概述

隨著對(duì)穿戴式醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備的關(guān)注越來(lái)越多，對(duì)于相關(guān)移動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求也越來(lái)越高?？纱┐鹘】当O(jiān)測(cè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的功能主要依賴于傳感器[4-5]，可以劃分為基礎(chǔ)功能和應(yīng)用功能兩大類，其中基礎(chǔ)功能大致包括運(yùn)動(dòng)步數(shù)及距離的監(jiān)測(cè)、卡路里及相關(guān)運(yùn)動(dòng)消耗的計(jì)算、睡眠監(jiān)測(cè)及信息反饋、GPS定位等功能，而這些功能在目前上市的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備中已應(yīng)用得十分廣泛，其中大部分功能都是利用了三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀進(jìn)行直接或間接的數(shù)據(jù)測(cè)定，對(duì)于加速度傳感器及陀螺儀的研究目前已經(jīng)比較成熟[6]。

4.2 應(yīng)用技術(shù)

應(yīng)用功能主要使得穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備具有相關(guān)的醫(yī)療作用，包括心率、脈搏、心電圖、體溫、血壓、血糖及血脂的測(cè)定，其中對(duì)于心率、脈搏和體溫的測(cè)定主要采用直接測(cè)定的方法，較為常見(jiàn)的有利用心率帶來(lái)進(jìn)行心率的監(jiān)測(cè)(上述產(chǎn)品中佳明的Vivofit系列智能手環(huán)即可以配合心率帶進(jìn)行心率監(jiān)測(cè)，利用光學(xué)傳感器測(cè)量腕部血液流動(dòng)情況測(cè)定脈搏，但是精度并不是很高)以及使用敏感度較高的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行體溫的測(cè)量(已有部分設(shè)備開(kāi)始搭載此類傳感器及相關(guān)技術(shù)，如Basis公司的Basis B1 Band智能腕表使用此技術(shù)進(jìn)行相關(guān)心率和體溫監(jiān)測(cè))。在血糖監(jiān)測(cè)方面，目前利用植入皮下的傳感器進(jìn)行血糖水平監(jiān)測(cè)已達(dá)到了較為準(zhǔn)確的程度[11],美敦力公司通過(guò)將探頭植入患者皮下的方式，實(shí)現(xiàn)了血糖長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)采集。對(duì)于心電數(shù)據(jù)的采集已有較為成熟的傳感設(shè)備，如Clearbridge VitalSigns公司的CBVS1202可以超低的功耗實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的三導(dǎo)聯(lián)心電圖的采集。

4.3 試用技術(shù)

面對(duì)可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的需求，已經(jīng)有多家公司進(jìn)行了探索。如谷歌公司正在研發(fā)的產(chǎn)品谷歌隱形眼鏡中包含一個(gè)電生物傳感器，它會(huì)檢測(cè)眼淚當(dāng)中的葡萄糖水平，由此推測(cè)出用戶當(dāng)前的血糖狀況，其原理主要是通過(guò)安置在隱形眼鏡表面的傳感器將電流信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給生物傳感模塊進(jìn)行分析，通過(guò)微型天線將信號(hào)輸出來(lái)[35-39]。而同樣在對(duì)隱形眼鏡進(jìn)行研究的Noviosense公司的生物傳感器，則擁有中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中包含了相互平行的多個(gè)環(huán)形線圈以及電子電路模塊，這些線圈包含了至少1個(gè)工作電極、1個(gè)反向電極以及參考電極，可以將眼部的電信號(hào)傳輸?shù)诫娮与娐纺K中，使整個(gè)系統(tǒng)被生物適應(yīng)性較好的樹(shù)脂包裹，在使用時(shí)不會(huì)對(duì)眼部造成危害[40]。

4.4 研究技術(shù)

