智能手环在高血压患者血压监测中的应用研究

董壮壮 张雨亭 黄雨薇 张玉鹏 龙荪瀚 张凯宇 谭晓东

[摘要] 目的 探索某款智能手环在高血压患者人群中的应用情况。方法 选取2018年3—4月317例临床诊断为高血压病的患者，分别通过水银血压计和智能手环进行血压测量并记录，了解两种方式的血压测量结果差异及时间成本对比研究情况。结果 测量正确率方面，经统计学检验，水银血压计和智能手环的检测结果差异无统计学意义（χ2=1.629，P>0.05）;在时间成本方面，使用智能手环进行血压检测耗时也明显优于使用水银血压计。结论 智能手环在血压的监测结果准确性较水银血压计测量结果的差异很小，具有较好的真实性，同时智能手环在提高血压检测效率等方面也有更好的效果。

[关键词] 可穿戴设备;智能手环;血压监测;高血压

[中图分类号] R19 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2019）10（a）-0177-03

Application of Smart Bracelet in Blood Pressure Monitoring of Hypertensive Patients

DONG Zhuang-zhuang， ZHANG Yu-ting， HUANG Yu-wei， ZHANG Yu-peng， LONG Sun-han， ZHANG Kai-yu， TAN Xiao-dong

Wuhan University Health College， Wuhan， Hubei Province， 430071 China

[Abstract] Objective To explore the application of a smart bracelet in patients with hypertension. Methods A total of 317 patients with clinical diagnosis of hypertension from March to April 2018 were selected and blood pressure measurements and records were performed by mercury sphygmomanometer and smart bracelet. The differences in blood pressure measurement results and time cost comparison studies were obtained. Results In terms of measurement accuracy， there was no statistical difference between the results of mercury sphygmomanometer and smart bracelet（χ2=1.629，P>0.05）. In terms of time cost， using smart bracelet for blood pressure detection took time. It is also significantly better than using a mercury sphygmomanometer. Conclusion The accuracy of monitoring the blood pressure of the smart bracelet is less than that of the mercury sphygmomanometer. It has good authenticity， and the smart bracelet has better effect in improving the blood pressure detection efficiency.

[Key words] Wearable device; Smart bracelet; Blood pressure monitoring; Hypertension

血壓是评估血压水平、诊断高血压及观察降压疗效的主要观察目标，高血压是脑血管疾病以及缺血性心脏病主要的危险因素，会给患者造成巨大的疾病痛苦和经济负担。传统的血压测量方法为水银血压计测量，由于血压的特点有明显波动性，需要于非同日的多次反复测量才可判断血压升高是否为持续性，从而确定是否为高血压;同时在临床中，听诊法测量血压是临床诊断的唯一标准，使用的水银血压计，因为使用要求高，且容易出现误差，一般仅为医护人员操作使用，普通居民根本不会使用，难以推广使用。随着人工智能的发展，各种各样的手环等智能可穿戴设备出现并被人群大量使用，高血压的监测出现了新的途径，也为高血压的治疗管理带来了新的挑战。不同血压测量方法的有机结合是提高高血压诊断和管理效果的重要因素，因此通过多层次长时间的血压监测，简便易行的高血压管理方法，指导患者改善生活方式和合理使用疗效好、不良反应小的降压药物治疗，能最大限度地降低血压水平，控制高血压病情发展，改善生活质量。

1  资料与方法

1.1  一般资料

为了解智能手环在高血压患者人群中的使用效果，以恩施市宣恩县珠山卫生院管辖的高血压人群作为调查对象，2018年3—4月选取在卫生院进行体检的高血压患者共317例作为检测对象。入组标准：①调查对象均为当地常住人口;②调查对象均被确诊为高血压病患者;③调查对象均有自主能力佩戴和使用手环;④在调查当日调查对象均未采取各种降压措施。剔除标准：①将所有收集到的数据集中起来，统一筛查录入数据库，同时剔除掉不合格问卷，包括问卷信息遗漏、错误、信息不完整等，最终得到完整正确的数据。②质量控制标准：研究对象在参与调查前，无剧烈的运动或锻炼，未饮用含有咖啡因的饮料等影响血压的药品等，在正式测量前至少休息5 min，精神放松，心态平和。研究对象在填写问卷和进行体格检测过程中，避免情绪激动，从而影响调查的进展和结果的正确性。

1.2  仪器和材料

该次调查选用江苏鱼跃医疗设备有限公司生产的水银汞柱血压计（编号YJ100002）和单筒听诊器测得血压作为标准值，湖北光谷天下有限公司生产的基于脉搏波速法[1]的智能手环—“麦咚手环1号”作为对照组。

