站内检索
掌上“微型全科体检”助力全民医疗
作者:陈柏炜 杨阳 刘静 发表时间:2015年04月28日

 

  现代社会人们对自身健康越来越关注,对疾病进行“早发现、早诊断、早治疗”已在医学界和社会形成普遍共识,因而全科体检也成为现代人追求优质生活的重要一环。然而,当前全科体检成本普遍较高,许多普通民众在经济或心理上较难承受;且受场地、设备等限制,一般此类活动以年为周期,仅在医院、体检中心等较为集中的医疗机构开展,时间与空间覆盖率均有限;对检测结果的分析评估也往往是静态、孤立的,缺乏对个体差异的有效区分。这些因素都限制了健康体检在疾病预防、筛查方面进一步发挥作用,也使得健康体检的模式创新成为全社会的迫切需求。

  智能手机时代的到来,为发展不受空间和时间限制且具有普适意义的健康技术开启了希望之门。与各种传统医疗技术相比,集无线通讯、网络连接、多媒体、信息存储、数据处理和计算、传感与互动、便携乃至高品质体验等诸多综合优势于一体的手机系统,为新兴生物医学工程学科体系的构建创造了前所未有的机遇,也必将成为推动全球新一轮健康技术变革的核心引擎。

  基于多年来的实践,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学研究组(暨低温生物医学工程学北京市重点实验室)深刻意识到发展普适性手机医疗健康技术的重大意义,为此开展了系统深入的基础探索与应用实践。2006年提出从国家层面全面部署低成本医疗战略,倡导用技术推进全民乃至全球医疗健康水平的无差别化,提出了诸如微型全科医院、格点医院、网络医院、个体生理参数记录卡等前瞻性技术理念;随后数年内与清华大学医学院医学微系统技术实验室联合提出了基于手机平台的“微型全科体检系统(M-HELP:MobileHealth Examination Launchedonthe Phone)”等新颖技术,并率先发展出一系列原理独特的手机医学方法与设备,如:手机心电测量仪、手机体温监测仪、手机无线显微成像监测仪、手机睡眠监测仪、手机步态监测与分析仪、手机无线血压/唾液糖份测量仪乃至集成化的手机微型全科体检系统等。基于这些系统性工作,研究小组先后出版了全球首部低成本医疗及手机生物医学工程方面的前沿著作:《先进低成本医疗技术》(科学出版社,2010)和《手机平台上的生物医学工程学:原理及应用》(科学出版社,2011),在业界产生了较大反响。迄今为止,中国科学院理化技术研究所已在此方面获得专利授权10余项,出版学术专著2部,发表学术期刊论文30余篇。

  掌上型手机医疗装备技术让普通用户只需要一台智能手机及若干便携式无线附属模块,就能够独立完成一次完整的体检检查;而且这样的移动便携技术还可根据需要记录人体一天或多天数据,因而诊断价值甚至可以超越传统的一过性检测。项目涵盖视力、听力、辨色力、呼吸、舌象、心音、心电、体温、血压、血糖等重要指标,过程简单、结果准确、成本低廉;检测结果还可以以多媒体形式存储在手机中或通过网络发送给医疗单位,既有利于一次检查中多个指标的横向综合分析,又可以实现对一些指标随时间变化的纵向持续挖掘,并最终建立属于个人的健康标准。该技术十分适合应用于家庭、社区、基层及偏远贫困地区的医疗单位,可大大降低医疗检查的成本、提高其时空覆盖率,具有极高的经济价值与社会价值。

