物聯網醫學在呼吸系統疾病診治與管理中的應用現狀

吳玉華 ，林軍偉 ，周建 ，李靜 ，劉潔 ，白春學

1.新疆喀什地區第二人民醫院呼吸內科，新疆喀什 844000；2.上海市呼吸病研究所，上海 200032；3.復旦大學附屬中山醫院呼吸科，上海 200032

物聯網醫學在呼吸系統疾病診治與管理中的應用現狀

吳玉華1，林軍偉1，周建2，李靜2，劉潔3，白春學2

1.新疆喀什地區第二人民醫院呼吸內科，新疆喀什 844000；2.上海市呼吸病研究所，上海 200032；3.復旦大學附屬中山醫院呼吸科，上海 200032

物聯網是一個新興的信息技術，物聯網與醫療行業專業技術結合，拉近了醫療資源與患者之間的距離。該篇主要綜述了物聯網在肺功能、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病、肺癌等方面國內外的應用情況，目前應用的優勢及不足，提出加速其實際應用及與醫學等的融合。

物聯網醫學；呼吸系統疾病；診治與管理；現狀；綜述

物聯網(internet of things IOT)是一個新興的信息技術，借助射頻識別、傳感器網絡、無線數據通信等智能技術，實現對物體實時、智能化地識別、定位、追蹤、監控與管理，并可觸發相應事件[1]。物聯網與醫療行業專業技術結合，相比傳統醫學具有連通、智能、嵌入等特點，拉近了醫療資源與患者之間的距離，全程感知實時傳遞，可實現疾病的早期診斷與干預和主動管理。讓患者在不出原居住區域的情況下，就能得到大醫院專家的診治，并能實現先進醫療資源進行共享[2]。呼吸系統疾病種類繁多，但常發病，好發病集中性較強，其中，肺癌、睡眠呼吸暫停綜合征、慢阻肺、哮喘是呼吸內科最常見的疾病種類，患者發病基數占到呼吸內科發病率的60%以上。將物聯網技術應用到這些疾病的診治過程中的臨床報道已經屢見不鮮，綜合這些報道的研究結論并總結梳理具有重要意義。下面介紹物聯網醫學技術在呼吸系統疾病診斷及治療的應用現狀。

1 物聯網醫學在肺功能診斷中的應用

肺功能檢查是疾病診療中重要的輔助檢查手段，在慢性呼吸系統疾病，如慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)和支氣管哮喘的管理中扮演了重要角色，在疾病的早期診斷、病情隨訪、療效評估應用廣泛。肺功能檢查在疾病隨訪與監測中的應用尚面臨諸多困境，如各地資源分布不均，操作缺乏統一標準，檢查結果時效性差等。肺功能監測，西方國家曾先后借助電話、互聯網和手機藍牙等傳輸途徑，進行便攜式肺功能儀和遠程監測系統等的研發與應用研究[3]，并發現這些手段具有良好的可操作性和接受度。

隨著物聯網的出現，相信肺功能的隨訪監測能夠更全面、便捷和及時，效果更明確。近年來基于物聯網技術體系，復旦大學附屬中山醫院已成功研制出基于手機的無線傳感肺功能儀，使物聯網醫學模式下的肺功能隨訪監測逐步邁向現實[4]。

2 物聯網醫學在睡眠呼吸暫停綜合征診療中的應用

睡眠呼吸暫停綜合征（OSAHS）是主要表現為睡眠時打鼾、伴有呼吸暫停和低通氣，夜間反復發生低氧血癥、高碳酸血癥和睡眠結構紊亂，常引起白天嗜睡、心腦血管并發癥等多器官損害，嚴重影響患者的生活質量和壽命。2009年美國睡眠醫學會發表了《“成人OSAHS的評估、管理和長期護理的臨床指南》[5],強調了OSAHS患者長期治療和有效管理的重要性。目前國內患者患者甚至醫務人員對OSAHS的疾病認知低下，迫切需要進行長期和規范的教育和管理[6]；很多醫院缺乏相應醫療設備，如多導睡眠監測儀和無創通氣呼吸機，無法對患者進行及時診斷和治療，無法進行高危人群的篩查和長期隨訪[7]。

早在2001年，國外就有報道使用遠程監控的多導睡眠監測儀（PSG）來診斷OSAHS的研究。2009年發表的一項研究評估了一種遠程醫學轉診網絡對睡眠呼吸暫停（SDB）的早期診斷價值[8]，在這項研究中，一些沒有睡眠醫學背景的醫師對SDB患者進行家庭夜間脈氧儀監測，隨后將數據傳至對應的睡眠實驗室進行分析，最后結果發回至轉診醫師。遠程醫學可以用于建立轉診網絡，早期發現SDB患者，轉診至睡眠實驗室進行確診；如果沒有這樣的網絡，這些患者可能得不到睡眠實驗室的專業診斷。最近國外有一項研究納入了40例患者，并將多導睡眠監測結果實時傳輸至睡眠中心[9]。這些患者同時被分為2組：傳統醫學咨詢和遠程醫學咨詢組。結果發現實時傳輸和儲存在PSG的數據在AHI、總呼吸暫停／低通氣、平均血氧飽和度和血氧飽和度低于90%的時間診斷方面的符合率超過90%。

