可穿戴醫療設備在卒中高危人群和患者中的應用

李嘉華，蔡婧婧，任力杰，3

腦血管病是導致我國居民死亡的主要疾病之一，我國現有1300萬卒中患者，且數量仍在不斷增長[1]。龐大的卒中高危人群和患者不僅增加醫院接診壓力、醫療開支，還會給家庭和社會帶來沉重的經濟負擔。隨著數字化時代的來臨，用于醫療保健領域的可穿戴醫療設備（wearable medical device）正在迅速發展。卒中高危人群和患者可采用多種類型的可穿戴技術監測自己的身體狀況，如血壓、心電活動、日常活動、睡眠及卒中后康復情況等。研究表明，卒中高危人群應用便攜式可穿戴醫療設備可幫助其更有效地管理各種危險因素，從而降低腦血管意外的發生風險。不過，目前關于可穿戴設備對卒中危險因素干預效果的分析較少，尚無權威結論。本文綜述目前可穿戴醫療設備在卒中高危人群和患者中的應用現狀，分析不足之處，并對其未來的發展進行展望。

1 可穿戴醫療設備介紹

可穿戴醫療設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備[2]，其技術核心是將體感探測器、傳輸系統整合到衣物中，通過穿戴者的手勢、觸碰等多種交互方式與人體產生聯系，其形式多種多樣，如手環、手表、貼片，甚至衣服、項鏈等。可穿戴醫療設備可幫助醫護人員監測患者的生命體征、診斷疾病，甚至對患者進行輔助治療；還可通過與社區醫療服務站聯網，使相應的社區醫師同步了解穿戴人群的健康狀況（圖1）。隨著可穿戴醫療設備技術的不斷進步，穿戴式醫療將逐漸成熟，從而融入醫療衛生行業并形成體系。

圖1 可穿戴醫療設備醫療一體化體系

2 可穿戴醫療設備在卒中高危人群中的應用

2.1 小型穿戴式血壓監測裝置用于監測血壓

高血壓是腦血管意外最常見的危險因素之一，中國高血壓調查研究顯示，中國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%，有超過一半的高血壓患者未進行治療，治療后血壓達標的患者不足1/5[3]。但單次的血壓測量容易受到血壓變異性、環境誤差、技術誤差的影響[4]。因此，如果患者可以在日常生活中持續監測血壓，且家庭醫生可以及時了解其血壓的變化，那么家庭醫生就可以為患者及時調整降壓方案。

目前，常見的穿戴式血壓監測裝置有腕帶式、臂帶式、指套式及胸壁傳感貼片等形式。Zheng等[5]將其研發的一種臂帶式血壓監測設備與標準24 h動態血壓儀比較后發現，該設備可準確識別夜間高血壓患者。Kario[6-7]研究的腕帶式家庭血壓監測設備可24 h監測患者血壓的變異性（包括患者位置變化及血壓的日變化、季節變化和年度變化等），在不同條件下增加血壓測量次數，可提高平均血壓和血壓變異性估計值的準確性，且對照研究證實其可替代傳統的血壓計[8]。研究證實，腕帶式血壓監測裝置的血壓測量結果與水銀血壓計的測量結果無顯著差異，但比水銀血壓計節省較多時間，方便患者進行日常自我監測[9]。鑒于便捷、省時、可穿戴，且與傳統血壓計測量結果差異不大的優點，小型穿戴式血壓監測裝置逐漸被廣泛應用于日常生活中。

2.2 穿戴式心電連續監測設備識別心律失常

心房顫動是最常見的持續性心律失常，55歲以后患心房顫動的風險為37%[10]。研究表明，心房顫動將使卒中的風險增加5倍，幾乎占所有卒中發病原因的三分之一[11-13]。約20%的心房顫動所致心源性卒中患者直到卒中發病時或發病后才明確心房顫動的診斷[14]。穿戴式心電連續監測設備可協助診斷心房顫動，特別是陣發性心房顫動[15]。

Steinhubl等[16]使用一款家庭式可穿戴心電監測貼片對心房顫動高危人群進行4個月的連續監測，結果顯示，與延遲監測相比，立即使用家用可穿戴心電監測貼片進行監測，可顯著提高心房顫動高危人群心房顫動的診斷率。Reverberi等[17]在一項驗證性研究中比較穿戴式心電監測設備與醫院常用的十二導聯心電圖對心房顫動診斷的準確性，得出穿戴式心電監測設備識別“可能的心房顫動節律”的敏感性及特異性均較高，且其所使用的穿戴式心電監測設備僅由一種胸帶式藍牙心率監測器與一個智能手機應用組成，價格低廉且操作簡單，更易被患者接受。此外，可穿戴心電監測設備針對心率變異性的測定和結果分析與經典心電圖得出的結果有非常好的相關性（RR＞0.90），但隨著穿戴者運動水平的提高，其相關性降低（RR=0.85），因此該研究認為可穿戴設備的準確性會隨著運動量增加而減弱[18]。但相比在醫院才能進行的動態心電監測，穿戴式心電監測設備可在日常生活中動態觀察卒中高危人群的心臟節律變化并及時發現問題，實用價值較高。2.3 穿戴式生活記錄儀提高自我管理意識 對于卒中高危人群來說，適當的自我管理是最大限度地促進健康、提高治療效益和生活質量的關鍵[19]，也是預防腦血管意外的關鍵因素。有研究表明，自我管理的改善與死亡率、入院人數和醫療費用的降低相關[20-21]。