1.3  抽样方法

在医院内采用方便抽样法选取调查地点和调查对象，对调查的对象进行匿名式问卷调查，通过传统水银血压计测量血压和智能手环测量血压两种方式进行血压检测，对比智能手环的精确性和功能的适用性，同时评估整个检测过程中的人力物力及成本情况。

调查总计检测317人次，首先为每人做完整的问卷调查，然后分别连续进行3次水银血压计和智能手环测量血压，依据配对设计的思想，严格按照血压检测技术规范进行操作，先使用江苏鱼跃医疗设备有限公司生产的水银汞柱血压计检测调查对象的血压3次，记录检测结果，取所测得的血压平均值作为该调查对象血压的标准值。将标准值输入智能手环作为校正值，再使用智能手环检测调查对象的血压，记录检测结果。智能血压计腕带缠于受试者手腕，测量前静卧5 min 以上，每个受试者连续同手腕测量血压3 次，每次测量之间休息2～3 min，进行血压的测量。其中测量员均为经过严格的血压测量培训的医学院专业研究生，排除掉因人为因素而造成的结果误差。

通过利用智能手环和水银血压计进行血压的检测[2]，根据我国制定的高血压标准[3]，将水银血压计测量的血压结果作为标准组，智能手环血压测量的血压结果作为对照组，对于同一对象来说，对照组的测量结果与标准组的测量结果一致时，即对照组检测结果与标准组检测结果一致说明手环的测量结果为正确。

1.4  统计方法

所有调查数据采用Epidata3.1数据库软件进行数据录入整理，得到完整无误的数据后，通过SPSS 22.0统计学软件进行处理，计数资料采用[n（%）]表示，行χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  不同血压测量方式的结果分析

剔除掉3份无效数据，调查得到314份问卷数据，其中有效问卷率为99.05%。在总共获得的314例次的样本中，以标准组为金标准，在测量结果中，146例测量血压值为高血压，168例为正常血压;在对照组的结果中，162例测得血压值为高血压，152例为正常血压。对照组与标准组一致的结果为两组同时为高血压和正常血压，两组结果同时为高血压的人次为125例，两组结果同为正常血压的人次为131例，累计人次合计256例次，正确率为81.53%。见表1。

2.2  不同血压测量方式时间成本对比分析

按照实际调查计划安排，每天同样进行30例的调查，标准组完成每人的血压监测耗时需要19 min，每天耗时累计9.5 h;对照组完成每人的血压监测耗时需要14 min，每天耗时累计7 h。可以看出两种不同测量方式的差异主要集中在血压的测量记录及血压的健康教育指导上。见表2。

3  讨论

所有调查的人群中，通过对比使用水银血压计测量血压的结果和智能手环测量血压的结果，发现智能手环测量血压的准确率为81.53%，經统计学检验发现两种不同的血压测量方式之间在测量血压上差异无统计学意义（χ2=1.629，P>0.05），说明两种血压的检测方法在血压测量上的差异不显著。即使用智能手环检测血压的结果和使用水银血压计的结果是相对一致的，可以认为该型号智能手环检测血压的正确性较高，真实性较好。

通过对比两种不同的血压检测方式进行血压监测所用时间可以看出，差距主要集中在血压测量与记录、健康教育与指导两个方面。在完成同样任务的前提下，标准组每人耗时19 min，每天耗时累计9.5 h;对照组每人耗时14 min，每天耗时累计7 h，相比来说，使用智能手环比水银血压计平均每天节约工时2.5 h，完成同样任务仅需常规方式的73.68%，耗时明显优于传统水银血压计。

近些年来，有关可穿戴设备的研究和进展越来越多，可穿戴设备的应用范围也越来越广泛，从普通的记录时间、计量步数、打电话等功能扩展到心率监测、血压监测、睡眠质量监测等方面，可以看出可穿戴设备在人们生活中的应用是十分有用的。可穿戴设备本身价值并不大，关键在于其获得的数据与提供的服务，越垂直越深度往往价值越大[4]。