復旦大學附屬中山醫院呼吸科和上海市呼吸病研究所已經啟動了首個“云加端物聯網醫學睡眠實驗室”，建立了醫學中心與5個區和社區醫院互動平臺，使患者到了所了在社區醫院即可享受到三級醫院的高水平服務，診斷為OSAHS的患者到中山醫院進行多導睡眠監測確診，評價云加端物聯網技術診斷OSAHS和多導睡眠監測確診的符合率。通過物聯網即時解決睡眠監測和無創通氣治療中遇到的問題，同時提高基層人員在睡眠醫學領域的水平。

3 物聯網醫學在肺癌診治中的應用

肺癌是世界上發病率及病死率最高的惡性腫瘤，全世界每年新發肺癌病例數為160萬，占所有惡性腫瘤的13%;占所有惡性腫瘤死亡人數的18%，由于約75%的患者在診斷時已屬晚期肺癌，從而致使診斷時間延誤有關。中國肺癌5年存活率低的原因主要與缺乏普及篩查肺結節、缺乏科學鑒別診斷方法、缺乏統一判讀標準、缺乏專家把關。新興的物聯網醫學技術可以糾正、彌補這4個缺乏，同時聯合物聯網，做出科學診斷或鑒別診斷和隨訪跟蹤。中山白春學[10]教授根據以往經驗基于物聯網醫學技術提出3+2式肺結節鑒別診斷法：包括3個基本步驟和2個解決方案。3個基本步驟為應用物聯網醫學技術開展3方面工作：①采集信息；②無創檢查；③信息深度挖掘。2個解決方案為：①對高度疑似患者進行病理診斷；②對無法定性者進行密切科學隨訪。最終達到“3個聯接全時空,深度挖掘惠眾生”的效果。

肺結節的鑒別診斷需要多學科的有效溝通和緊密合作。建議多學科專家參考物聯網醫學3+2式肺結節鑒別診斷法，以起到深度挖掘的效果。對明確診斷肺癌的患者，合理治療和預后判斷有賴于科學分期，采用物聯網醫學技術使分期變得簡單，將分期標準融入軟件中，軟件處理即刻能自動生成分期及結果。通過物聯網的教育和質量控制技術普及肺癌的診斷和治療的循證醫學，利于克服不同醫院和醫師水平的差異。

4 物聯網醫學在慢阻肺疾病中的應用

慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺，C0PD）是一種危害人類健康，嚴重影響患者生活質量的常見病，依據中國衛生部公布的數據，慢阻肺在城市地區人口死因中位列第4，在農村地區則位列第3；故早期預防、及時診斷和有效管理非常重要；物聯網醫學有別于常規醫療模式的診療管理手段，可以實現定期隨訪并根據病情評估療效、及時調整治療方案，使患者的“被動治療”換成及早預警及主動治療，最大程度地提高醫務人員效率，擴大患者的覆蓋面，實現慢阻肺的現代化管理；該過程可以通過“4A+1I”模式完成，分別是“詢問（ask）、評估(assessment)、建議（advisement）、安排（arrangement）”+“物聯網技術（Internet of Things）”[11]。

患者和醫生都擁有自己的客戶端，只要有網絡，可以不受時間、空間、地域限制，便捷地相互溝通、咨詢、甚至可以獲得相關疾病最權威的診療指南和藥品信息，真正做到資源共享。軟件設計上兼顧慢阻肺診斷與管理多種要求，兼顧可操作性、數據安全性及隱私保護；為診斷要求與肺功能室、CT掃描室、心電圖室合作，輸入慢阻肺分組所需數據如肺功能FEV1/FVC%（1 s量實測值/有力肺活量實測值%）預計值，FEV1%預計值（1 s量實測值/1 s量預計值%），mMRC分級 （改良版英國醫學研究委員會呼吸問卷即呼吸困難指數評分），CAT評分（慢阻肺嚴重程度綜合評分）。對未明確診斷進行慢阻肺篩查，對符合診斷早期干預。對于臨床診斷或治療有難度的使用者可應用物聯網技術請求會診，由會診專家給出診療建議。

