“互联网+”视角下可穿戴设备助力基层慢性病管理

徐锦，赖方方，夏红芳，王良

1.四川卫生康复职业学院临床医技学院，四川自贡 643000；2.中国地质大学（武汉）医院公共卫生科，湖北武汉 430074；3.武汉体育学院医院公共卫生科，湖北武汉 430079

慢性非传染性疾病（以下简称慢性病）是以病程长、病情进展缓慢为特征的一组疾病，主要包括糖尿病、高血压、心脑血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、恶性肿瘤等。目前，国内的慢性病管理现状仍然较为严峻。根据《中国居民营养与慢性病状况报告（2020 年）》[1]，我国18 岁以上居民高血压患病率27.5%，相较2015 年报告的数据上升2.3%；糖尿病患病率11.9%，相较2015 年上升2.2%，患病率持续攀升；加之慢性病患者基数还在不断扩大，归因于慢性病死亡的比例持续上升，慢性病已成为国内健康危害的主要来源。近年来随着可穿戴设备的兴起，常态化监测实时血压、心率、心电、血氧、睡眠状况、压力指数等诸多健康指标成为可能，极大地便利了慢性病的全流程管理，有可能缓解当前慢病管理所面临的压力。

1 “互联网+”慢性病管理现状

自2009 年高血压和糖尿病被纳入国家基本公共卫生服务项目中以来，以社区卫生服务中心（站）和乡镇卫生院（室）为代表的基层医疗机构就一直是我国慢性病管理工作的主要力量。国家基本公共卫生服务项目中明确提出社区卫生服务中心每年至少要为高血压或糖尿病患者提供4 次面对面的随访和1 次全面健康检查。

陈可欣等[2]总结了当前国内的三种慢性病管理模式：社区家庭医生管理模式、自我管理模式和“互联网+”慢性病全程管理模式。“互联网+”慢性病管理模式就是依托互联网信息平台和终端智能设备对患者实施全流程的管理。

“互联网+”时代的基层慢病管理通过纸质病历电子化，实现了慢性病患者的远程管理；通过建立慢性病患者网络社群，实现了患者之间的互助交流；通过建立网络健康教育平台，普及慢性病防治知识，提高了慢性病患者的防病素养；通过促进慢性病数据在疾病预防控制中心、“医联体”和基层医疗机构之间的共享流转，进一步促进了医防融合。在实际的管理中，根据所采用的智能终端是否有可穿戴设备，“互联网+”慢性病管理模式又可衍生出两种不同的形式。

一种形式是以智能手机为载体，通过手机应用程序（application, APP）进行运动干预和健康教育，主动对患者实施管理，可以归纳为“互联网+智能手机”管理模式。例如，袁源等[3]人利用智能手机APP指导患者进行家庭血压监测，改善患者的自我管理；岳建伟等[4]通过“智能手机APP+智能血压计”远程监测中老年人的血压，提高了治疗控制率；韩豆等[5]利用微信群管理糖尿病患者，予以运动干预，改善了糖尿病前期患者人群的糖代谢状态。这一形式的缺点是不能实时采集患者的相关生命体征指数，难以及时对危险因素进行预警。

另一种形式是在“互联网+智能手机”模式的基础上加用了可穿戴设备，可以归纳为“互联网+可穿戴设备”管理模式。在这种管理模式中有两个信息反馈循环：一种是可穿戴设备一旦监测到患者的生命体征指数异常，可以实时向患者本人发送预警信号，让患者终止潜在的危险行为；另一种是可穿戴设备将日常监测数据通过主控芯片处理后上传到大数据平台，大数据平台结合历史数据可以对患者的病情进展进行初步研判和动态分级，然后由医生设计针对性的干预方案发送给患者，如运动干预或健康宣教等。

由于可穿戴智能医疗设备可动态监测人体的各项生理指标和体力活动情况，使数据的采集和监测流程明显简化，患者自我管理的积极性也有所提高，弥补了“互联网+智能手机”模式的缺陷，一些具备条件的基层医疗机构也开始尝试使用“互联网+可穿戴设备”的模式管理慢性病患者[6]。例如孔丽丽等[7]利用可穿戴设备监测心率和肌氧对糖尿病患者实施运动干预。