该次研究中可以看出，智能手环在一定程度上，可以准确检测并监测血压的情况，同时相对可以节约更多的时间成本。由于智能手环有便捷性和即时性的特点，通过智能手环的血压监测结合移动设备的模式，使患者更加快速、方便地掌握随时的血压情况，获取实时血压信息，亲自参与数据收集、记录，软件的反馈等，通过结果反馈得到的有关血压的相关资料，以便于更加良好地管理血压，开展高血压患者血压监测工作，从而改善高血压的控制现状。在血压监测过程中，使用智能手环进行血压监测耗时相比传统水银血压计组所需时间更短。同时在节省时间的基础上，也可以更大地节省人力物力。相比传统水银血压计，普通患者检测血压，准确获取血压需要连续进行3次的测量，且必须为医务工作人员亲自测量，而智能手环则可以多患者同时通过移动设备操作，随时随地，不受时间和地点约束，并且能全天性监测血压波动状况，同时测得较为准确的血压值。另一方面在当前就医环境复杂的情况下，能为医务人员减轻工作负担和时间的压力。

该次调查发现，长期使用智能手环的高血压患者在血压自我管理、生活行为中的结果均要比临时使用或未使用智能手环的患者显得要好。有研究发现，通过智能手环可以让患者了解自身血压的现状，同时通过智能可穿戴设备的健康指导和干预提醒，使用手环的患者在生活作息、饮食的自律性和高血压管理的依从性均大大提高，说明智能手环在高血压患者人群血压监测和管理中起到了积极的干预和管理效果。

高血壓疾病的控制是一个十分复杂的过程，涉及到慢性病管理、流行病学、营养学、心理学等多方面知识的交叉融合[5]。基于脉搏波速法的智能手环结合移动智能设备具有便携性、实时性、准确性的特点，其对血压的监测结果准确性和敏感性等方面效果较传统水银血压计测量结果的差异很小，同时智能手环系统在提高血压检测效率等方面有更好的效果。由于目前血压的管理治疗仅仅靠血压值的结果还并不能完全判定、制定治疗方案，针对高血压人群的血压控制仅仅依靠血压值和心率还远远不够，仍需要收集患者体格指数、睡眠质量、饮食情况和情绪心理等方面综合资料，方能制定更加科学全面适合的干预措施和资料方案[6]。

我国的健康管理理论体系目前仍处于初步发展阶段，国家对公共卫生和慢性病的管理以及制定方案仍需要更多的探索和实践[7]，在居民层面上，居民对健康的意识愈来愈高，对拥有健康生活的愿望也更加渴望，伴随着新时代“AI”“云服务”“互联网+”等[8]新兴技术的发展的应用，可穿戴设备的发展前景也会越来越好。如果可穿戴设备能够在医疗卫生领域带来新的发展和创新，未来人群的健康管理也将带来新的发展台阶和希望[9]。医疗设备的认证是一个长期且复杂的过程，可穿戴设备通过医疗器材认证仍需大量的实验和调查。美国科技公司“苹果”研发的最新智能手环加载的的心电监测功能已通过美国食品药品监督管理局（FDA）认证，未来相关可穿戴设备在医疗领域的应用也将更加广泛，可穿戴设备通过医疗器材认证是个积极的必然方向，但由于医疗器材的严格性和精密性，智能手环未来的出路和代替传统医疗器材，仍需更大的发展和进步[10]。

[参考文献]

[1]  Andrius R，Andrius P.Towards pulse rate parametrization during free-living activities using smart wristband[J].Physiological Measurement，2018，39（5）：055007.

[2]  夏平.移动可穿戴医疗设备的应用发展研究[J].无线互联科技，2017（17）：60-61.

[3]  中国高血压基层管理指南（2014年修订版）[J].中华高血压杂志，2015，23（1）：15，24-43.

[4]  贾震宇，王维，王琛，可穿戴设备在医疗领域中的应用发展[J].中国医疗设备，2017（2）：96-99.

[5]  张青霞.基层社区高血压等慢性病的管理现状及其影响因素分析[J].中国卫生产业，2018，15（17）：20-21.

[6]  裴静，岳健，徐晓军，等.可穿戴设备在乳腺癌前哨淋巴结活检中的应用[J].中国现代医学杂志，2017，27（18）：51-55.

[7]  孙小磊，张晖，汪缨，等.互联网+医疗的应用及展望[J].医疗卫生装备，2017，38（10）：132-134.

[8]  郑羽，王玲，王慧泉，等.基于“互联网+”的老年人可穿戴设备健康管理服务平台探索[J].中国纤检，2018（11）：139-141.

[9]  Nelson EC，Verhagen T，Noordzij ML.Health empowerment thro-ugh activity trackers： An empirical smart wristband study[J].Computers in Human Behavior，2016（62）：364-374.

[10]  Yeon Hwa Kwak，Wonhyo Kim，Kwang Bum Park，et al. Flexible heartbeat sensor for wearable device[J].Biosensors and Bioelectronics，2017（94）：250-255.

（收稿日期：2019-07-06）