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物联网医学在哮喘管理中应用的研究进展

更新时间：2019-12-16 20:53:47 大小：358K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网医疗电子 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

物联网医学是一种全新的诊疗模式,实现了远距离的医院、患者和医疗设备之间的互动,进而解决医疗问题.支气管哮喘是最常见的一种慢性呼吸系统疾病,主要表现为气道慢性炎症和气道高反应性.通过物联网技术可以实现对哮喘的有效监控管理.本文从患者、医师以及分级诊疗3个层面综述物联网医学在哮喘管理中的作用.物联网医学可以提高哮喘患者的自我管理能力,方便医师对患者的随访管理,节约医疗资源,优化三级诊疗,实现精准医疗.目前物联网医学虽然还不完善,但终将在哮喘的慢性管理中占有重要地位.

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物联网医学在哮喘管理中应用的研究进展

杜春玲3

陈智鸿1△

白春学1

(· 复旦大学附属中山医院呼吸科上海市呼吸病研究所上海200032；2青岛大学附属医院呼吸科青岛

刘晓静1’2

2660(1{)

3复旦大学附属中山医院青浦分院呼吸科上海201700)

【摘要】物联网医学是一种全新的诊疗模式，实现了远距离的医院、患者和医疗设备之间的互动，进而解决医疗

问题。支气管哮喘是最常见的一种慢性呼吸系统疾病，主要表现为气道慢性炎症和气道高反应性。通过物联网

技术可以实现对哮喘的有效监控管理。本文从患者、医师以及分级诊疗3个层面综述物联网医学在哮喘管理中

的作用。物联网医学可以提高哮喘患者的自我管理能力，方便医师对患者的随访管理，节约医疗资源，优化三级

诊疗，实现精准医疗。目前物联网医学虽然还不完善，但终将在哮喘的慢性管理中占有重要地位。

【关键词】物联网医学；支气管哮喘；管理

R319，R562．2+5

【中圈分类号1

【文献标识码】B

doi：10．3969／j．issn．1672—8467．2019．01．017

on the medical internet of

advances

Application

things

in asthma

managment

Chun—xuel

LIU

Chun—lin93，CHEN Zhi—hon91△，BAI

Xiao—jin91，2．DU

Institute

Disease—Department of Respiratory Disease，Zhongshan Hospital，Fudan University，

Disease，the

Shanghai

of Respiratory

2001)32，China；2

Respiratory

Department of

Affiliated Hospital of Qingdao University，Qingdao

Branch

Shanghai

266000，Shandong

Province。China；3

Department of Respiratory Disease，Qingpu

of Zhongshan Hospital，

Fudan

201700．C^ina)

University．Shanghai

medicaI internet of

novel model of medical care．It can

help people

[Abstract]The

things(IOT)is

remote interactions

and healthcare devices and further

to achieve

provide

among hospitals，patients

solution to medical issues．Asthma iS

common

disease characterized

chronic

respiratory

airway

of asthma with the of the

help

and

can

the

inflammation

management

hyperreactivity．We

improve

role

medical

in asthma

from the

medical 10T．This review

discusses the

IOT

mainly

management

can

to enhance

help

and hierarchical medical

patients，doctors

medical IOT

system．The

perspectives

the

and

the

further

doctors’follow-up management，thus

improve

in the

patients’self-management

simplify

IOTwill

critical role in healthcare

system

the hierarchical medical

medical

system．The

play

near future

some unsolved

internet of

despite

problems．

bronchial

asthma； management

[Key words]medical

things；

ScientificResearch

*Thisworkwit8

ScienceFoundationofChina(81270078-81470211)andthe

supported bytheNationalNatural

and

Connnission of Health

Prelect

Shanghai Municipal

Family Planning(201840288)．

国家自然科学基金(81270078，81470211)；上海市卫计委科研基金(201840288)