Maddison等[22]總結了幾項關于可穿戴相機記錄慢性疾病人群日常生活的應用研究，如捕捉健康相關行為（如飲食、鹽攝入量、鍛煉、久坐行為等），并對其進行系統回顧，發現可穿戴相機在幫助患者在日常生活中更好地進行疾病管理方面具有較大的潛力。一項針對40例60歲以上的、具有心腦血管危險因素的老年人的隨機對照試驗結果顯示，穿戴可穿戴活動跟蹤設備后，運動和技術干預組比僅運動組每天增加約2000個步數，并增加了日常活動，減少了久坐時間[23]。有證據表明每天額外進行500步的活動可將心腦血管事件風險降低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險降低有關[25]。總之，卒中預防應從日常活動做起，穿戴式醫療設備可幫助卒中高危人群提高自我管理意識，從源頭防控卒中危險因素的發生、發展。

3 可穿戴醫療設備在卒中患者中的應用

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較慢、平均住院日延遲、卒中復發率增加[27]。睡眠可保證機體體力及精力恢復，使機體各項生理功能穩定且正常地運行[28]。因此，對卒中患者進行睡眠監測，及時發現患者睡眠異常并進行干預，有利于患者的功能康復，同時減少卒中的復發。目前可穿戴的睡眠監測設備有腕帶、臂章、智能手表等[29]。霍陽等[30]研究發現，將腕表式睡眠監測儀分析參數設定為低靈敏度時，獲得的總睡眠時間與多導睡眠監測獲得的數據相關性最高，且受試者年齡越低，相關性越強。而Lee等[31]將幾款腕帶式及臂帶式睡眠監測儀與主動記錄的睡眠日記中睡眠時間的測量進行比較，結果顯示臂帶式及腕帶式睡眠監測的有效性較好。更有研究將睡眠監測與卒中患者的康復相結合，通過監測卒中后患者的睡眠情況及日間活動時間來建立睡眠及活動的預測模型，從而制訂個性化康復鍛煉計劃，幫助患者改善康復效果[32]。但不足之處是該研究卒中患者的樣本量較小，在未來可能要擴大樣本量進行研究并完善預測模型。

高達66%的卒中患者遺留不同程度的后遺癥[33]，導致日常生活活動受限和生活質量下降[34]，再發卒中的風險增加。既往研究證實康復鍛煉是卒中再發的重要保護因素[35]，卒中患者進行康復訓練可降低卒中的致殘率、再發率[36]。Yap等[37]開發了一種協助卒中患者手部功能康復的手套，與傳統的康復機器相比，穿戴手套提高了患者穿戴的舒適度且更輕便耐用，該研究也表明該設備可幫助改善患者的抓握能力。此外一項隨機對照試驗發現，使用了穿戴設備輔助康復鍛煉的慢性卒中患者較未使用相應設備的慢性卒中患者肩部屈曲及外展運動的康復效果得到顯著改善[38]，除了幫助患者行上肢康復鍛煉還可收集康復數據、及時反饋康復效果，使相應的治療師及時調整患者康復方案。由此可見，穿戴式設備不僅可輔助卒中患者進行康復治療，還可監測患者康復治療效果，從而提高患者康復鍛煉的效率。

4 可穿戴設備面臨的挑戰與展望

研究表明，可穿戴設備現仍面臨著多項亟須解決的問題，盡管可穿戴設備技術的創新日新月異，但仍處于研發階段[39]。第一，可穿戴設備硬件本身的性能仍有提升空間，如電池續航能力及使用壽命的長短、傳感器的更新，以及對用戶信息的收集、存儲和傳輸能力的改進等。第二，使用者在使用可穿戴設備時記錄的醫療數據涉及信息隱私保護問題，因此設備開發者還需重視用戶數據管理，保障用戶信息的安全。第三，可穿戴設備的成本、穿戴舒適度、外形設計等問題也需要納入考慮當中。楊澤[40]的研究顯示，用戶對可穿戴設備的價格持有敏感態度，價格會直接影響用戶對可穿戴設備的使用意愿；還有研究發現可穿戴設備的外形時尚性、穿戴舒適度等因素也會影響使用者對設備的接受程度[41]。

隨著5G技術的日益成熟，可穿戴設備與5G技術的結合將有效提高數據傳輸效率，無論是設備與智能手機App之間的信息傳輸，還是將信息同步至家庭醫生處，均有利于用戶和家庭醫生及時了解相應身體數據，對風險因素及時進行處理；在發生腦血管意外及其他危險時，可穿戴設備可靈敏識別并及時報警。盡管目前穿戴式設備的功能仍相對單一，但未來還可將多種不同類型的傳感器集合形成功能相對齊全的設備，甚至可將醫療和保健功能相結合，結合手機App為患者提供健康方案。在此基礎上，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據庫，了解該類人群對各種危險因素的管理情況，更進一步地根據數據特點及時對設備性能進行更新，使其更貼合使用人群的愛好、習慣等。同時，醫務工作者也可根據數據進行研究，及時了解腦血管病的風險因素的變化，做到“醫”“研”結合。

綜上所述，可穿戴醫療設備是現代醫療行業進步的產物，作為一種臨床實用工具，其在幫助診斷、治療和護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題，對于我國人口老齡化嚴重、卒中高危人群日趨年輕化的情況，腦血管病的預防和診療措施逐漸受到廣泛關注，可穿戴醫療設備以經濟、便捷、高保真的監測優勢，為腦血管病的預防、診治提供可靠依據。近年來有關可穿戴醫療設備在腦血管領域的研究逐漸增多，但與傳統檢測治療方式相比較，其性能、精確度等方面的優勢仍不夠明顯，存在較大的優化空間。