  典型分支技术1:手机无线心电检测技术

  根据世界卫生组织(WHO)统计,目前全世界每年有超过1700万人死于心脏病。临床上筛查各种心脏疾病的最主要手段就是心电图检测。常规心电图常采用标准12导联,不易捕捉一过性失常;动态心电图(Holter)系统成本昂贵,不便推广应用。因此,寻求一种低成本连续心电监测技术具有至关重要的意义。该项目率先研制出基于手机的心电无线实时监护软硬件系统,并顺利通过临床试验,该系统包括一个微型化的独立心电采集模块,用以获取心电信号并借助蓝牙的方式发送到手机上,继而通过所研制并运行于手机上的与之配套的软件,接收数据并实现波形绘制、存储、心率计算等一系列功能。经产业化不断改进,系统已具有很高的可靠性与稳定性,已用于诸多新颖的心电检测和实验,如动态心电测试、运动状态下心电监测、睡眠心电记录、不同生活习惯及心理状态下的心电信号捕捉等,而这些有重要临床意义的医学生理信息借助传统昂贵的心电测试手段通常很难获得。手机心电检测技术引申出广阔的普适医疗前景,该系统代表着未来低成本医疗的一种重大发展方向,体现了个人健康信息管理的先进理念。

  典型分支技术2:手机无线体温检测技术

  温度是反映人体健康状况的关键生理参数,在医学实践与日常生活中具有重要意义。临床上,对人体温度的监测有助于医生对患者病情做出判断,从而对疾病实施有效预防、诊断以及治疗。例如:SARS、疟疾等传染性疾病的快速诊断;女性乳腺温度的监测对乳腺癌疾病进行有效地预防;在手术过程中对体温监测以保障手术顺利进行,以及术后对病人体温检测以判断病人术后恢复的状况等。在日常生活中,体温的监测在女性生理周期的计算、婴幼儿发热预防及康复监测方面都发挥着重要的作用。

  在日常生活及临床应用中,传统的体温测量方式逐渐不能满足需求。为实现对人体热状态的长时监测以便对健康做出合理评估和预测,并对发热状况下的体温异常予以及时报警,本实验室研制出一种具有普适性的基于热电偶以及无线蓝牙通讯模块的手机无线测温及记录模块,可以方便、快捷地获取人体体表连续的温度信息并在温度发生异常时发出报警。实验表明,所实现的器件能准确实时地将温度信息发送至手机终端,且可在温度超过设定阈值时报警并实现海量温度数据存储。这种新型器件提供了一种便捷、低成本的温度记录方式,在健康管理及医疗卫生行业具有极为广泛重要的用途。

  产业化进展

  为加快有关移动医疗技术的产业化进程,技术团队在工程化开发、对外产业化合作和技术授权、转让乃至促成医疗仪器设备成功通过临床试验、获得产品注册证书等成果转化的工作中取得了喜人的成绩。值得一提的是,上述系统中的分支技术:手机无线心电及手机无线体温已成功在中科康馨实现产业化,系列设备顺利通过临床试验,获得产品注册证书,合作企业成为业界知名健康技术提供者。该项目成果在大量家庭及医疗系统应用乃至更多场合具有极强的普适性。目前,新技术已展示巨大的市场前景,部分成果已规模化进入市场,并迅速产生了较大反响。有关工作曾应邀参展清华-飞利浦创新日活动。

  2012年10月25日,中央电视台科教频道《科技之光》栏目以《口袋“医生”》为题,报道了实验室近年来在手机医疗技术领域的探索性成果。北京协和医院专家表示,基于手机平台所采集到的人体心电信号与传统心电仪测出的结果完全一致;同时,借助基于手机平台的人体心电监测技术,可以更加方便地捕捉和记录到人体发病瞬间的心电信号,从而为医生的诊断评估提供了有效的凭证。值得一提的是,在手机医疗技术推广试用的过程中,更有试用者在监测过程中发现了异常的心电信号,经医院进一步详细检查,最终确认了试用者的病情,并及时给予了医疗建议,避免了病情的进一步恶化。下一步合作各方还将开展更大规模的联合技术研发和市场推进等工作,为促成无线移动健康技术这一高新技术产业在我国的发展壮大乃至国际化经营奠定基础。

  作者单位:中国科学院理化技术研究所

首页投稿广告关于我们联系我们

版权:《高科技与产业化》编辑部版权所有 京ICP备12041800号

地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号 邮编:100080

联系电话:(010)82626611-6618 传真:(010)82627674 联系邮箱:hitech@mail.las.ac.cn