從玩具到工具，可穿戴醫(yī)療設(shè)備的瓶頸還有多長？

劉浩南

患者不希望在操作醫(yī)療設(shè)備上投入額外的精力，醫(yī)生不希望在重復(fù)性、低技術(shù)性醫(yī)療操作上浪費(fèi)時(shí)間，這正是智能可穿戴設(shè)備技術(shù)繼續(xù)突破的意義

戴上手環(huán)，貼上貼片，綁上袖帶，架上眼鏡，歡迎來到智能可穿戴設(shè)備的時(shí)代?！笆紫人莻€裝飾品，其次是個時(shí)尚玩具?！币晃?8歲的中國青年如此陳述他在三年內(nèi)購入四款智能手環(huán)的理由。

概念興起之初，智能可穿戴設(shè)備以極具科技感的外表、靈巧的體積和有趣的功能俘獲了第一批用戶的歡心，一批百元左右的消費(fèi)級產(chǎn)品紅火了一把。

2010年索尼推出第一款搭載Android OS系統(tǒng)的“LiveView”智能手表，2014年就迎來了全球矚目的智能可穿戴設(shè)備“元年”。但熱潮來得快也退得急，僅僅兩年后，智能可穿戴設(shè)備的時(shí)尚炫酷感便在年輕人心中走低。

時(shí)尚的熱潮退去，卻激發(fā)了生產(chǎn)者聚焦于功能實(shí)現(xiàn)，終要找到一條工具化的路線。

便于用戶佩戴是可穿戴設(shè)備的天然優(yōu)勢，應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，可執(zhí)行24小時(shí)全天候監(jiān)測，大大降低醫(yī)生和患者的信息交流成本。借助于這一特性，一種“一站式”醫(yī)療服務(wù)成為近年一個熱度頗高的創(chuàng)業(yè)方向——將信息采集、數(shù)據(jù)即時(shí)上傳、算法分析、數(shù)據(jù)圖表生成，然后做健康指導(dǎo)。

這看上去很完美。然而，即便是一款嚴(yán)肅的醫(yī)療工具，也要考慮黏住患者和醫(yī)務(wù)工作人員。那么，目前的消費(fèi)級可穿戴設(shè)備從玩具到醫(yī)療工具，還有多長的路要走？

從玩具到醫(yī)療工具，材料是突破口

55歲的林怡（化名）2016年初被查出患有慢性心腦血管疾病，兒子為她購入了一款智能手環(huán)，并在手機(jī)APP上開通了“家人監(jiān)測”功能，希望隨時(shí)獲知她的心率、血壓情況。

從測心跳、步數(shù)等健康“激勵性”功能起步，到收集體重、血壓、血糖、心率、睡眠和皮電反應(yīng)等生理指標(biāo)，利用云服務(wù)實(shí)行監(jiān)測，即時(shí)做數(shù)據(jù)分析并反饋給用戶或醫(yī)生，這是目前大多數(shù)半時(shí)尚、半工具化的可穿戴產(chǎn)品的發(fā)展策略——一步步深入到醫(yī)療服務(wù)的核心。

可即使是小有名氣的產(chǎn)品，也還難以令人滿意。“不準(zhǔn)。還是用回了家里的血壓計(jì)，自己多測幾次，用筆記下來，拍照發(fā)給兒子和醫(yī)生更好。”林怡反問，“我是不是要求太多？”

精度和體積難以兼顧，這對相愛相殺的雙生子，是目前所有智能可穿戴設(shè)備的一大障礙。

以心血管病人常用的動態(tài)心電圖機(jī)為例，該設(shè)備至少需要對人體位置上的兩個監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測：一個是貼在胸口的電極，另一個是綁在手臂的袖帶。“對心血管病人而言，離開醫(yī)院之后的心血管動態(tài)監(jiān)測價(jià)值很高，但要將動態(tài)心電圖機(jī)集成到手環(huán)大小幾乎沒有可能?！睆V州一位心血管科臨床醫(yī)生對《財(cái)經(jīng)》記者說。

組成一個智能可穿戴設(shè)備，傳感器、電池、電子控制器等元件一個都不能少。這些元件首先得足夠小，小到可以集成到以厘米計(jì)算的設(shè)備上，有時(shí)甚至還需要加入更多個性化元件。更何況，可穿戴設(shè)備對便攜性和佩戴舒適度要求苛刻，因此體積和功能之間的矛盾更尖銳。

“多干活，少耗糧”，盡可能小又低功耗的元件，是所有老板都喜愛的“最佳員工”。要做到這一點(diǎn)，電池是一大關(guān)鍵，體積更小容量更大的電池方案是當(dāng)下所有智能設(shè)備的渴求。

電池的續(xù)航能力不足，會影響人們的攜帶意愿，也不利于監(jiān)測的連貫性?？纱┐髟O(shè)備基本都選用鋰電池，但全球鋰電池的開發(fā)沒能跟上智能設(shè)備的節(jié)奏。“隔天一充”，“向智能手機(jī)看齊”的續(xù)航能力，是被用戶嘲諷最多的一點(diǎn)。