2 可穿戴设备的医疗保健功能

目前关于可穿戴设备并无统一的定义，卢雯等[8]指出可穿戴设备是可以穿戴或附着在人体上，借助无线电、多媒体以及传感器等可穿戴技术记录生理、运动、环境等人体健康相关数据的一类器械，常见设备包括手表、手环、眼镜、耳机等。通过监测心率、心电、体温、脉搏、血氧饱和度、血压、血糖、睡眠、身体运动参数等指标，可穿戴设备可用于运动干预[9]、高血压管理[10-11]、血糖管理[12]、糖尿病患者足部监测[13]、心率异常监测[14]和预警[15]、防跌倒[16]、睡眠干预[17]、帕金森患者运动功能评估[18]等。

而且随着检测技术的不断优化和迭代，目前大多数可穿戴设备均具有较好的准确性和有效性。一项针对运动手环监测结果的有效性评价研究比较了两款市售手环，发现均可较准确测量静息和运动等不同状态下的心率[19]。董壮壮等[20]评价了某款智能手环和水银血压计测量结果的差异，发现两者差异很小，且智能手环检测耗时更短，检测效率更高。还有研究评价了3 种带有跌倒报警功能的智能手环，对于跌倒行为的识别准确性能达到97%以上[16]。孙宁玲等[21]对比了某款运动手表与动脉硬化检测仪检测动脉弹性的准确性，发现两者估测结果一致。

3 可穿戴设备在常见慢性病管理中的应用

3.1 在高血压管理中的应用

当前对于可穿戴设备在高血压管理中的应用，已经在一定的范围内受到了专家认可。刘靖等[11]于2022 年公开发表《智能可穿戴设备在中青年血压管理中应用中国专家共识》，明确了可穿戴设备在中青年高血压患者管理中的应用价值。

根据可穿戴设备是否能直接测量血压值，可以将可穿戴设备在高血压管理中的应用分为两种情形。一种是只能监测患者的运动状况，便于家庭医生团队和患者知晓运动干预是否达到要求，及时调整干预措施和干预水平，最终通过有效地干预达到管理目的。有代表性的应用研究包括，陶杨等[22]在采用智能穿戴设备和互联网对社区高血压患者进行健康管理的研究中发现，患者的内脏脂肪得到改善，对高血压的控制有一定辅助作用；Yu S 等[23]则发现可穿戴设备可以明显改善高血压患者的体力活动水平；也有研究表明运动手环有助于帮助社区中老年高血压患者控制血压和体质量[24]。另一种则是在前者的基础上监测患者血压，对监测到的高值及时发出预警，进而避免高危行为的发生，防范因血压过高导致的心脑血管意外事件，同时将监测值上传到大数据平台，供家庭医生团队分析评估。不难判断，若能实时获取患者的有效血压值，实际应用价值可能会更大。但目前的便携式血压监测设备技术并不成熟，测量结果的准确性和设备的使用成本都需要考虑，在人群中的使用还比较小众。

3.2 在糖尿病管理中的应用

与在高血压管理中的情形类似，可穿戴设备在糖尿病管理中的应用也要考量是否可实时监测血糖值。目前应用较多的方式是通过监测心率、肌氧、运动水平等非血糖指标，然后给予针对性的运动干预，进而达到控制血糖的目的。例如通过运动手环监测和管理患者健康状况，帮助患者长期维持自我管理，改善糖化血糖蛋白（hemoglobin a1c,HbA1c）的达标率[25]；或是通过运动手环监测运动状况帮助社区中老年糖尿病患者控制体质量；也可基于肌氧和心率监测结果予以运动指导[26]。另一种情形则是在前者的基础上增加血糖监测功能，从而可以进一步依据血糖情况动态调整用药。例如，郑晓佳等[12]人通过可穿戴的动态血糖监测系统监测患者血糖，根据监测结果调整胰岛素泵输注剂量，可更有效地改善患者的空腹血糖和餐后血糖，还减少了胰岛素用药量。不过，动态血糖监测系统并非完全无创，使用前往往需要校准，而且使用成本也不低，因而在人群中使用并不广泛。除了血糖，可穿戴设备还可以实现对相关并发症的监测管理。现今已有智能鞋和智能鞋垫可以通过监测患者足底压力、温度，从而识别糖尿病足的危险因素[13]。

