摘要:使用可穿戴设备是医疗健康领域用于监测病患更接近日常生活状态中健康状况的一种重要手段,可穿戴设备具有佩戴方便、实时监测、无线通信等优势,可以减少医务人员的工作量,甚至不用通过直接接触即可获取病患生命体征信息。本文主要对新型冠状病毒肺炎疫情期间的可穿戴设备典型应用及其效果意义进行了阐述分析。
关键词:新型冠状病毒肺炎 可穿戴设备 方舱医院 健康监测管理平台
Examples and Prospects of Wearable Devices during the COVID-19 Outbreak
Abstract: Using wearable devices is an important method to monitor patients in medical and health fields, especially in situations that patients are monitored in their daily life. With the advantages of real-time monitoring, wireless communication, and easy to wear, wearable devices can reduce the workload of medical staff, and even don't need direct contact with patients to track vital signs. This paper mainly describes and analyzes the typical applications of wearable devices in the fancang shelter hospital during the COVID-19 epidemic, and describes the effects and significance of wearable devices in the medical and health fields.
Keywords: COVID-19; Wearable devices; Fangcang shelter hospitals; Health monitoring and management platform
新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)自2019年12月在湖北省武汉市陆续发现以来[1],新型冠状病毒肺炎疫情在全国范围内迅速蔓延,给人民群众的生活和心理造成了极大的影响[2]。新型冠状病毒肺炎发生突然,传染性极强,除了身体上的影响之外,疫情对不同人群的心理也会造成不同程度的影响,使社会的焦虑情绪不断加剧。国家疾病预防控制中心宣布将该病纳入乙类传染病,采取甲类传染病防控措施。通过隔离、消毒、个人防护等措施,有效作用于传染源、传播途径、易感人群三个环节,从而降低传播风险、保护医务人员和病患健康安全[3]。与此同时,工信部也发出倡议:全国各地要充分发挥人工智能赋能效用,协力抗击新型冠状病毒肺炎疫情。倡议提出,要充分挖掘新型冠状病毒感染肺炎诊疗以及疫情防控的应用场景,攻关并批量生产一批辅助诊断、快速测试、智能化设备等产品,助力疫病智能诊治,降低医务人员感染风险,提高管控工作效率。
智能可穿戴设备除用于生命体征的检测外,还可以对疾病治疗起到辅助作用。将传感器采集到的人体生理数据(如血氧饱和度、心率等)采用无线传输的方式发送至医疗数据中心,可供医生进行全面、专业、及时的分析并采取相应的治疗[4]。将可穿戴手环应用于新型冠状病毒肺炎隔离病患上可显著降低医疗投入和成本[5]。
本文将会对可穿戴设备在新型冠状病毒肺炎疫情期间助力抗疫的典型应用、效果及意义进行阐述分析。
1 可穿戴设备在方舱医院的应用
在湖北省武汉市,由于新冠病毒感染人数众多,造成了当地医疗资源的严重短缺。为了应对此次疫情危机,当地政府短时间内快速建立了多家方舱医院。以接收暴增的新型冠状病毒肺炎病患。在此次方舱医院助力战役的过程中,为充分利用智能穿戴设备及大数据信息化管理手段,依托武汉久乐科技有限公司开发生产的可穿戴设备久乐表,搭建了基于“智慧医疗”理念的方舱医院健康监测管理平台,实现了对隔离区病患的全程信息化管理。
1.1 平台设计总体框架