在電池技術(shù)行業(yè)性滯后的大環(huán)境下，部分研究團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向環(huán)境能量采集與存儲的方式，以提升轉(zhuǎn)化效率。2017年2月《科技導(dǎo)報(bào)》的數(shù)據(jù)顯示，相比傳統(tǒng)鐵纖維的光電轉(zhuǎn)化效率，基于鈦纖維制作的太陽能電池的效率提高到5.41%；含有Fe3O4的碳納米纖維電池則高達(dá)8.03%。這些新式電池材料研究，有望使電池續(xù)航能力躍升一個臺階。

傳感器也是“兵家必爭之地”。更穩(wěn)定的信號、更低的功耗是當(dāng)下最受期待的發(fā)展方向，依賴的同樣是材料技術(shù)的突破。

材料“新寵”石墨烯因韌性佳、高光穿透率及良好的導(dǎo)電性，不僅在電池，在傳感器領(lǐng)域也有一席之地。首爾國立大學(xué)的Dae-Hyeong Kim團(tuán)隊(duì)嘗試融合石墨烯與金的特性，研發(fā)出一款可監(jiān)測并調(diào)節(jié)血糖水平的石墨烯腕帶。該研究成果已刊登于2016年3月的《自然·納米技術(shù)》。

這款石墨烯腕帶炫酷的地方是，不但可以實(shí)時(shí)監(jiān)測，還具有注射功能。

戴上這個腕帶，石墨烯傳感器會在監(jiān)測區(qū)根據(jù)皮膚的溫度和濕度，及汗液的pH值和葡萄糖濃度，綜合分析出血糖濃度。發(fā)現(xiàn)血糖濃度超標(biāo)后，腕帶治療區(qū)的加熱器就激發(fā)微型針頭，融化藥物貯藏體的外膜，一個帶有降血糖藥物的微型針頭會刺入患者的淺表皮膚之下，即時(shí)控制患者血糖。

并且，治療區(qū)的針頭的外膜會適時(shí)停止融化，避免過度注入。

這類可以實(shí)時(shí)智能調(diào)控的可穿戴產(chǎn)品，正是林怡們所需的，對慢性病管理的意義自不待言。

長時(shí)間、弱操作，刷客戶黏性

長時(shí)間跟蹤式檢測慢性病患者狀況，且無需專業(yè)人士的維護(hù)和操作，是解決體積和功能矛盾之后，智能可穿戴設(shè)備最重要的醫(yī)療應(yīng)用方式。

“醫(yī)院里的一些監(jiān)測設(shè)備，非常適合集成到小體積的可穿戴設(shè)備上，對慢性病患者診療、慢性病監(jiān)測研究的幫助尤其大?！遍L期研究便攜式醫(yī)療電子設(shè)備的中科院微電子所健康電子中心副主任王云峰對《財(cái)經(jīng)》記者說。

糖尿病患者的體會最為深切。市面上銷售的胰島素泵設(shè)備，已具有Dae-Hyeong Kim團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)的血糖儀的妙處：當(dāng)監(jiān)測儀檢測到佩戴者的血糖水平升高后，會指示胰島素泵注射相應(yīng)劑量的胰島素；當(dāng)血糖水平達(dá)到安全器的預(yù)設(shè)值后，注射自動停止，實(shí)現(xiàn)了自主精確化。

更簡易、省心的操作方式，是醫(yī)療可穿戴設(shè)備用戶的集體需求，這給產(chǎn)品本身框定了發(fā)展方向。

“（我們）為血糖類疾病患者提供一種盡可能‘弱操作的血糖管理方案，即‘控糖和‘調(diào)糖。”微糖創(chuàng)始人馮燕飛對《財(cái)經(jīng)》記者解釋，患者長期佩戴血糖儀，設(shè)備獲取到足夠的數(shù)據(jù)，通過算法生成動態(tài)的血糖曲線，交由12小時(shí)在線的專業(yè)醫(yī)生提供控糖、調(diào)泵指導(dǎo)。

還有一家新興的科技公司推出一款“智能健康腕表”，實(shí)時(shí)監(jiān)測佩戴者的血氧指數(shù)變化，生成長期血氧變化數(shù)據(jù)報(bào)告，針對的用戶也是對設(shè)備操作和數(shù)據(jù)解讀不太“在行”的中老年心血管疾病患者。

這些產(chǎn)品的策略相近，除了讓患者購買設(shè)備之外，還提供較專業(yè)的數(shù)據(jù)分析服務(wù)，放大智能可穿戴設(shè)備對醫(yī)生和用戶的最大吸引點(diǎn)——省時(shí)、省心。

如針對丙型肝炎、黑色素瘤、產(chǎn)后抑郁等，Apple Watch通過測試參與者在白天的清醒度，并與參與者報(bào)告的睡眠狀態(tài)和質(zhì)量進(jìn)行對比，形成長期監(jiān)測報(bào)告，伴隨監(jiān)測報(bào)告的解讀，給出飲食、服藥和就醫(yī)等健康指導(dǎo)。

這些智能可穿戴醫(yī)療產(chǎn)品代表了一個趨勢——主打長時(shí)間、弱操作監(jiān)測，而這一特性建立在海量數(shù)據(jù)的收集和處理能力上。