author

Email：．corn

△Corresponding

万方数据

刘晓静，等．物联网医学在哮喘管理中应用的研究进展

物联网(internet

things，IOT)是全球信息产

泛应用于哮喘的诊断与管理中。

业领域继计算机、互联网及移动通信网之后的第4

次技术革命[1]，它将射频识别RFID装置、红外感应

器、全球定位系统等各种信息传感设备通过互联网

进行连接，从而形成一个巨大网络。这些物理装置

连接互联网后，用户端可延伸和扩展到任何物与物

之间进行信息交换和通信，实现对网络中的各装置

进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。现实

生活中，物联网用途极为广泛，遍及智能家居、智能

物流、精细农牧业、国防军事等诸多领域。物联网

在医学领域中的应用几乎遍及各个环节，包括药品

管理、远程监护、门诊住院系统的移动医疗、手术跟

踪监控、患者管理等诸多方面。

物联网医学有助于哮喘患者进行自我管理

宣教哮喘知识依靠物联网技术可以将各类视

频音频材料传送到互联网，患者在手机端就可以了

解和学习相关知识，深入了解自身病情变化。Chan

团队应用Asthma Health作为哮喘患儿的病程记

录监测软件[8]，帮助患者学习吸人器的使用技巧及

哮喘相关知识。该研究最终证明使用相关App能

够有效降低哮喘患儿哮喘发作的次数。2011年腾

讯公司推出微信(Wechat)软件，可快速发送文字、

图片、音频、视频，并支持多人在线同步通讯。该软

件还可支持建立官方公众号，发布支气管哮喘相关

的科普知识，增加哮喘患者对自身疾病的认识，并指

导用药。这种方便快捷的交流方式逐步成为患者获

取医学规范指导的有效途径。

复旦大学附属中山医院呼吸科白春学教授团队

提出了“物联网医学”概念[2]，指出这种全新的诊疗

模式可使患者由被动治疗转变成及早预警、主动治

疗，大大降低诊治工作的成本，特别是可以缓解发达

地区因人口众多引发的看病难、住院难，以及欠发达

地区医疗资源稀缺的问题。中国工程院俞梦孙院士

提出了“健康物联网”概念[2]，指出今后医疗发展的

主流方向是能对人类健康(包括疾病)进行网络式管

理的新型物联网健康管理模式。

避免哮喘诱因

哮喘发作的诱发因素众多[9]，

儿童常常由运动诱发哮喘发作。D-Shirt[10]是配备

移动穿戴设备的服装，能对患儿的运动量进行监测。

此运动服装内嵌入了无线传感器，可实时追踪哮喘

患儿的运动量，通过蓝牙收发器将收集到的数据传

到智能手机当中。当患儿运动量超标时会发出提

醒，以协助家长管理，避免患儿哮喘发作。北卡罗来

纳州大学的科学家开发了健康环境追踪系统[11|，通

过佩戴的运动腕带监测周边环境，比如空气中挥发

支气管哮喘(简称哮喘)是一种气道慢性炎症疾

病[3]，也是最常见的呼吸道疾病之一，严重影响个人

健康。在许多国家和地区哮喘患病率呈逐年上升趋

势，而对哮喘患者进行和个性化治疗和管理存在许

多问题。2004年起一项涉及29个国家的全球性哮

喘控制水平调查研究结果显示，仅有5％的哮喘患

者经规范化治疗后病情能达到完全控制n]。2003

年GINA公布的数据显示哮喘病死率为1．6～

36．7／10万[5]，死因多与长期控制不佳[6]及最后一

次发作时未及时获得医疗救援有关。2013年我国

哮喘联盟牵头的全国性流调数据显示，哮喘在我国

性有机化合物、臭氧、湿度、温度和空气中的病菌

等[1引。当哮喘患者身处可能病发的环境中时，系统

就会发出警报。Chan团队[81所使用的Asthma

Health病程记录监测软件能检测患者所在地的空

气质量和环境变化，将结果及时反馈给患者可避免

恶劣环境而引起的哮喘发作。

目前，王政[10]新推出了一款防雾霾智能口罩，

此口罩装有无线传感器，通过蓝牙连接至智能手机

微信端，由微信定位获取患者所在地空气质量等级，

提醒用户何时需佩戴，该口罩还附带主动吸气排气

的患病率高达1．2％，北京、上海等一线城市患病率

呈高速增长趋势，且哮喘在我国的知晓率和控制率

均不佳，日益成为我国沉重的社会及经济负担[7]。

风扇及紫外线自动消毒程序。但此类产品在临床的

实用性仍有待考究。

传统的医学模式特点是间断化和片段化，患者

提高患者依从性据研究报道，70％的患儿会

主动前往医院就诊，医师据此进行诊治。随着医疗

水平的提高和生活水平的改善，人们对健康保障的

要求也越来越高。因此，传统的“到医院看病、门诊

随访”的医疗模式越来越难以满足人们的要求，而且

无法有效地做到对哮喘发作的即刻预警、及时治疗

和避免突然死亡。物联网医学技术的特点使其可广

因吸药动作不规范和药物剂量不准确而影响治疗效

果[13|。Chan团队[8]所使用的Asthma Health病程

记录监测软件可以记录患者的服药时间，并按时提

醒患者服用药物，避免漏服；同时还能记录哮喘发病

情况，对哮喘患者予以更好的生活指导。智能微网

雾化器是一款能够记录患者用药情况的物联网智能

万方数据

100

复旦学报(医学版)2019年1月，46(1)

设备，如果患者忘记用药，该雾化器会发出警报并传

至手机App，手机发出声光提醒患者按时用药[1“。

“舒保”是葛兰素公司推出的安置在“舒利迭准纳器”