方舱医院健康监测管理平台采用大数据、人工智能及“互联网+”等信息技术化手段,将病患的个人信息、病例诊疗信息转化为电子健康档案,同时通过可穿戴设备全天候地实时监测病患的各项身体生理状况指标,如血氧饱和度、心率等。其基本工作流程为:病患入方舱,医务人员为其分配可穿戴设备久乐表,并相应录入舱位信息、个人基本信息和病例诊疗信息;通过可穿戴设备全天候的实时监测健康功能,将采集到的健康数据远程传输至舱外的健康监测管理平台上并进行展示;同时借助大数据和人工智能的新技术,建立生命体征预警报警模型,当有病患的健康指标长时间偏离正常时,会触发预警报警机制提醒医务人员及时介入。
1.2 平台构建
方舱医院健康监测管理平台主要包含以下功能模块:数据监控、重点监测、服务管理和可穿戴设备管理。
数据健康模块主要展示当前平台应用的方舱医院所有病患的总体情况,包括病患数量、今日报警次数、舱位地图及预警列表等;重点监测模块针对院内新型冠状病毒肺炎症状较为严重的病患,医务人员可将相关特别关注病患添加至重点监测功能模块内,实时展示该类病患的最新监测健康数据;服务管理模块包含健康数据和健康报告,健康数据方便医务人员随时调取病患任意时间点的历史监测数据进行查看分析。健康报告是利用大数据技术构建的健康数据分析系统,对可穿戴设备采集到的病患累计健康数据,进行综合分析评估,并输出相应的健康报告,提供给医务人员参考使用;可穿戴设备管理模块主要提供给医务人员录入维护可穿戴设备对应的病患信息、舱位及病例诊疗信息等。
2 使用可穿戴设备监测生理和心理健康状况
对可穿戴设备数据进行分析,可以帮助了解人群在疫情前后生理和心理健康状况的变化。
久乐表用户群体基本信息主要以40岁以上的中老年人群为主,也是本次新型冠状病毒肺炎疫情的易感人群,同时主要用户也集中在湖北省、广东省、河南省等受疫情防控措施影响最严重的疫区。
新型冠状病毒肺炎流行期间,通过对久乐表用户心理健康信息的收集,结果表明随着年龄的增长,中老年人的焦虑越重。而不良情绪的来源主要集中在以下几点:(1)疫情的迅速蔓延、新闻媒体的滚动播放,担心疫情失控;(2)全民居家、活动减少、空间局限、无法正常社交沟通等;(3)重点疫区的群众自我怀疑:自己是否感染了新冠病毒、是否无症状感染者,居家频繁测量体温等。
进一步地,分别从活动量、睡眠质量、健康参数等维度对这些用户在疫情大范围传播(2020年1月23日武汉封城)前后的数据进行对比分析。
2.1 数据分析——活动量
由于疫情管控措施的影响,用户群体居家活动量明显减少。疫情前每日人均步数为8178步,疫情后每日人均步数为6960步,减少幅度达14.9%。虽然受疫情影响,步数有所下降,但可能由于此群体重视健康管理,仍保持一定的活动量。
2.2 数据分析——健康参数
本次新冠病毒主要影响人体的肺部,造成呼吸困难进而引起血氧饱和度的降低。新型冠状病毒感染肺炎诊疗方案中明确提出了要及时关注病患的血氧饱和度,并适时采取氧疗方案。
而传统的血氧监测仪价格昂贵、操作复杂,且无法满足疫情期间大量居家监测的需求。
此次用户群体所使用的久乐表,除了能够监测常规的心率指标外,还能够实现血氧饱和度的实时监测。
从心率数据分布看,用户群体由于居家活动减少的缘故,平均心率减少明显,但基本都趋于稳定。1月23日前的人均每日平均心率为73bpm,1月23日后的人均平均心率为71bpm。
从血氧数据分布看,佩戴久乐表的用户群体大多比较注重健康预防和提前管理,均没有感染新型冠状病毒,血氧数据表现正常。
2.3 数据分析——睡眠质量
疫情前,用户群体人均每天睡眠时长8.16小时,疫情后8.46小时,每人每天多睡约18分钟。平均入睡时间疫情前为22:53,疫情后为22:51,未受到疫情的严重影响从而发生太大变化。
通过比较疫情前后的活动量,睡眠情况和健康参数(血氧及心率),可以看出用户在疫情发生后生理和心理健康水平均没有显著变化。这可能是由于佩戴久乐表的用户群体能够居家实时监测诸如血氧、心率等生理健康参数,同时基于久乐表健康数据分析系统提供的健康报告,提醒用户居家防护也要合理饮食,保持心情愉悦,及时缓解了用户“自我怀疑”的焦躁情绪。
情绪是人体生理机能间的桥梁,过分的忧虑、恐惧会降低免疫力,而良好稳定的心态和情绪则能更好地发挥心理对机体生理功能的有效调控[6]。相关研究结果表明:在应对突发事件时,作为突发事件直接受害者的公众,常会出现一些脆弱性的表现,诸如心理承受力薄弱、采取非理性行为等,如本次新型冠状病毒肺炎疫情期间的抢购双黄连事件、SARS时期抢购板蓝根事件等,都是心理危机的折射。因此,疫情期间除了注意力要集中在流行病学调查和防护的同时,也要重视普通民众的心理干预[7]。而具备健康监测和管理功能的可穿戴设备能够在一定程度上缓解用户的焦虑情绪。
