医疗领域中的可穿戴式设备

杨永生 李建华

（上海健康医学院 上海市 201318）

在以往的医疗照护服务体系中，将医院作为服务体系的中心，患者往往需要依赖医院的先进设备进行诊疗，达到治疗疾病的目的。近年来，在现代通信技术的驱动下，传统的医疗照护服务体系从根本上发生了改变，由“以医院为中心”向“以患者为中心”过渡，将医院的资源进行合理的分配，关注患者的院前预诊和院后的康复检测工作[1]。在新型的医疗照护服务体系下，可穿戴式设备凭借着其便携性、智能化的特点，突破了传统的思维界限，在健康医疗领域具有强大的应用潜力。本文简要介绍了可穿戴式设备的分类，对可穿戴式设备的应用优势进行分析，同时列出了应用过程中存在的挑战和未来发展的趋势。

1 可穿戴式医疗设备的分类

可穿戴医疗设备（wearable medical devices）在软件支持下，可以感知、记录、分析、调控、干预甚至治疗疾病或维护人体健康状态[2]。它通过集成不同种类的传感器、柔性元件、通信模块、微处理器，可以实时采集心率、脉率、呼吸频率、体温、血压、血糖、血氧等人体体征数据，让生命体态数据化，满足健康医疗领域的相应需求，发展前景广阔。据调查[3]，可穿戴式设备可以根据功能和佩戴的位置进行分类。

1.1 按功能分类

图1 展示了可穿戴式设备按功能进行的分类。从图中我们可以了解到，可穿戴式设备当前主要的应用领域为健康医疗和运动健身，健康医疗占据着主要地位。可穿戴设备可以实时检测用户的生命体征数据，让用户了解自身的健康状态，及时作出应对策略，提高身体素质。这也从侧面反映出了可穿戴式设备在健康医疗领域有着强大的应用潜力。

1.2 按佩戴位置分类

图2 展示了可穿戴式设备按佩戴位置进行的分类。从图中我们可以了解到可穿戴式设备可以分为手部穿戴类，头部穿戴类，下肢穿戴类，躯干穿戴类[4]。由于人体手腕是最适合用于穿戴的部位，可以持续性的检测人体基本信息，所以手部穿戴类设备更容易被大众所接受，而且其具有方便，轻巧、智能化的特点[5]。

2 可穿戴医疗设备的应用优势

随着人们生活水平的不断提高，健康意识不断加强，人们开始追求个性化的医疗服务。但是由于人口基数大，国内公共医疗体系不完整，优质医疗资源基本上都集中在大城市，导致医疗信息资源不通畅，无法共享，人们不能及时地发现身体内存在的隐患，未能作出应对措施，增大了医疗服务系统的负担。与传统医疗设备相比，可穿戴式医疗设备凭借着其先进的通信技术、电源技术、传感器技术、医疗芯片技术、显示技术，在健康医疗领域有着其他医疗设备无法比拟的优势：

2.1 实时检测

图1：可穿戴式设备按功能划分图

图2：可穿戴式设备按佩戴位置划分图

可穿戴医疗设备能够实时检测用户的身体状况，测量出用户的身体健康数据，帮助用户了解身体情况以及隐患并及时作出反应，比如测量血糖血压，来反映用户每一餐的饮食健康情况，并在下一餐做出健康的调整。在运动过程中，可穿戴式设备可以随运动状态的变化实时测量出身体参数，经过后台数据的分析整理后，指出该段时间内运动状况存在的缺陷，并结合用户自身的身体情况，制定出更加健康的运动方案。既节省了医疗开支，也能够自己解决身体的小毛病，为健康检测提供了条件，全面提升了用户的健康水平，同时也降低了用户的使用成本和时间成本。

2.2 不受空间限制

在以往的医疗服务体系中，要想采集人体的基本生理数据必须要前往定点医院或者卫生医疗机构，受到很大的地理因素限制，增加了医疗卫生系统的压力，可穿戴医疗设备完全摆脱这种地理因素空间的限制，让用户可以不需要去医院的前提下，可以在家方便地采集个人生理数据信息。与此同时，可穿戴医疗设备还可以将这些生理数据传输到云端或者智慧医疗平台中进行存储，利用大数据分析技术，让数据可视化，以图表的形式让用户生动形象的了解自己身体的健康状况，提高了用户的健康服务质量[6]。

2.3 降低医疗成本

一方面，经过医生的初步诊断并提供治疗方案后，可穿戴医疗设备能够帮助医生了解患者治疗后的健康恢复状况，让医生对相应的诊疗方案有了更加清晰的认识，加快患者疾病的治愈。另一方面，患者还可以通过数据的改变观察一段时间内身体的状态，做出应对策略，进而选择健康的生活方式，避免看急诊和住院治疗，减少就医次数，节约医疗资源。可穿戴式医疗设备在降低医疗费用、提高生活质量上产生了重大影响，大大降低了医患两方的治疗成本。

3 应用过程中存在的挑战

3.1 数据准确性

可穿戴式设备在不同环境下测量到的人体数据是不同的，与专业检测仪器相比，测量出的数据准确率相对较低。以运动手环为例，它给出的人体每天所消耗的卡路里，是根据手臂的摆动次数，近似算出每日的步数，然后再结合用户在注册时所填入的体重数据和身高数据，最后换算出人体每日消耗的卡路里。这里实际消耗的能量与测量出的能量是不相符的，存在较大的误差，以至于系统给出的相应运动建议不能真正做到切合实际，在未来的发展中还存在很大的挑战。

