智能设备在糖尿病及慢病管理中的应用

王诗尧，陈 适，龚凤英，潘 慧，朱惠娟

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院内分泌科卫生部内分泌重点实验室，北京100730

智能设备在糖尿病及慢病管理中的应用

王诗尧，陈 适，龚凤英，潘 慧，朱惠娟

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院内分泌科卫生部内分泌重点实验室，北京100730

智能设备;糖尿病;慢病管理

随着医学的发展、经济的进步和人类平均寿命的延长，慢性病已经成为威胁人类健康的重要隐患。糖尿病从上世纪末开始发病率迅速增加，现已成为最常见的疾病之一，目前有关糖尿病患者的管理已成为全世界重要的医疗难题［1］。美国作为影响力巨大的发达国家，其糖尿病和肥胖发病率在全球均位居前列，联邦政府每年给予糖尿病管理巨额的经济支出［2］。就目前医疗发展水平而言，糖尿病尚不能治愈，因此对糖尿病的控制是一个慢病终身管理的范例。随着时代的推移，智能设备已不再是新鲜事物，智能手机、智能穿戴设备和智能家电已经走进了普通民众的生活，而通过智能设备对患者进行医疗管理，也是近几年的新兴事物。芝加哥大学医学中心 (University of Chicago Medical Center，UCMC)Kovler糖尿病中心目前已经开始探索使用智能设备对糖尿病患者进行慢病管理。本文以Kovler糖尿病中心对糖尿病患者的管理为例浅析智能设备在慢病管理中的应用，包括MyChart医疗信息系统、Diasend数据整理平台Dexcom连续血糖监测系统。

智能设备在糖尿病慢病管理中的应用

医疗信息记录和显示系统

大多数糖尿病患者的管理都在门诊进行，数量大、数据多、耗时长是门诊管理面临的主要问题。

美国的医疗病历系统已完全实现了电子化，虽然有效避免了信息丢失，但大量诊疗信息，包括门诊预约时间、用药方案，以及各种辅助检查结果并不能以直白的形式呈现给患者，从而对提高患者的依从性带来了很多困扰。虽然患者可以通过电子邮箱与主管医生联系，但患者往往很难在数量庞大的既往邮件中寻找到自己需要的医疗信息，因此并不是一个高效的方式。智能手机兴起后，以应用 (application，App)为中心的交互方式改变了人们对手机的操作习惯，不同的App可以非常“专心”地管理任何一个细小的方面，数据通过网络存储不易丢失，内容显示直观，操作便捷。目前，门诊信息管理已开始使用App作为新型管理平台，UCMC使用MyChart系统，良好地改善了传统门诊信息管理系统的诸多不足。

每一例在UCMC就诊的患者都可获得一个My-Chart账号，无论在网页版还是iOS或Android端App，用户登陆后便可查看自己的各种诊疗信息，包括就诊预约、用药信息、健康数据、联系方式等。MyChart系统可以提供的一个重要信息是患者的门诊预约时间(图1A)［3］。对于糖尿病患者，尤其是已经出现多种并发症的糖尿病患者，除内分泌门诊外，往往还需要在眼科、心内科、血管科、神经科、足病等门诊评估随访，这些患者的预约安排一般比较复杂。在 My-Chart系统的预约列表中，患者可以一目了然地了解自己在各个科室的预约情况，信息详实，从而为患者适时准确的复诊提供了极大方便。除此之外，患者可以在MyChart系统中实时查看辅助检查结果，从而方便了患者与医生对异常结果进行及时沟通，避免复诊时才可知晓辅助检查结果的滞后。糖尿病患者大多需要终身服药，且用药种类较多。一次门诊后，医生往往对其中一些用药进行微调，这对正确和规律服药提出了很高的要求，尤其是少年儿童和老年人。而在My-Chart系统，不但可以方便地查看服药的种类、剂量和时间，更可以在服药之前收到推送服药提醒，非常人性化 (图1B)［3］。在美国，很多患者都通过电子邮件与主管医生联系，通过MyChart系统，患者可以方便直观地获得主管医生的联系方式并且通过内嵌的电子邮箱系统收发邮件，免去了记录和查找联系人的诸多烦恼。

此外，目前大多数智能手机都具有记步、监测体重等功能，若在手机端无法实现，很多运动手环、手表都可将记录数据与手机上的App共享。对于需要血压监测的患者，还可以使用智能血压计同步每天的血压测量值。而上述所有数据，都可以共享至MyChart系统中并在列表中显示 (图1C)［3］。