3 应用效果及意义
在新型冠状病毒肺炎疫情爆发的情况下,卫健委印发《国家卫生健康委办公厅关于加强信息化支撑新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作的通知》,鼓励充分发挥医疗信息化和互联网健康医疗在数据采集分析应用的积极作用。
而医疗设备的可穿戴化也是医疗信息化程度不断加深的一种体现。可穿戴设备通过医疗传感器技术、通信技术等完美地实现了“人机合一”,将用户的生命体征参数数据化。在本次新型冠状病毒肺炎疫情期间,可穿戴设备在方舱医院的应用和对于普通用户自身的健康管理方面,具有如下意义:
•普通用户——贴身健康管家
可穿戴设备除了具备健康监测的功能外,还可以通过健康数据分析系统对用户的健康进行管理,促进用户养成良好健康的生活习惯。疫情期间,通过对久乐表用户群体的数据分析结果表明,有效的自我健康管理能够大大缓解突发疫情事件的恐惧心理和焦虑情绪,进而实现心理干预,提升用户心理对机体生理功能的有效调控,更好地应对此次危机疫情。
•方舱医院——实现隔离病区人员全过程信息精细化管理
基于可穿戴设备搭建的方舱医院健康监测管理平台,改变了原有纸质版档案形式进行隔离病区人员信息、健康状况监测管理的传统模式;实现了电子化的形式进行隔离区病患信息登记、诊断病例管理、病患健康状况监测及预警的新型管理模式。
该平台在武汉市光谷会展中心方舱医院的应用,累计完成千余人次各类健康数据长时间的持续采集,医务人员通过该平台可以远程随时了解隔离病区人员的病例信息及健康状态,给各级医务人员的诊疗与决策提供了有效的数据支撑,远程监控的管理方式也有效降低了医务人员的感染风险,提高了医务人员的管理效率;同时该平台基于大数据技术开发的生命体征预警报警模型,对及时发现隔离区病患异常状态并通知到医务人员具有十分重要的意义。
通讯作者简介:
唐洲平(1969年-),男,医学博士,教授,湖北天门人。
工作单位:华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科
联系地址:湖北省武汉市解放大道1095号
邮编:430030联系电话:13971616328
E-mail:ddjtzp@163.com
参考文献
[1] Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al.Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China[J]. N Engl J Med, 2020.doi:10.1056/ NEJMoa2002032.
[2] 黄斌英, 张婷婷, 邹国娟, 李焱, 吴丽萍, 黄莹. 新型冠状病毒肺炎疫情下老年人的心理状态调查和防 控分析[J]. 全科护理, 2020, 18(8): 935-937.
[3] 李靖, 王曙红, 虞仁和, 胡建中, 江梦婷, 黄伟红. 新冠肺炎疫情期间群众居家隔离防护依从性及其对 焦虑程度的影响[J]. 中国感染控制杂志, 2020, 19(5): 1-7.
[4] 贾震宇, 王维, 王琛, 徐卫东. 可穿戴设备在医疗领域中的应用发展[J]. 中国医疗设备, 2017, 32(2): 96-99. [5] Vibhutesh Kumar Singh, Himanshu Chandna, Ashish Kumar, et al.Iot-Q-Band:A low cost internet of things based wearable band to detect and track absconding COVID-19 quarantine subjects[J]. EAI.EU, 2020. doi:10.4108/eai.13-7-2018.163997.
[6] 刘翠玲, 沈美华, 孙永红, 李朝波. 1例医学观察的新冠肺炎密切接触者心理咨询案例报告[J]. 医学理论 与实践, 2020, 33(7): 1035- 1036.
[7] 王琛, 王璇. 新型冠状病毒感染的流行、医院感染及心理预防[J]. 全科护理, 2020, 18(3): 309-310.
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