很多技術(shù)仍在實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚未運(yùn)用到實(shí)際的產(chǎn)品中。目前對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)的研究，其中一類方式是通過(guò)沿動(dòng)脈配備的傳感器來(lái)測(cè)量脈波的傳播速度，從而計(jì)算出血壓值[8]；另一類是光電式無(wú)損微型血壓計(jì)，可以對(duì)動(dòng)脈血壓實(shí)現(xiàn)持續(xù)測(cè)量，其原理是通過(guò)計(jì)算兩個(gè)肢體固定點(diǎn)處由血流引起的體積變化、該兩點(diǎn)間動(dòng)脈段的電阻變化以及兩者之間的時(shí)延以得到血壓值[9]。對(duì)于血糖的監(jiān)測(cè)，可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備希望搭載實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)功能，以及減輕糖尿病患者在血糖監(jiān)測(cè)時(shí)的疼痛，對(duì)于無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)的研究必不可少[12]。光學(xué)檢測(cè)法由于其無(wú)痛性和準(zhǔn)確性,成為目前血糖研究的主要方向[13-14]，較為常見(jiàn)的包括光聲光譜法、拉曼光譜法、熒光法、偏振光旋光法、光學(xué)相干層析成像法、近紅外光譜法和中紅外光譜法等[15-19]，這些方法主要通過(guò)光學(xué)傳感器在體外獲得相關(guān)血液的光學(xué)信息，通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算獲得血糖含量。由于血糖和細(xì)胞間液糖之間存在滯后性，使得單純以血糖為參考進(jìn)行校準(zhǔn)的光譜分析法面臨一些特殊的困難，為了克服這些困難，許多研究小組已經(jīng)開(kāi)始使用類似動(dòng)態(tài)濃度矯正或偏最小二乘法的技術(shù)[20-21]。目前國(guó)外對(duì)于此方面已進(jìn)行了較為深入的研究，有多種較為成熟的方案，通過(guò)分析眼淚、汗液或唾液[22-25]中的相關(guān)成分，確定血糖情況的測(cè)定方式。心電監(jiān)測(cè)方面，由于電噪聲混入心電信號(hào)會(huì)對(duì)心電監(jiān)測(cè)造成較大的影響，所以專家學(xué)者在數(shù)10年中對(duì)于噪聲來(lái)源的研究做出了巨大的努力[26],例如對(duì)于低電壓心電傳感器系統(tǒng)間相互作用而產(chǎn)生噪聲干擾的研究[27]、對(duì)于無(wú)線短距離心電信號(hào)傳輸?shù)难芯縖28-30]、對(duì)于原始心電數(shù)據(jù)壓縮的研究[31]以及對(duì)于運(yùn)用模式匹配算法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)異常心率監(jiān)測(cè)的研究[32-34]，但是目前對(duì)于心電圖的分析算法尚存在較多欠缺，很難從獲得的心電圖中獲取滿足用戶需求的內(nèi)容。

5 主要問(wèn)題及改進(jìn)方向

5.1 主要問(wèn)題

目前的穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)有了一定的發(fā)展，幾大品牌的運(yùn)動(dòng)手環(huán)及相關(guān)系列產(chǎn)品在運(yùn)動(dòng)健身群體中也有了一定的受歡迎度和認(rèn)可度，但產(chǎn)品目前存在的問(wèn)題不容忽視。某移動(dòng)市場(chǎng)研究公司最近對(duì)美國(guó)可穿戴市場(chǎng)進(jìn)行的研究表明，消費(fèi)者對(duì)可穿戴設(shè)備的依賴性并不強(qiáng)，其原因一是產(chǎn)品本身的質(zhì)量有待提高，電池續(xù)航能力不足，云端數(shù)據(jù)同步困難，穿戴不舒適等問(wèn)題影響了消費(fèi)者的體驗(yàn)，即使是Fitbit這類知名品牌也發(fā)生過(guò)因?yàn)橥髱г斐傻钠つw過(guò)敏而召回產(chǎn)品的事件；二是產(chǎn)品的功能限制依然比較大，大部分產(chǎn)品仍然停留在計(jì)步和卡路里消耗的計(jì)算上，不能為用戶帶來(lái)他們所需要的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于其他智能設(shè)備如智能手機(jī)的過(guò)度依賴，加之當(dāng)下越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)健身類應(yīng)用的出現(xiàn)使得運(yùn)動(dòng)健康類穿戴式設(shè)備顯得并不必要，而且許多產(chǎn)品仍然需要不少的手動(dòng)操作，使用起來(lái)并不便捷；三是從產(chǎn)品的醫(yī)療價(jià)值與實(shí)用性角度考慮，大多數(shù)智能手表和智能手環(huán)仍然停留在初級(jí)監(jiān)測(cè)的階段，提供的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和準(zhǔn)確度都有待提高，并非醫(yī)學(xué)所需的關(guān)鍵指標(biāo)，在醫(yī)療角度很難得到廣泛應(yīng)用。

