可穿戴醫(yī)療設(shè)備在卒中高危人群和患者中的應(yīng)用

李嘉華，蔡婧婧，任力杰，3

腦血管病是導(dǎo)致我國(guó)居民死亡的主要疾病之一，我國(guó)現(xiàn)有1300萬(wàn)卒中患者，且數(shù)量仍在不斷增長(zhǎng)[1]。龐大的卒中高危人群和患者不僅增加醫(yī)院接診壓力、醫(yī)療開支，還會(huì)給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨，用于醫(yī)療保健領(lǐng)域的可穿戴醫(yī)療設(shè)備（wearable medical device）正在迅速發(fā)展。卒中高危人群和患者可采用多種類型的可穿戴技術(shù)監(jiān)測(cè)自己的身體狀況，如血壓、心電活動(dòng)、日常活動(dòng)、睡眠及卒中后康復(fù)情況等。研究表明，卒中高危人群應(yīng)用便攜式可穿戴醫(yī)療設(shè)備可幫助其更有效地管理各種危險(xiǎn)因素，從而降低腦血管意外的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。不過(guò)，目前關(guān)于可穿戴設(shè)備對(duì)卒中危險(xiǎn)因素干預(yù)效果的分析較少，尚無(wú)權(quán)威結(jié)論。本文綜述目前可穿戴醫(yī)療設(shè)備在卒中高危人群和患者中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析不足之處，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行展望。

1 可穿戴醫(yī)療設(shè)備介紹

可穿戴醫(yī)療設(shè)備是指可直接穿戴在人身上或融入衣物、飾品中的一種便攜式設(shè)備[2]，其技術(shù)核心是將體感探測(cè)器、傳輸系統(tǒng)整合到衣物中，通過(guò)穿戴者的手勢(shì)、觸碰等多種交互方式與人體產(chǎn)生聯(lián)系，其形式多種多樣，如手環(huán)、手表、貼片，甚至衣服、項(xiàng)鏈等?？纱┐麽t(yī)療設(shè)備可幫助醫(yī)護(hù)人員監(jiān)測(cè)患者的生命體征、診斷疾病，甚至對(duì)患者進(jìn)行輔助治療；還可通過(guò)與社區(qū)醫(yī)療服務(wù)站聯(lián)網(wǎng)，使相應(yīng)的社區(qū)醫(yī)師同步了解穿戴人群的健康狀況（圖1）。隨著可穿戴醫(yī)療設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，穿戴式醫(yī)療將逐漸成熟，從而融入醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)并形成體系。

圖1 可穿戴醫(yī)療設(shè)備醫(yī)療一體化體系

2 可穿戴醫(yī)療設(shè)備在卒中高危人群中的應(yīng)用

2.1 小型穿戴式血壓監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)血壓

高血壓是腦血管意外最常見的危險(xiǎn)因素之一，中國(guó)高血壓調(diào)查研究顯示，中國(guó)成人高血壓的知曉率、治療率和控制率分別為51.6%、45.8%和16.8%，有超過(guò)一半的高血壓患者未進(jìn)行治療，治療后血壓達(dá)標(biāo)的患者不足1/5[3]。但單次的血壓測(cè)量容易受到血壓變異性、環(huán)境誤差、技術(shù)誤差的影響[4]。因此，如果患者可以在日常生活中持續(xù)監(jiān)測(cè)血壓，且家庭醫(yī)生可以及時(shí)了解其血壓的變化，那么家庭醫(yī)生就可以為患者及時(shí)調(diào)整降壓方案。

