在早期,普通公众想要了解自身健康状况,只有通过医院检查,由训练有素的专业医疗人员分析数据,得出报告。然而这类检查可能会由于侵入性操作或者患者本人患有传染性疾病而存在风险。 随着健康中国时期的到来,人们越来越注重自身健康状态科技推动下的医疗卫生产业也随之将关注焦点转移到借助辅助便捷设备捕捉人类身体健康信息,可反映身体健康状况的客观数据,是帮助医务人员做出精准判断的重要依据。 至此可穿戴设备便在卫生健康领域得到了广泛应用与探讨一项针对佩戴可穿戴设备的意向研究表明,80%美国人愿意运用此类设备监测自身健康,并且由于GoogleFit和AppleHealthkit等移动集成平台的日益成熟,可以预测未来几年内可穿戴设备将会大量增加。 特别是过去3年间新型冠状病毒COVID-19在全球肆虐可穿戴设备在人类抗疫的历史上突显出其优势与价值,因此笔者将从可穿戴设备的特征及在卫生健康领域中不同疾病、不同环境、不同使用目的等方面进行梳理与汇总。旨在帮助医务人员或研究者在今后积极探索可穿戴设备的临床病患管理或者健康监测等方面给予启发提供思路 可穿戴设备是指佩戴在身体不同部位或内置在衣服或配饰中的电子设备其基本运作机制是利用连接网络的小型传感器和预测分析自动地捕捉传输和分析生物识别信息。可穿戴设备通常是由传感器输出设备供电装置和嵌入式计算机组成根据传感器的特点和传感目标。 它可以通过蜂窝网络和/或无线局域网,使用互联网连接到外部系统之后,由人工智能技术进行存储和分析,并向设备用户提供反馈,因其智能化、易用性、非侵入性而被广泛运用在日常生活中。 市场上供消费者购买的可穿戴传感设备,可以分为健身娱乐、安全宠物用途,或医疗保健用途。 文章所涉及的可穿戴设备均应用于卫生健康领域,自2000年至2022年以来有关可穿戴设备的论文从616篇增长到5.2万多篇并且每一年与前一年相比都呈现了正向的增长这足以表明该领域的流行和可穿戴技术的不断进步。 2013年至2020年研究参与者数量持续增长,在这期间北美实施了一项样本量巨大的研究。参与者甚至超过800万人。目前世界各国正逐渐聚焦于可穿戴设备在健康领域的研究尤其是欧美国家。而中国国内对于可穿戴设备在医疗领域的研究热度也高速增长,从2011年总计1篇发文量增长至2021年85篇,在亚洲地区排名第二仅次于发文量占亚洲总额27%的印度 在对可穿戴设备品牌流行的调研中,HuhnS等对183种可穿戴设备调查结果发现有74%研究参与者佩戴使用Fitbit品牌紧随其后的是华为占比7.4%,withings占比7.0%和Apple占比3.7%。 但是关于中国品牌可穿戴设备的相关独立研究数量较少,例如小米与华为分别占总研究数的2.65%与1.06%,这可能与该文章只调查了英文文献,而排除中文文献有关。 在可穿戴设备市场中中国销售了亚洲份额中29%,领先于占亚洲销售总额3%的日本,落后于占亚洲销售总额68%的韩国。尽管中国在亚洲市场中只能排于第二位,但在NatarajanA等综述中所提及的共86种可穿戴设备有23种都由中国制造。 可穿戴设备大致佩戴在人体的三个部位,分别是头部躯干和肢体。常见的佩戴在头部的可穿戴设备有眼镜、头盔、头带助听器、耳环、耳机和耳罩。其中谷歌眼镜是最具有代表性的头部可穿戴设备,不仅具备基本的通信功能,并且还有适用于医疗行业的虚拟现实技术,实现远程医疗。同样是眼镜类可穿戴设备MooreJ等,运用智能眼镜来评估跌倒风险。 JanssenS等用智能眼镜提供的三维增强现实视觉提示,来减少帕金森病患者步态冻结。 SalihAE等通过将金纳米粒子整合到隐形眼镜材料中帮助色觉缺陷患者增强色觉穿戴在躯干的可穿戴设备多位于人体的胸部HuhnS等针对共计11224872名佩戴者的研究表明有4.9%(332/500)参与者将设备佩戴在胸部,该研究还发现手腕部可穿戴设备受众最广,占研究人数的95.2%(共10,702,843人)。 这与Escobar-lineroE等的发现一致,在其对68篇可穿戴设备文献的汇总分析中,绝大多数用于监测健康并且商业化的可穿戴设备,都佩戴在腕部.如手表类占其分析设备总数的66%,这可能与佩戴在腕部的功能有关.一些基础的生理参数,如体温,心率,紫外线照射水平和日常活动,都能通过腕部可穿戴设备监测。 可穿戴设备佩戴位置的多样化不仅考虑了舒适性与隐秘性更重要的是不同的佩戴位置影响所测得生理数据的精确度。由于手腕部容易受运动伪影和环境光干扰的影响,腋下和胸部的皮肤温度监测受周围环境的影响较小,更能准确地反映人体温度。腰部和胸部等位于人体中部的位置是加速度计和陀螺仪传感器放置的理想位置。心电传感器是测量心率失常的黄金标准通常放置在胸部。 血氧饱和度和呼吸频率是反映慢性阻塞性肺疾病患者病情的主要指标。通过可穿戴设备对SpO2和RR进行实时监测,可以及时发现COPD患者病情的变化安全地进行康复指导。GuberA等通过测量8例COPD患者在坐姿站姿和6min步行测试后的SpO2和脉搏频率发现,可穿戴式脉搏血氧仪和传统指尖血氧计无显著差异佩戴起来更加舒适。 BuekersJ等同样使用可穿戴式手指脉搏血氧仪,对20例COPD患者连续1周测量日常家庭活动中的SpO2,并评估SpO2的自然波动发现除了中度至剧烈的身体活动外可以获得高比例的有效SpO2数据。这两项研究证实了可穿戴设备监测SpO2的可行性Naranjo-HernandezD等。 开发了一款可以监测COPD患者RR的智能背心在接受呼吸康复训练的9例COPD患者中使用后发现该背心可以准确测量出患者的RR而且患者佩戴及体验感较好多伦多大学进行了一项前瞻性队列研究,以评估可穿戴智能手表在早期发现COPD恶化的效能其结果也确实表明可穿戴智能手表监控COPD患者疾病进展的可行性。 ColantonioS等开发的可穿戴设备使用无线传感器网络系统来监测患者的RR呼吸声SpO2和心电图以评估COPD治疗效果RahmanMJ等设计了一款基于加速度计心电图和呼吸传感器的多模态可穿戴胸带评估COPD患者的早期严重程度。 研究结果表明在自然行走期间收集的可穿戴传感器数据可用于肺部患者的早期评估RubioN等报道采用可穿戴设备进行COPD患者急性加重的监测其效果并不理想这在一定程度上是由于监测参数如症状脉搏SpO2等不能作为预测病情恶化的可靠指标对于COPD患者来说持续监测疾病进展和身体健康状况是控制其发展的关键医务工作者,仍需在可穿戴设备的使用中,个体环境暴露生理结构及佩戴不良反应等因素综合考虑。可穿戴设备的概念及特征
品牌特征
佩戴部位特征
可穿戴设备的临床应用
呼吸系统慢病管理
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