3.3 在心脑血管疾病中的应用

当前的大部分可穿戴设备已经可以实现对心率的实时监测，进而及早发现异常，并对使用者发出预警，实现早筛、早诊、早救。有一些比较高端的设备甚至可以完成对心电图的监测，获得更加丰富的信息，做出更全面的指导，比如王清松等[14]通过智能穿戴十二导联心电图远程监测患者的心电状态，实现了对窦性心动过缓、窦性心动过速、房性期前收缩、室性期前收缩、ST 段/ST-T 改变、急性心肌缺血、陈旧性心肌梗死、急性心肌梗死等多种异常状态做出初步判断[15]。除了十二导联心电图，也有研究者采用更为简易的单导联远程心电监测设备来提高心律失常检出率[27]。此外，可穿戴心率监测设备也能促进患者的病后康复。一项在中风后失能患者中开展的研究显示，可穿戴设备便于医患间的持续沟通与互动，促进患者自我管理，更有利于促进康复[28]。孙霞飞等[29]则发现，借助智能手环管理居家慢性心力衰竭患者有助于降低患者的静息心率，提高患者的自我管理能力，降低再入院率。在手环的心率监测下，开展运动干预，可能更安全，预后不良风险更低，干预效果更好[30-31]。

3.4 在其他慢性病中的应用

除了高血压、糖尿病和心脑血管疾病，可穿戴设备在其他慢性病管理中也有很大的应用潜力，比如在慢性阻塞性肺疾病等呼吸系统疾病的管理中通过监测血氧饱和度预测病情进展，监测运动量来评价体力活动水平或用于辅助评价康复状况等[32-33]；将可穿戴设备放置在帕金森患者胸部、腰部、腿部及脚部等不同部位，通过采集到的运动学参数来监测运动功能，可预防冻结步态，防止跌倒，促进康复训练[34]；通过监测个体睡眠中的呼吸、心率和运动参数来识别睡眠呼吸障碍事件或用于分析睡眠质量[35]；通过远程运动干预，降低超重人群的体质量、体脂。

4 挑战与机遇

目前可穿戴设备检测数据已具备较高的可靠性，部分设备也通过了医疗器械认证标准，但在基层的应用还比较少，若要在基层推广使用，仍然存在一些挑战。主要表现在：①我国幅员辽阔，受经济发展、科研创新投入、人口素质及教育程度、社会结构等多种因素影响，互联网在各省市的发展并不均衡[36]。缺少互联网的支持，可穿戴设备产生的数据就难以上传下达，而缺少数据赋能，功能就会明显受到影响。②设备操作偏复杂。尤其是老年人对可穿戴设备（如手环和手表等）的认知还不足，操作有一定困难[37]。③设备价格高，维护困难。部分可穿戴设备售价过高，超出了很多人的承受范围，加之后期校准和维护繁琐，能坚持的患者可能就更少。④部分居民的接受意愿低。一项在广西某社区的研究显示，社区老年人使用智能手环的意愿不高，27.58%不愿意使用，32.87%要视具体情况而定[38]；此外，其他因素可能也需要纳入考量，比如感知疾病威胁、自我效能、行动提示和感知数据质量等[39]。⑤智能管理系统的易用性影响医务人员的使用意愿。张利娟等[40]调查了医务人员对某款糖尿病足智能APP的使用意愿，发现使用界面、操作性、测量结果真实性都会影响医务人员使用意愿。⑥数据泄露风险。智能可穿戴设备产生的数据可能会危及用户安全[41]。

不过在“互联网+”时代，可穿戴设备的应用会极大地丰富慢性病管理平台的大数据，为家庭医生团队制定个性化干预方案提供有力支撑，也有利于打破传统管理模式的时空壁垒，让生命体征监测数据不再局限于“一时一地”（即个体在医疗机构就诊之时）。而且在临床实践中，可穿戴设备确实极大地提升了患者的参与感，改善了患者自我健康管理的便捷性，使得患者依从性更高，自我管理能力更强，推动实现全民健康。