“從前的血糖監(jiān)測是以一個點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在有了數(shù)據(jù)就是一個面，這套監(jiān)測方式會更具科學(xué)性。”馮燕飛從剛剛結(jié)束的美國糖尿病學(xué)會（ADA）大會上獲悉，研究界對血糖動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要意義已達(dá)成共識。

隨著人類對疾病的治療需求越來越復(fù)雜，非醫(yī)療專業(yè)人士不希望在醫(yī)療知識和醫(yī)療設(shè)備的操作上投入額外的精力，而醫(yī)療專業(yè)人士不希望在重復(fù)性、低技術(shù)性醫(yī)療操作上浪費(fèi)時(shí)間，這正是智能可穿戴設(shè)備在監(jiān)測時(shí)長、數(shù)據(jù)分析精度、使用便利度等方面繼續(xù)突破的意義。

集成信息，做家庭醫(yī)生助手

雖有體積和精度的制約，可穿戴設(shè)備讓醫(yī)療界不離不棄的原因是——即時(shí)的信息反饋能力，降低了醫(yī)生和患者的交流成本。如果長期跟蹤監(jiān)測一名患者，趨勢可能比精度更重要。

患者佩戴可穿戴設(shè)備后，可執(zhí)行24小時(shí)全天候監(jiān)測?！氨热缪侵笖?shù)是5，突然變成7，這肯定有問題，設(shè)備會給患者一個警告信息。居家（醫(yī)療監(jiān)測）的目標(biāo)并不是做診斷，最終診斷還是要到醫(yī)院去做。”王云峰說。

家庭醫(yī)生很有可能是智能可穿戴設(shè)備的一個重要的用戶群。2016年開始試點(diǎn)推行的家庭醫(yī)生制度，或可成為國內(nèi)智能可穿戴市場的轉(zhuǎn)機(jī)。通過可穿戴設(shè)備把患者信息即時(shí)反饋給他們的家庭醫(yī)生，一方面可以高效處理緊急情況，另一方面可以根據(jù)長期的患者數(shù)據(jù)進(jìn)行更精準(zhǔn)的診療。

如北京市豐臺區(qū)著眼于“互聯(lián)網(wǎng)+家庭醫(yī)生”模式的探索，方莊社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心試點(diǎn)就主打“智慧家庭醫(yī)生優(yōu)化協(xié)同模式”。

如果說家庭醫(yī)生是醫(yī)療體系中最靠近患者的“排頭兵”，那么智能可穿戴設(shè)備有望扮演“排頭兵”的偵察工具，真正實(shí)現(xiàn)對患者的零距離監(jiān)測。

遺憾的是，市場化稱得上成功的可穿戴設(shè)備產(chǎn)品還不多。

易觀智庫發(fā)布的產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告《中國創(chuàng)新智能硬件市場發(fā)展專題研究報(bào)告2015》顯示出一種類似“過把癮就死”的行業(yè)軌跡：截至2015年8月，智能硬件市場中只有65%的產(chǎn)品得到量產(chǎn)，停留在概念階段的智能硬件約為16.6%，止步于原型階段的約為13.4%，止步于產(chǎn)品階段的約為5.1%。

技術(shù)瓶頸期，對技術(shù)要求較低的電子病歷收集器，是生產(chǎn)商為未來智能可穿戴設(shè)備打造的另一個身份。

2014年，美國智能硬件心率監(jiān)測設(shè)備配件商AliveCor與美國第四大電子病歷服務(wù)商Practice Fusion達(dá)成合作，當(dāng)患者使用AliveCor的設(shè)備時(shí)，其信息會記錄到Practice Fusion的病歷里面。 “到2020年，電子病歷將主要在云端之上?！盤ractice Fusion的CEO馬修·道格拉斯（Matthew Douglass）表示，“所有的醫(yī)療信息都應(yīng)是即可獲取的?！?/p>

但市場對醫(yī)療健康類可穿戴設(shè)備的反響尚不穩(wěn)定。

王云峰認(rèn)為，作為最先接觸到消費(fèi)者的智能可穿戴設(shè)備，手環(huán)這個設(shè)備形式局限了對智能可穿戴設(shè)備使用形式的想象力。智能貼片、智能眼鏡、智能衣物，甚至人體植入式可穿戴設(shè)備，都會是未來重要的賽道。

隨著新材料的加入，市場調(diào)查公司Gartner今年2月發(fā)布的報(bào)告預(yù)測，2020年全球?qū)獒t(yī)療健康相關(guān)的可穿戴設(shè)備付出137億美元。

研發(fā)者正在嘗試各種醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備的雛形，希望讓患者和醫(yī)生都少花功夫在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換和交流上，但材料學(xué)、能量收集方式、元件微型化技術(shù)等因素在另一端和我們拔河。未來，在人體植入式可穿戴設(shè)備上還將面臨人體排異反應(yīng)、元件續(xù)能和更替、倫理爭議等障礙。

不過，智能可穿戴設(shè)備在解決一個個鏈條式的問題后，終將無限接近我們最期待的樣子。

編輯/王小