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你的可穿戴器械需要的五种传感器

发布时间:2016-11-29作者:Medtec China

这是一个可穿戴的诊断平台,只用了少量的传感器即可以完成几乎所有的事情。

穿戴设备现在是一个热门项目,但是,我们穿戴它们实际上为了什么呢?大多数用户是为了健身,通过日常生活中积极的锻炼和对锻炼中状况的跟踪检测,更好地改进你的全面的健康状况,这从预防医学上来说,是一个值得赞誉的方法,但是,对于大多数疾病的治疗和诊断来说其作用是不大的。虽然这些健康状况跟踪设备在消费市场上在连续激增,但是,可以预期,不会太久,医用可穿戴设备在价值上将超过健身用可穿戴设备。

医用可穿戴设备——也就是预期用于治疗或诊断疾病的可穿戴设备——在未来的几年里,将影响到医学诊断和治疗的根本途径,如同健身可穿戴设备已经影响到我们的健康。


大多数现有的医疗器械都针对具体疾病的诊断或治疗,而设计的健康保健用设备向你提供的则是一般信息,这些信息有助于你关注各种健康问题,但关注的内容只有几个,例如活动程度、睡眠和心率。


如果我们把两种理念结合起来,构想一个总的健康平台,它可以既收集在医学上相关的可用于多种目的的多种多样维持生命的统计数据,又可以同样方式监测全面健康状况。


让我们看一下,只是将少数现有的传感器集中到一起即可诊断和监测影响大多数人的疾病的清单。


如同任何一个好的项目的开始,让我们停下来想一想,我们需要的一个完整的健康监测平台要完成些什么任务。首先,我们列一张表,显示最常见的疾病和它们的症状。(表I)

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表I. 常见疾病一览表,这些疾病是可能通过无创可穿戴设备诊断的。


接下来,让我们合计和列出上述疾病的所有症状表,指出我们需要检测这些症状和对它们进行量化的传感器的名称(表II) 

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表II. 表I中所有疾病症状以及传感器一览表,这些传感器可用于检测和量化症状。

*注:情绪波动有它自己的症状:生命体征的改变,这里没有列出。

用下述五种传感器,我们至少可以诊断那些常见疾病中的13种病。


■ 六轴加速度计

■ 血压监测仪

■ 心率/氧饱和度监测仪

■ 呼吸监测仪

■ 皮肤湿度传感器

640.webp.jpg

表III. 各种健康状态和它们的一般症状。


现在让我们返回去。用那些将疾病症状转化为数量读数的传感器,我们能测量出第一个表中丢失的哪些内容?表III显示了一些健康状态连同它们相应的症状。


现在我们看到了这些锻炼的真实结果:使用一个只有5个传感器的平台,可以诊断很可能影响到我们最常见疾病中的46种,包括许多会导致死亡和慢性疾病的主要起因。事实上,我们中间每个人在一生中获得上述46种具体疾病中至少一种的几率实在是很高的——100%的高。如果你不包括每个人一生中都会获得的病,如感冒或鼻后滴漏综合症,那么,仍然会有大于99%的机会获得表中所列的某种疾病。


这个完整的健康监测平台只是收集作为症状的读数,并将这些读数与表中所列进行比较,就像表III中的某一项。如果病人显示咳嗽、打喷嚏和出汗,那么,他们的鼻窦可能感染了(鼻窦炎)。如果显示有高血压、高的心跳和出汗,那么他们可能处于紧张状态,可能怀孕了,或者甲状腺有了问题。


通过对这么多要素的监测,平台也就能够通过对比诊断症状, 并对症状进行分级。通过对不同状态的比较,确定最大的可能性是什么。例如,我去找医生,向医生诉说我的血压低,并告诉医生我有一个流血的伤口,医生大概不会诊断为一般性低血压,相反,他或她会立即止住出血。全面显示各种症状即可增加自动诊断平台得出正确结论的可能性。


再举一个例子。一个明确地设计为监测抑郁症的可穿戴器械可以识别受检者活动的减少——活动的减少是抑郁症症状之一,但如果该设备也可测出受检者有其它症状,例如测出出汗和高血压,那么,诊断很可能是肥胖病。这种通过比较进行诊断的能力是医用可穿戴设备的一个特色,它是单用途器械不具备的。


传感器的可得性


这5种传感器是已经有的,可以买到的,相对来说也不贵。许多已经开发了几十年了,在医学传感器市场上有牢固的一席之地。此外,因为微电子机械系统(MEMS)每年都在连续增长,这些传感器的价格可能会下降。值得注意的是,使用电流传感器的测谎器已经存在很多年了,它们以无创的方式测量情绪和情绪的变化。再说,由于可穿戴设备、传感器和嵌入元件市场的增长,传感器的质量和可用性在提高,而价格则在走低。


获取数据


所有这些数据必须被提取和处理。几乎可以根据定义,数字医疗器械需要连接至云,信息要存入用户健康记录,以便提供上市后监督,还要允许更新。智能手机已经显示出是一个卸载处理的好地方,它可以用作“免费”(或曰‘沉没成本的’)电池供电的无线计算机,而且使用者到哪里它就到哪里。


市场优势


正如监测用户一般健康信息的任何平台一样,在启动相关医疗应用之前,这一平台也能在其它因素方面收集数据,这有助于未来的发展。例如,当它在市场上作为心脏疾病监护设备赚钱时,它也能收集涉及焦虑症的一些不知名数据。借助这些数据,该器械可以用于监测焦虑程度,并可满怀成功的信心提交给临床试验。于是,平台可以作为完成两个指标来出售,如此等等。


很快,我们将看到具有这些能力的多功能可穿戴设备,它将容许患者——消费者达到最高水平的预防性护理,他们将全面地和以负担得起的方式掌握他们自己的健康状况。



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