目前，常見的穿戴式血壓監(jiān)測(cè)裝置有腕帶式、臂帶式、指套式及胸壁傳感貼片等形式。Zheng等[5]將其研發(fā)的一種臂帶式血壓監(jiān)測(cè)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)24 h動(dòng)態(tài)血壓儀比較后發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備可準(zhǔn)確識(shí)別夜間高血壓患者。Kario[6-7]研究的腕帶式家庭血壓監(jiān)測(cè)設(shè)備可24 h監(jiān)測(cè)患者血壓的變異性（包括患者位置變化及血壓的日變化、季節(jié)變化和年度變化等），在不同條件下增加血壓測(cè)量次數(shù)，可提高平均血壓和血壓變異性估計(jì)值的準(zhǔn)確性，且對(duì)照研究證實(shí)其可替代傳統(tǒng)的血壓計(jì)[8]。研究證實(shí)，腕帶式血壓監(jiān)測(cè)裝置的血壓測(cè)量結(jié)果與水銀血壓計(jì)的測(cè)量結(jié)果無(wú)顯著差異，但比水銀血壓計(jì)節(jié)省較多時(shí)間，方便患者進(jìn)行日常自我監(jiān)測(cè)[9]。鑒于便捷、省時(shí)、可穿戴，且與傳統(tǒng)血壓計(jì)測(cè)量結(jié)果差異不大的優(yōu)點(diǎn)，小型穿戴式血壓監(jiān)測(cè)裝置逐漸被廣泛應(yīng)用于日常生活中。

2.2 穿戴式心電連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備識(shí)別心律失常

心房顫動(dòng)是最常見的持續(xù)性心律失常，55歲以后患心房顫動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)為37%[10]。研究表明，心房顫動(dòng)將使卒中的風(fēng)險(xiǎn)增加5倍，幾乎占所有卒中發(fā)病原因的三分之一[11-13]。約20%的心房顫動(dòng)所致心源性卒中患者直到卒中發(fā)病時(shí)或發(fā)病后才明確心房顫動(dòng)的診斷[14]。穿戴式心電連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備可協(xié)助診斷心房顫動(dòng)，特別是陣發(fā)性心房顫動(dòng)[15]。

Steinhubl等[16]使用一款家庭式可穿戴心電監(jiān)測(cè)貼片對(duì)心房顫動(dòng)高危人群進(jìn)行4個(gè)月的連續(xù)監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示，與延遲監(jiān)測(cè)相比，立即使用家用可穿戴心電監(jiān)測(cè)貼片進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可顯著提高心房顫動(dòng)高危人群心房顫動(dòng)的診斷率。Reverberi等[17]在一項(xiàng)驗(yàn)證性研究中比較穿戴式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備與醫(yī)院常用的十二導(dǎo)聯(lián)心電圖對(duì)心房顫動(dòng)診斷的準(zhǔn)確性，得出穿戴式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備識(shí)別“可能的心房顫動(dòng)節(jié)律”的敏感性及特異性均較高，且其所使用的穿戴式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備僅由一種胸帶式藍(lán)牙心率監(jiān)測(cè)器與一個(gè)智能手機(jī)應(yīng)用組成，價(jià)格低廉且操作簡(jiǎn)單，更易被患者接受。此外，可穿戴心電監(jiān)測(cè)設(shè)備針對(duì)心率變異性的測(cè)定和結(jié)果分析與經(jīng)典心電圖得出的結(jié)果有非常好的相關(guān)性（RR＞0.90），但隨著穿戴者運(yùn)動(dòng)水平的提高，其相關(guān)性降低（RR=0.85），因此該研究認(rèn)為可穿戴設(shè)備的準(zhǔn)確性會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)量增加而減弱[18]。但相比在醫(yī)院才能進(jìn)行的動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)，穿戴式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備可在日常生活中動(dòng)態(tài)觀察卒中高危人群的心臟節(jié)律變化并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)用價(jià)值較高。2.3 穿戴式生活記錄儀提高自我管理意識(shí) 對(duì)于卒中高危人群來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)淖晕夜芾硎亲畲笙薅鹊卮龠M(jìn)健康、提高治療效益和生活質(zhì)量的關(guān)鍵[19]，也是預(yù)防腦血管意外的關(guān)鍵因素。有研究表明，自我管理的改善與死亡率、入院人數(shù)和醫(yī)療費(fèi)用的降低相關(guān)[20-21]。