随着手机操作系统生态建设的发展，很多智能手机中的功能均可在智能手表中实现，其更加亲近的交互方式为用户带来了许多便利。MyChart系统在美国苹果公司的智能手表产品——Apple Watch上市不久便在watchOS上发布了App，而上述所有内容都可以在手表中显示。

图1 MyChart医疗信息系统在智能手机的应用［3］

血糖监测系统

血糖监测和管理对糖尿病患者至关重要，良好的血糖控制可以显著降低1型和2型糖尿病患者的心血管并发症，对预后有重要影响。但由于血糖随饮食变化较为频繁且幅度较大，其监测和管理并不容易，传统用纸和笔记录的方式对患者的依从性有着极大的要求。在血糖仪早已实现电子化的今天，将数据储存并进一步处理已不难实现。

Kovler糖尿病中心目前借助Diasend系统对数据进行统计。患者携带自己的电子血糖仪到医院后，由护士将血糖仪中的数据上传至Diasend系统并对血糖仪中的数据进行整合处理。统计结果将以图表的方式呈现，包括具体的血糖测量时间和血糖值、使用胰岛素的量和摄入的碳水化合物量 (这两项需患者手工输入)，以及上述项目在单位时间 (可自由指定)内的最高值、最低值、平均值、中位值、标准差、每日平均用量 (胰岛素和碳水化合物)等。此外，Diasend还提供饼图供查看患者血糖分布在高于目标范围、目标范围内和低于目标范围的比例。上述各种数据有助于医生对患者血糖控制水平有全面而系统的认识。

传统血糖监测采用测指尖血糖的方式，除扎针时产生疼痛外，血糖监测频率一般只有3～5次，这种采样方式往往不能准确地反应患者的血糖在一整天内的变化情况。对于达标要求高但无症状低血糖风险较大的糖尿病患者［4］，需要更加密集的血糖监测，而近些年开始使用的连续血糖监测 (continuous glucose monitering，CGM)系统良好地解决了该问题。CGM的传感器安装在皮肤表面，以有创或无创的方式测量组织间液的糖分。已有研究表明，组织间液糖分的水平与循环血糖的水平基本一致，而且其精确度越来越高［5］。CGM最短检测时间间隔5 min，检查结果通过无线传输发送至接收器，绘制出患者每时每刻的血糖走势，不仅可以确切地评估患者的血糖变化，而且具备一定的预测效能 (如预测低血糖)。Kovler糖尿病中心使用的是Dexcom G4 Platinum CGM系统，该系统在iOS中推出Dexcom Share的App，允许患者在苹果移动设备中实现实时血糖监测，且该App已获得美国FDA认证［6］。使用Dexcom CGM的患者，在iPhone应用端轻点屏幕便可得知自己目前的血糖值。而且，对于使用Dexcom CGM的儿童和青少年，Dexcom在iOS中推出的另一款App——Dexcom Follow，允许最多5名患者家属实时查看患者的血糖情况。当出现超过预设范围血糖值时，所有Dexcom的App都会同时发出警告提示需要医疗干预。目前Dexcom已经发布了上述App的watchOS版本，所有 CGM信息都可以在 Apple Watch中获得。同样，CGM数据也可以上传至Diasend系统供医护人员参考。

糖尿病教育使用教程

Kovler糖尿病中心的糖尿病患者教育以团队协作的方式进行，教育者是团队中的重要组成部分。教育者会以更加耐心、细致、浅显易懂的方式告知患者各种医疗参数的意义、血糖控制目标和目前状况、生活和用药注意事项等。如前所述，智能设备在慢病管理中具有很大优势，但其使用方式并未普及所有人群。Kovler糖尿病中心的教育者目前已将上述各系统与智能设备的使用方式作为患者教育的一部分，包括如何下载应用、关联账号、浏览数据、与医生交流等。

智能设备在临床应用面临的问题

智能手机等智能设备虽已在美国非常普及，但对一些患者，如大多数2型糖尿病老年患者，熟练操控电子产品，尤其是新兴的各种智能设备仍较为困难。智能设备在慢病管理中的作用是辅助作用，其目的是使慢病管理更加方便。而对于不熟悉智能设备的人群，强行要求使用智能设备会增加学习成本，进而削弱患者的依从性，影响慢病管理的效果［7］。因此使用智能设备辅助慢病管理需要注意适用人群，对于老年、智能障碍、低龄儿童、文化程度低和不愿意使用智能产品的患者，应采取传统的方式进行慢病管理。