3.2 数据安全及隐私保护

大多数的可穿戴式设备通过蓝牙或Wi-Fi 等无线通信技术进行数据传输，在个人身体参数信息传输到数据终端的过程中，需要连接到互联网络，这就使个人的隐私数据存在泄露的风险，这只是其中一方面；另一方面，当我们的生活数据被可穿戴式设备记录下来之后，这一连串数据会永久存储在某家公司的服务器上，当服务器受到黑客攻击或管理人员非法利用时，这些数据会成为突破口，对人们的生命财产安全造成威胁。例如，在某届黑帽安全大会上，研究人员远程通过网络攻击胰岛素泵，进而控制患者胰岛素用量，从而威胁患者生命[7]。

3.3 监管保护力度

可穿戴医疗设备是时代的新产物，缺乏全面性、系统性、专门性的法律体系保护，政府相应部门的监督和管理机制不完善，不易管理[8]。虽然我国已经出台了一系列政策来应对这一新鲜事物的发展，但是由于可穿戴式设备采集到的数据边界模糊，没有相应的规范，影响了相关法律的实施效果。而且，由于可穿戴式设备的市场不够成熟，产品没有经过长时间的考验，对于大众所期望的目标还有较大距离，因此，加大对可穿戴式医疗设备的监管保护力度，建立完善的信息安全防护体系，十分有必要。

4 可穿戴设备未来发展趋势

4.1 产品聚焦化

任何产品的设计都是为用户服务而存在的，未来的可穿戴式医疗设备应更加注重于具体的人群或功能，能够精细划分应用市场，为用户提供专业化的服务产品。虽然目前可穿戴式医疗设备呈现磅礴的发展态势，在全球各大厂商的推动下，涌现出了很多产品，但是这些产品大多数功能相近，设计者更像是追求设备本身的价值，没能够在用户身上细化需求。未来的可穿戴式医疗设备应该摆脱作为手机等智能工具附属的尴尬境地，为不同的专业需求进行集中定制，比如为糖尿病患者服务的专业化可穿戴式产品，能够实时检测用户体内的血糖含量，在用户进食时提供合理的健康膳食建议，或者用药时间的具体规划[9]。可以想象到，未来具有不同需求的人们在可穿戴式设备的帮助下，便捷地实现自己的身体或精神上的需求，享受它们带来的便利化生活。

4.2 数据集成化

随着移动医疗服务平台技术的逐渐成熟，未来的可穿戴式设备必将实现数据的集成化，人们的医疗数据可以实现互通共享。未来的可穿戴式医疗设备应该具有一个应用平台，患者可以查阅自己的数据，对自己的身体信息有一定的了解，并且借助这个平台，实现对日常生活的健康管理，减少慢性疾病的发病率和提高身体素质；医生在一定条件的限制下，也可以对患者的部分信息进行查询，帮助实现疾病的诊断和预防等等，节省了医疗开支，降低医疗成本。而且，网络时代的云端技术也为可穿戴式设备提供了广阔的发展空间，可以建立大数据分析系统，建立基于用户，云端，医疗机构三位一体的大数据分析与共享系统，开辟医疗数据的信息化与社会化的管理模式[10]。

4.3 设计个性化

由于可穿戴式设备依附于人体的某个部位，在实现具体功能的同时还要兼顾用户的外观需求，满足用户的个性化审美要求。可以说，未来的可穿戴式医疗设备既要考虑健康监测，又要在舒适性、美观性等方面得到用户的欢迎。比如苹果产品之所以受到大众的喜爱，很大程度上得益于他的设计简约大方、经典美观，能够满足用户对于美和时尚的追求，就像时装一样在气质层面给人加分[11]。目前大多数可穿戴式设备佩戴舒适性较低，与传统设备相比，还存在发热、穿戴障碍等问题。未来可穿戴式医疗设备的设计应该融入到用户的日常生活当中，尽量让用户感受不到它们的存在，甚至在睡觉的时候都不取下来，给予用户全天性的舒适感。另外还可以与世界上一些大品牌的时尚公司合作，融合他们的时尚元素，帮助可穿戴式设备更快地融入市场，在用户基数增长的前提下，不断吸取用户评价，改善设备的性能，更好的服务社会。

5 结语

随着大数据时代的到来，可穿戴设备对医疗健康领域的发展具有非常重要的推动影响和作用。与传统医疗设备相比较，可穿戴式设备由于其独特的实时性、便携性、智能性、交互性等优势，在医疗健康领域具有非常广阔的应用，最终必将能够帮助人们提高身体健康素质，赢得大众的喜爱。虽然现阶段在探索过程中面临着诸多挑战，但我相信任何挑战和机遇都是并存的，随着科技的不断发展、可穿戴技术的不断提高，它会大大改善人们的生活方式，帮助人们走向科技新时代。而我们现在要做的就是不断挑战和解决新的难题，科技发展的潮流是不可阻挡的，可穿戴式设备拥有光明的未来。