慢阻肺患者多為中老年人群，在軟件設計中應針對這部分群體的特點，盡量簡化軟件流程，界面清晰。慢阻肺輕度發作通過物聯網醫學遠程干預阻斷急性發作，如中、重度急性發作，應及時發出建議醫院就診的信息。部分慢阻肺患者有家庭氧療和家庭呼吸機應用的情況，在遠程監護中應按需加入氧飽和度、呼吸頻率等參數的采集，并設置相應預警指標和報警裝置。

5 物聯網醫學在哮喘診療中的應用

支氣管哮喘（簡稱哮喘）是由氣道的炎性細胞及細胞組分參與的氣道慢性炎癥疾病，是最常見的呼吸道疾病之一，不僅嚴重影響個人健康，而且造成了巨大的社會負擔。在許多國家和地區哮喘的患病率呈逐年上升趨勢，目前對患者進行哮喘的管理和個性化治療存在許多問題。從2004年一項涉及29個國家的全球性哮喘控制水平調查研究結果顯示僅有5%的哮喘患者接受規范化治療能達到完全控制。最近歐洲一項調查研究顯示大約50%的哮喘患者未能達到很好的控制。

物聯網醫學技術的特點使其可廣泛應用于哮喘的診斷與管理中：包括哮喘的診斷，哮喘分期與分級，醫生可以將哮喘分期分級有關的患者癥狀輸入到端設備（手機、平板電腦等）的APP中，并通過互聯網上傳到哮喘管理系統，系統對病情自動進行評估、分期、分級，評估結果反饋回端設備，使哮喘的分期分級更加簡單便捷、快速準確。哮喘教育也是哮喘管理的一部分，依靠物聯網技術可以將各類視頻音頻材料通過互聯網發送到患者的手機端，讓患者對自己的病更加了解，將哮喘控制水平分級表和ACT問卷整合到患者的端設備，非常便捷地患者疾病的控制情況進行評估。每個月患者回答問題并上傳試卷，醫生就此調整對患者的治療方案調整，這種問答有時難免主觀，為了更客觀反映情況，在沙丁胺醇氣霧劑上安裝傳感器，記錄使用短效支氣管擴張劑的時間及位置，醫生在云端獲取患者的大量用藥信息后可以對患者提出的建議和治療方案，物聯網醫學技術在哮喘管理中將發揮越來越重要的作用。

6 物聯網醫學在分級診療中的應用

我國慢性病占全部疾病80%以上，小醫院存在高端設備覆蓋率低、技術掌握度低、認可度低的“三低”現象，結果大量患者涌到大醫院求醫問藥，引發看病難、入院難的“二難”困境，同時大醫院患者多又引發專家診療時預防差、保健差、管理差和康復差的“四差”缺陷，為了有效解決“三低、兩難和四差”問題，推行分級診療制度是一項行之有效的措施，勢在必行，而物聯網醫學是解決分級診療的技術平臺[12]；利于解決“三低、兩難和四差”問題。

在分級診療中將所有醫療機構分4級，不同層次的醫療機構有不同的功能定位，白春學教授根據物聯網在醫學上的潛能，提出了5步法物聯網醫學分級診療法（5As）:“詢問(ask,1A)”、評估（assesment,2A）、建設（advisement,3A）、安排（arrangement,4A）和物聯網技術輔助（assistant with internet of things,5A），這一新的醫療模式流程，輔助分級診療甚至精準醫學。通過物聯網理論和技術可以建立三級聯動的物聯網醫學分級診療平臺，實現3個級別醫院醫師、患者與醫療設備的整合；克服資源和醫師經驗的差別，解決小醫院“三低兩難和四差”狀況。發揮物聯網醫學平臺的特點與優勢，達到“防治前移、重點下沉”的效果。

7 物聯網醫學應用注意事項及面臨問題

目前物聯網醫學存在一些問題，如①：逐步建立相關法律法規，②：對用戶端來說，終端測試儀器的使用設計應避免復雜性操作，制定統一標準，最大程度地降低各項檢測的人為差異；對中心端動態掌握傳感設備的分布、運行和異常情況，及時報警與排查，從整體上加快物聯網醫學技術平臺和運作體系的發展[13]。③：成本=效益也是應用的重要考量指標，目前支持移動物體的電子標簽價格仍較高，有待于規模化或技術改進降低成本，以真正發揮其技術價值。加速其實際應用及與醫學等的融合。

綜上所述，隨著物聯網醫學的快速發展，相信物聯網背景下隨訪與監測能夠切實有助于呼吸系統疾病的管理，真正達到早診斷、早干預、個體化、省資源，實現“云聯知名專家，端享現代醫療”。

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R714.253

A

1672-5654（2017）09（b）-0178-03

2017-06-20）

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.26.178

吳玉華（1967-），女，河南駐馬店人，碩士，主任醫師，主要從事呼吸內科醫療、教學工作。