Maddison等[22]總結(jié)了幾項(xiàng)關(guān)于可穿戴相機(jī)記錄慢性疾病人群日常生活的應(yīng)用研究，如捕捉健康相關(guān)行為（如飲食、鹽攝入量、鍛煉、久坐行為等），并對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)回顧，發(fā)現(xiàn)可穿戴相機(jī)在幫助患者在日常生活中更好地進(jìn)行疾病管理方面具有較大的潛力。一項(xiàng)針對(duì)40例60歲以上的、具有心腦血管危險(xiǎn)因素的老年人的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果顯示，穿戴可穿戴活動(dòng)跟蹤設(shè)備后，運(yùn)動(dòng)和技術(shù)干預(yù)組比僅運(yùn)動(dòng)組每天增加約2000個(gè)步數(shù)，并增加了日?；顒?dòng)，減少了久坐時(shí)間[23]。有證據(jù)表明每天額外進(jìn)行500步的活動(dòng)可將心腦血管事件風(fēng)險(xiǎn)降低10%[24]，老年女性增加輕度的體育鍛煉與冠心病和腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)[25]。總之，卒中預(yù)防應(yīng)從日常活動(dòng)做起，穿戴式醫(yī)療設(shè)備可幫助卒中高危人群提高自我管理意識(shí)，從源頭防控卒中危險(xiǎn)因素的發(fā)生、發(fā)展。

3 可穿戴醫(yī)療設(shè)備在卒中患者中的應(yīng)用

睡眠障礙是卒中患者常見的伴隨疾病[26]，且存在睡眠障礙的卒中患者功能康復(fù)較慢、平均住院日延遲、卒中復(fù)發(fā)率增加[27]。睡眠可保證機(jī)體體力及精力恢復(fù)，使機(jī)體各項(xiàng)生理功能穩(wěn)定且正常地運(yùn)行[28]。因此，對(duì)卒中患者進(jìn)行睡眠監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)患者睡眠異常并進(jìn)行干預(yù)，有利于患者的功能康復(fù)，同時(shí)減少卒中的復(fù)發(fā)。目前可穿戴的睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備有腕帶、臂章、智能手表等[29]?；絷?yáng)等[30]研究發(fā)現(xiàn)，將腕表式睡眠監(jiān)測(cè)儀分析參數(shù)設(shè)定為低靈敏度時(shí)，獲得的總睡眠時(shí)間與多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)相關(guān)性最高，且受試者年齡越低，相關(guān)性越強(qiáng)。而Lee等[31]將幾款腕帶式及臂帶式睡眠監(jiān)測(cè)儀與主動(dòng)記錄的睡眠日記中睡眠時(shí)間的測(cè)量進(jìn)行比較，結(jié)果顯示臂帶式及腕帶式睡眠監(jiān)測(cè)的有效性較好。更有研究將睡眠監(jiān)測(cè)與卒中患者的康復(fù)相結(jié)合，通過(guò)監(jiān)測(cè)卒中后患者的睡眠情況及日間活動(dòng)時(shí)間來(lái)建立睡眠及活動(dòng)的預(yù)測(cè)模型，從而制訂個(gè)性化康復(fù)鍛煉計(jì)劃，幫助患者改善康復(fù)效果[32]。但不足之處是該研究卒中患者的樣本量較小，在未來(lái)可能要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究并完善預(yù)測(cè)模型。

高達(dá)66%的卒中患者遺留不同程度的后遺癥[33]，導(dǎo)致日常生活活動(dòng)受限和生活質(zhì)量下降[34]，再發(fā)卒中的風(fēng)險(xiǎn)增加。既往研究證實(shí)康復(fù)鍛煉是卒中再發(fā)的重要保護(hù)因素[35]，卒中患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練可降低卒中的致殘率、再發(fā)率[36]。Yap等[37]開發(fā)了一種協(xié)助卒中患者手部功能康復(fù)的手套，與傳統(tǒng)的康復(fù)機(jī)器相比，穿戴手套提高了患者穿戴的舒適度且更輕便耐用，該研究也表明該設(shè)備可幫助改善患者的抓握能力。此外一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用了穿戴設(shè)備輔助康復(fù)鍛煉的慢性卒中患者較未使用相應(yīng)設(shè)備的慢性卒中患者肩部屈曲及外展運(yùn)動(dòng)的康復(fù)效果得到顯著改善[38]，除了幫助患者行上肢康復(fù)鍛煉還可收集康復(fù)數(shù)據(jù)、及時(shí)反饋康復(fù)效果，使相應(yīng)的治療師及時(shí)調(diào)整患者康復(fù)方案。由此可見，穿戴式設(shè)備不僅可輔助卒中患者進(jìn)行康復(fù)治療，還可監(jiān)測(cè)患者康復(fù)治療效果，從而提高患者康復(fù)鍛煉的效率。