5.2 改進(jìn)方向

可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備想要發(fā)展，還有許多需要研究和改進(jìn)的地方。首先，新產(chǎn)品應(yīng)搭載更先進(jìn)的移動(dòng)傳感技術(shù)，用以提高數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的廣度和準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確而有效的數(shù)據(jù)能夠幫助醫(yī)生動(dòng)態(tài)追蹤評(píng)價(jià)藥物的治療效果，及時(shí)了解病人康復(fù)情況，以及對(duì)于糖尿病一類暫時(shí)無(wú)法痊愈的病情實(shí)時(shí)監(jiān)控；其次，新產(chǎn)品應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)管理提出更高要求，長(zhǎng)時(shí)間用戶個(gè)人數(shù)據(jù)采集會(huì)產(chǎn)生極為龐大的數(shù)據(jù)量，而成熟的穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)該具有一定的數(shù)據(jù)分析能力，為用戶提出有益的建議；與此同時(shí)，用戶將個(gè)人健康數(shù)據(jù)保存在云端，惡意軟件的數(shù)量和嚴(yán)重性都會(huì)不斷上升，如何有效防止隱私泄露、保護(hù)數(shù)據(jù)安全也是值得考慮的問(wèn)題?？偠灾?，未來(lái)的穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，應(yīng)更好地滿足用戶在健康管理甚至醫(yī)療衛(wèi)生方面的需求，提高產(chǎn)品價(jià)值和智能程度，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。

6 結(jié)語(yǔ)

不可否認(rèn)的是可穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，?duì)于健康越來(lái)越多的關(guān)注和對(duì)于智能設(shè)備更加頻繁的使用，使得該領(lǐng)域有著良好的前景，有望在未來(lái)的醫(yī)療健康領(lǐng)域占據(jù)十分重要的地位；但現(xiàn)階段對(duì)于此類設(shè)備的探索尚且處在初級(jí)階段，不管從技術(shù)角度還是從用戶服務(wù)角度都還有很多不足之處，相信在各大品牌投入開(kāi)發(fā)的情況下，可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備可以取得更大的發(fā)展。

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關(guān)于《醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志》啟用“科技期刊學(xué)術(shù)不端文獻(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)”的啟事

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《醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志》編輯部

Current Status of Wearable Health Monitoring Equipment and Technical Analysis

ZHANGYu-chen,JINXin-yu,

DepartmentofInformationScienceandElectronicEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;SHENJian-feng,ZhejiangHealthInformationCenter，Hangzhou310006，China

The paper describes existing products of wearable health monitoring equipment and products in research and development, compares their functions and introduces the status quo of applied technology, technology on trial and research technology. It points out present problems in wearable health monitoring equipment and predicts its development.

Wearable; Health monitoring equipment; Wearable monitoring technology

2015-07-24

張雨晨，碩士研究生；金心宇，教授；通訊作者：沈劍峰，醫(yī)學(xué)博士，研究員。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)數(shù)字化醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)域示范(項(xiàng)目編號(hào)：2012AA02A614) 。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.09.001