可穿戴設備在人體健康監測領域的應用研究

李怡琳

摘 要：隨著我國老齡化程度的加劇以及人們健康觀念的增強，對醫療資源的需求日益增多。然而國內醫療資源相對緊缺，醫療費用高昂與人們巨大的醫療資源需求產生了較大的矛盾。在此背景下研發可穿戴醫療設備，實現對與健康相關的關鍵指標進行自動實時監測。這為廣大用戶的醫療健康提供了必要的信息。為此，本文簡要論述了可穿戴設備在心臟病、血壓、血糖、步態監測中的應用，并分析其發展前景。

關鍵詞：人體健康監測;可穿戴設備;應用

可穿戴設備是指能夠直接穿到身上或整合到衣服、配件上的一種便攜式設備。通過軟件支持、數據交互、云端交互等技術讓可穿戴設備具有強大的功能[1]。目前，市場上可穿戴設備種類較多，最常見的包括手環、手表、貼片等形式，具有體積小、能耗少、便攜等優點，主要用于對血壓、血糖、心率、呼吸、卡路里、運動步數等健康數據的采集。

1、可穿戴設備在人體健康監測領域的主要應用

1.1心臟病監測

當前，心臟病是僅次于腫瘤、腦血管疾病的第三大威脅人類健康的疾病。心臟病發作往往具有突發性與隨機性的特點，心臟驟停是引起心臟病患者死亡的主要原因[2]。對于心臟類疾病的防控，關鍵一點就是重視日常的監護。心電圖監測是醫院診斷心臟類疾病的有效手段，通過全天候心電圖的監測，獲得實時心電數據，但其缺陷在于不能進行日常監測。因為使用心電圖需要把7個電極貼貼在身上，極大影響到患者的生活，很難堅持長時間佩戴。目前，有人研發了端到端的遠程心臟監護系統，用于篩查和判定是否心律失常。智能手機APP是該系統的一部分，另外還包括移動健康平臺、智能心電節點兩部分。用戶帶上該設備后，由智能心電節點采集人體的心電信息，智能手機會迅速收到這些采集信息，然后對這些信息進行分析。一般會選擇信號質量檢測算法進行計算，最終獲得結果。智能手機顯示結果，用戶看到后可適當調整佩戴位置。對于判定為合格的心電數據信號，智能手機通常會保存一段時間（一般為30秒），通過智能算法判定心律有無異常，并能對心律失常的嚴重程度進行評估。在移動健康創新平臺上共享以上采集的數據信息，再經醫師進行最終判斷，并及時告知用戶到院就診。

1.2血壓、血糖等指標監測

糖尿病、高血壓是當今威脅人類健康的常見疾病，患者需要長期監測血糖與血壓水平?？纱┐髟O備正符合這一需求，讓血糖、血壓監測更加方便快捷。國外有公司已研發出便攜式胰島素泵，分為三個簡單的子系統。該設備包括連續血糖檢測系統、計算注射量控制系統以及相關注射裝置。它能完成對血糖的持續檢測，并能自行注射胰島素，但不足之處在于體形偏大，影響了使用性能。日本有人也研發出了一種手腕式胰島素泵，所用針頭非常微小，長為3.8mm，直徑僅為100μm，如此微小的針頭基本不會給人造成疼痛感。同時，該設備還能根據患者的情況自主調整胰島素的注射量與注射速度[3]。

1.3步態監測

步態分析屬于神經系統康復中有效的評價指標之一，有助于醫生了解患者的最新信息，及時調整康復方案?？勺詣幼R別步態參數的可穿戴設備在近年來得到快速的發展，被應用于兒童腦癱、腦卒中患者的康復與治療中，取得了不錯的成效。通過步態分析傳感器識別患者的相關步態參數，從而提供相關信息反饋，為患者的康復與治療提供有效的信息。國外有學者研發了一款步態分析腰包，用戶只需佩戴這個小腰包，便能智能的記錄下治療前后步態與跌倒信息[4]。此外，美國一家公司研發了一種定位鞋，內嵌GPS芯片，可對患者實時監測定位，避免老年癡呆患者走失[5]。

2、關于對可穿戴設備在健康監測領域發展的展望

總的來看，可穿戴設備在健康領域的發展前景是非常良好的。根據當前的市場需求及行業發展，筆者認為將來的發展趨勢如下：（1）對于可穿戴設備的研發公司與科研人員來說，找準“醫療”這一突破口至關重要。在找準突破口后才能對產品與用戶群體進行精準定位，進而提高采集數據的精準性。（2）應從智能紡織、傳感器、芯片、電池、語音交互技術、虛擬現實技術、算法、云服務等整個產業鏈來考慮，主攻某個關鍵環節，以獲得技術優勢。（3）可穿戴設備會朝著微型化、便捷化、智能化的方向繼續發展，與云計算、大數據、物聯網等前沿科技相結合。同時會成為采集、整合、分析健康數據的重要載體，從而實現健康醫療信息私人定植模式，通過對用戶健康指標的長期動態監測，起到防范相關疾病的目的。（4）未來的可穿戴健康監測設備可從目前“一個系統對應一個結果”的模式升級為“一個系統對應多個結果”的模式。這樣，通過一個結果便可實現對多個指標的監測，如血壓、溫度、心率等，更方便人們對健康的管理。（5）在未來可穿戴技術會與機器人技術實現有機結合，更加智能化[5]。

3、結語

可穿戴設備在健康領域正發揮著越來越重要的作用，也得到了越來越多用戶的青睞與認可。隨著科技的發展，可以預見可穿戴設備將朝著智能化、微小化、便捷化的方向發展，普及程度也會逐步提高，在人類疾病診療、預防方面發揮出更大的作用。

參考文獻

[1]趙君豪.淺談可穿戴設備在人體健康監測領域的應用與發展[J].電子世界，2018，24（1）：67-67.

[2]石用伍.可穿戴醫療設備的研究進展[J].醫療裝備，2018，31（5）：193-196.

[3]李海丹，吳深.可穿戴設備在休閑體育領域的應用前景探討[J].當代體育科技，2015，5（28）：192-193.

[4]朱婧.國內外可穿戴行業發展動態與趨勢[J].廣東科技，2015，24（14）：9-12.

[5]樊瑜波.可穿戴醫療/健康技術——生物醫學工程的機遇和挑戰[J].生物醫學工程學雜志，2016，33（1）：1-1.