上的智能用药管理装置，能及时提醒患者按时使用

药物，精确计量吸人药物[13I。

诊疗平台，达到了“顶层设计，学术引领，科技创新，

智能惠众”的效果[4]。

询问(1A：Ask) 医师扫描二维码，可获取就

诊者相关的各种信息，替代了传统的面对面问诊。

询问的内容包括诱因、症状及可能的合并症等。哮

喘最初的确诊依赖于典型的呼吸系统症状，这些特

征性的临床表现经过治疗后会很快缓解，有时甚至

可以自发缓解。缓解后的临床表现可能不典型，造

成诊断困难。因此，患者发病初期的表现应该详细

记录。缺乏医学背景的患者事后回忆发病初期的症

状或诱因可能出现偏差，而通过物联网医学，相关数

据可以得到及时和全面客观的保存，并为日后进一

步的诊疗提供可靠信息。

物联网医学有助于医师对哮喘患者进行随访管

理物联网医学可以在患者足不出户时实现对病情

连贯性的监测。医师可以将哮喘患者的相关症状输

入到终端设备(如手机和平板电脑等)的App中，通

过互联网上传到哮喘管理系统，由系统对病情自动

进行评估、分期、分级，并将评估结果反馈回终端设

备，使哮喘的分期、分级更加简单便捷、快速、准确。

为了评估哮喘控制情况，需要患者配合完成哮

喘控制水平分级表和ACT问卷等。当患者在回答

在评估哮喘控制情况时，患者的终端设备可以

相关问卷时，可能会出现有倾向性的回答。为了避

免这种主观性，Thompson等口53报导在沙丁胺醇气

雾剂上安装传感器，可客观详细地记录患者每次使

用短效支气管扩张剂的具体时间及位置。传感器将

相关数据上传至互联网，医师在云端即可获取患者

的全部用药信息，据此精确判断哮喘患者的诱发因

素，以帮助患者避免特定的哮喘诱发因素，制定更加

有针对性的治疗方案，帮助患者在病情变化时更及

时地控制哮喘病情。

智能整合哮喘控制水平分级表和ACT问卷，由患

者回答相关问题，将答卷上传至互联网，医师据此及

时有效地评估患者疾病的控制情况，实现优化管理。

利用这些设备可以连续监测患者的疾病相关数据，

并将可能的警戒数据反馈给患者或者传递给医师。

评估(2A：Assessment)

通过对前述诊疗相关

数据的收集，提出进一步检查建议，如肺功能和变应

原检测等，以进一步评估患者病情，为诊断、鉴别诊

断、评估和治疗提供参考意见。对于哮喘患者，空气

检测仪、跑步机、肺活量检测仪和平板电脑等都是简

便有效的用户端[1 。Ram等口8j通过试验证明，在

可穿戴设备的帮助下，哮喘患者通过特定的App可

以检测早上和晚上的呼气流量峰值。智能预警仪可

自动记录峰流速，对近30天的呼气流量峰值进行统

计分析并保存，使这些数值与波形的变化可视化，以

方便医师和患者阅读。通过这样的方式，居住偏远

的哮喘患者也可以向医师或健康服务人员传送详细

的高清数据。哮喘患者呼出气一氧化氮(fractional

复旦大学附属中山医院宋元林团队建立了基于

物联网的社区患者综合管理模式，并在上海古美社

区进行了实践，当患者出现异常数据并上传到终端

时，医师可实现远程实时质控。若医师判断该异常

数据真实，患者病情急性发作时，医师立即远程指导

进行应急处理，同时开通后续系列应急程序，可及时

干预病情进展[1“。复旦大学附属中山医院青浦分

院吴波等在白春学教授物联网思想的指导下，采用

前瞻性随机对照研究，经过48周随访，发现物联网

管理组患者在改善症状和肺功能等方面明显优于对

照组，且物联网管理组患者的急性发作次数明显降

低。物联网管理可以降低哮喘急性发作风险，改善

哮喘控制水平(该数据尚未发表)。

exhaled nitric

oxide，FeNO)升高可作为哮喘的生物

学标记[19|。在哮喘诊疗过程中，呼出气NO检测费

用昂贵、仪器笨重，患者必须至医院进行检测，为监

测该数据患者需多次往返医院就诊，过程繁琐。小

型化的基于半导体的NO传感器(如碳纳米管传感

器[20])成为一种不错的选择。德国博世公司

(BOSCH)推出了一款手持设备可以检测FeNO，操

作简便，患者可以随时在家自行检测FeN0，无需专

门至医院排队就诊口”]。同时，智能手机检测呼出气

体后可将检测结果直接呈现到手机上，并通过互联

网传递给医师，实时动态评估哮喘患者的病情变化，

物联网医学优化三级诊疗并实现精准医疗

复

旦大学附属中山医院白春学教授提出物联网医学五

步法，使哮喘管理的分级诊疗变得简易可行。五部

法包括5个步骤：(1)询问(1A：Ask)；(2)测定(2A：

Assessment)；(3)建议(3A：Advice)；(4)安排(4A：

Arrangement)；(5)辅助(5A：Assistant)。这一新

型的医疗模式通过物联网构建了三级联动医学分级

万方数据

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