4 可穿戴設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)與展望

研究表明，可穿戴設(shè)備現(xiàn)仍面臨著多項(xiàng)亟須解決的問(wèn)題，盡管可穿戴設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新日新月異，但仍處于研發(fā)階段[39]。第一，可穿戴設(shè)備硬件本身的性能仍有提升空間，如電池續(xù)航能力及使用壽命的長(zhǎng)短、傳感器的更新，以及對(duì)用戶信息的收集、存儲(chǔ)和傳輸能力的改進(jìn)等。第二，使用者在使用可穿戴設(shè)備時(shí)記錄的醫(yī)療數(shù)據(jù)涉及信息隱私保護(hù)問(wèn)題，因此設(shè)備開發(fā)者還需重視用戶數(shù)據(jù)管理，保障用戶信息的安全。第三，可穿戴設(shè)備的成本、穿戴舒適度、外形設(shè)計(jì)等問(wèn)題也需要納入考慮當(dāng)中。楊澤[40]的研究顯示，用戶對(duì)可穿戴設(shè)備的價(jià)格持有敏感態(tài)度，價(jià)格會(huì)直接影響用戶對(duì)可穿戴設(shè)備的使用意愿；還有研究發(fā)現(xiàn)可穿戴設(shè)備的外形時(shí)尚性、穿戴舒適度等因素也會(huì)影響使用者對(duì)設(shè)備的接受程度[41]。

隨著5G技術(shù)的日益成熟，可穿戴設(shè)備與5G技術(shù)的結(jié)合將有效提高數(shù)據(jù)傳輸效率，無(wú)論是設(shè)備與智能手機(jī)App之間的信息傳輸，還是將信息同步至家庭醫(yī)生處，均有利于用戶和家庭醫(yī)生及時(shí)了解相應(yīng)身體數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素及時(shí)進(jìn)行處理；在發(fā)生腦血管意外及其他危險(xiǎn)時(shí)，可穿戴設(shè)備可靈敏識(shí)別并及時(shí)報(bào)警。盡管目前穿戴式設(shè)備的功能仍相對(duì)單一，但未來(lái)還可將多種不同類型的傳感器集合形成功能相對(duì)齊全的設(shè)備，甚至可將醫(yī)療和保健功能相結(jié)合，結(jié)合手機(jī)App為患者提供健康方案。在此基礎(chǔ)上，如果能在保證用戶信息安全的前提下建立用戶信息云端數(shù)據(jù)庫(kù)，了解該類人群對(duì)各種危險(xiǎn)因素的管理情況，更進(jìn)一步地根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)及時(shí)對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行更新，使其更貼合使用人群的愛好、習(xí)慣等。同時(shí)，醫(yī)務(wù)工作者也可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，及時(shí)了解腦血管病的風(fēng)險(xiǎn)因素的變化，做到“醫(yī)”“研”結(jié)合。

綜上所述，可穿戴醫(yī)療設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī)療行業(yè)進(jìn)步的產(chǎn)物，作為一種臨床實(shí)用工具，其在幫助診斷、治療和護(hù)理方面的潛力正在突顯[39]。腦血管疾病是世界范圍的重要的健康問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)人口老齡化嚴(yán)重、卒中高危人群日趨年輕化的情況，腦血管病的預(yù)防和診療措施逐漸受到廣泛關(guān)注，可穿戴醫(yī)療設(shè)備以經(jīng)濟(jì)、便捷、高保真的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)，為腦血管病的預(yù)防、診治提供可靠依據(jù)。近年來(lái)有關(guān)可穿戴醫(yī)療設(shè)備在腦血管領(lǐng)域的研究逐漸增多，但與傳統(tǒng)檢測(cè)治療方式相比較，其性能、精確度等方面的優(yōu)勢(shì)仍不夠明顯，存在較大的優(yōu)化空間。