此外，目前智能设备的作用仅仅停留在人机交互方式改变的层面上，缺乏本质性突破。且从信息流向的角度看，目前仍是输出大于输入，尚未实现深层次的个体化。

总结和展望

智能设备在医疗方面的App之路还很长，究竟该如何走、往哪走，还需要更多的探索和实践。但医疗设备的个体化、智能化已经是不可辩驳的发展趋势，其在未来的发展主要有如下几个方向。

信息采集优化:传统方式的医疗信息采集过程复杂、耗时长、用户体验差，新型便携式传感器可以用更加方便快捷的途径获取诸如心率、呼吸、血压、血氧等信息，一些实验室指标如血糖、血脂等也可通过更加无创便利的方式获得，并同步至云端数据库便于实时查看。甚至心电图、脑电图和睡眠等的监测也可通过简单的智能设备实现。优化采集流程可有效减少患者检查时的不适，增加患者的依从性。

生活方式干预:对于失能人群，目前的替代品远未实现个性化定制。假肢、义眼、助听器和辅助语言设备在未来可通过收集患者信息达到个性化的辅助作用，以减轻这部分人群因失能带来的生活质量下降。

用药监管加强:目前用药情况的监督管理主要依靠患者主观能动性，即使存在用药提醒，也不能实现实际行动上的监管。未来在用药监测和给药方式等方面仍有供智能设备探索的广阔前景。

大数据整合利用:大数据背景下有关医疗的信息越来越多，如何利用好这些信息颇具挑战。智能化设备可在收集信息的同时利用数据作出个体化分析和预测，有望作为实现精准医疗的手段之一。

近年来，智能设备在我国也在迅速发展，但覆盖面远不及发达国家。相比发达国家，我国人民受教育程度低，面临的学习成本更高，广泛应用难度大，尤其是广大农村地区。且智能设备目前售价仍较高，许多民众尚不能承受智能设备带来的经济负担。我国人口基数大，医疗需求复杂，政府尚不具备将这一部分内容纳入医保的可能。但随着我国经济的发展、民众生活水平的提高和受教育程度的加强，智能设备的广泛普及和在医疗领域中的广泛应用已指日可待。

综上，慢病管理是当代医疗实践的重头戏，美国等发达国家目前已经开始了智能设备辅助慢病管理的初级探索，形式上已颇具成效，但对慢病管理结局的影响还需要更多的时间验证其有效性。伴随着智能设备发展的大潮，其参与医疗已是发展的必然之路，有广阔的发展前景，但目前仍面临一些问题亟待解决。我国作为发展中国家，智能设备的普及能力尚有限，但随着社会的发展和民众素质的提高，其在慢病管理中的应用依然具有良好的前景。

［1］WHO．Global status report on noncommunicable diseases 2014［R/OL］．Geneva:World Health Organization，2014:298．http://www.who.int/nmh/publications/ncd-status-report-2014/en/．

［2］American Diabetes Association．Standards of medical care in diabetes—2010［J］．Diabetes Care，2010，33 Suppl 1:S11-S61．

［3］Apple Inc．MyChart［CP/OL］．https://itunes.apple.com/ us/app/mychart/id382952264?mt=8．

［4］Chiang JL，Kirkman MS，Laffel LM，et al．Type 1 diabetes through the life span:a position statement of the American Diabetes Association［J］．Diabetes Care，2014，37:2034-2054．

［5］Mastrototaro J，Shin J，Marcus A，et al．The accuracy and efficacy of real-time continuous glucose monitoring sensor in patients with type 1 diabetes［J］．Diabetes Technol Ther，2008，10:385-390．

［6］FDA．FDA permits marketing of first system of mobile medical apps for continuous glucose monitoring［EB/OL］．(2015-01-23)．http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm431385.htm．

［7］Hunt CW．Technology and diabetes self-management:An integrative review［J］．World J Diabetes，2015，6:225-233．

R319

A

1674-9081(2015)06-0467-04

10.3969/j.issn.1674-9081.2015.06.015

2015-07-17)

朱惠娟 电话:010-69155085，E-mail:shengxin2004@163．com

国家自然科学基金 (30540036，30600836，30771026，81370898，81471024);国家临床重点专科建设项目 (WBYZ2011-873)