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智能手机用作医疗设备,靠谱吗?

界弟 医学界 2021-11-30

用智能设备改变医疗的想法很好,但其发展存在诸多挑战。



科技专栏记者切克·托诺斯说,自己的命是智能医疗设备救的,而且救了两次。


2016年5月的一天,托诺斯在公司楼下停好车。突然,他呼吸急促、喘不上气。走进办公室后,他坐着歇了会儿,感觉心没那么慌了。然后,他打开智能手表监测心率:每分钟搏动118次,远高于日常静息心率。


整个上午,智能手表不停提醒心率太快,最少为每分钟100次。托诺斯安慰自己,或许是太累、过度兴奋。这天下午,他原计划和妻子驱车,去另一个城市参加女儿的毕业典礼。


午饭时,他下楼买东西。心慌、气喘、呼吸急促等症状又出现了。智能手表监测显示,每分钟心跳138-144次。这是他剧烈运动时才有的数据。但此时,他只是爬了几节楼梯。


托诺斯挣扎着来到公司护士站。检查发现,他的血压很高,心电图异常。护士怀疑其突发心脏病,呼叫急救。送抵医院后,急诊医生查明:托诺斯的腿受过伤,产生血栓。如今,血栓脱落,导致动脉栓塞,诱发一系列症状。


经过及时治疗,托诺斯顺利出院。


2014年,切克·托诺斯(歌唱者)参加公司年会。/The Mac Observer

2年后,托诺斯又遇到新问题。家庭医生称,其体重、血糖“双双失控”。“我有糖尿病家族史。医生说,我必须做点什么。”托诺斯在其专栏文章中写道。


这一次,他用了好几个智能设备:每天两次用蓝牙袖带测血压。餐前,用智能相机拍下满桌食物,上传专门的软件、测算热量。饭后,用蓝牙血糖测试仪,采集血样、监测血糖。睡前,踩上Wifi体重秤,记录当日体重——所有测得数据都会自动传输,经大数据分析,绘制成一张张曲线图。


控糖6个月,托诺斯减掉50多磅(约合23公斤),腰围缩小15厘米,衬衣从XXXL降为XL。最令他开心的是,日常服用的降糖药减至1种。


托诺斯摄于2018年8月。/The Mac Observer

“多年来,我们在寻找一个医疗保健解决方案,能进行持续健康监测,满足不断增长的医疗保健需求,还得无创、易于使用、成本低廉。智能手机普及,嵌入式传感器丰富,现代通信技术快速发展,使得智能医疗设备在诸多方案中脱颖而出。”加拿大工程院院士、麦克马斯特大学电气和计算机工程系教授M·贾马尔·迪恩于2019年5月,撰写《智能手机传感器用于健康监测和诊断》综述文称。


M·贾马尔·迪恩表示,到2021年,全球智能手机用户数或超38亿。与之对应的是,自1992年触摸屏问世以来,智能手机功能日益强大,且加上人工智能(AI),可以短时间内处理大量数据。目前,智能手机基于医疗目的的应用和进展,主要集中在心血管、眼睛、呼吸功能、皮肤、活动能力、睡眠、听力、认知和心理健康等方面。


图片来源于Sensors (Basel)


比如,现在我们已经能用智能手机麦克风,评估肺功能、预测哮喘发作。美国华盛顿大学工程教授施瓦塔克·帕特尔在2017年美国科学促进协会年会上表示,用户只需拨打一个免费电话,对着手机呼气。手机麦克风感应到呼气所产生的声音和压力,会将数据发送给服务器、转化成肺功能检测值。


也能用智能手机互动游戏,进行肺康复运动。用到的感应器仍是内置麦克风。它会检测采集声音的频率和强度,计算平均气流量,并自行校准以识别与静音、吸气和呼气相对应的频率,来监测运动量和运动效果。


腿脚不好的老年人,可以下载一款应用,在家自测血红素。用法简单:只要将手机闪光灯近距离照射手指,光电传感器测量红细胞吸收的光量,从而得出数值。


测骨密度也将变得简单。左手持机,右手轻击左臂手肘。运动传感器会获取因此产生的共振。如果骨密度下降,共振频率会随之降低。


智能手机的图像传感器(相机)能用于评估皮肤癌、糖尿病视网膜眼病变。拍张照,交给大数据处理即可。2020年2月,印度在《国际糖尿病》发文称,智能手机是“眼底筛查利器,有助于尽早识别视网膜病变”。


此外,手机内带的加速度计和陀螺仪能测算身体活动频率和活动度。有了它们,智能手机化身“黑夜守护神”,测算你晚上睡得好不好、香不香,有没有失眠、打呼噜。


2013年,在华盛顿特区召开的TEDMED会议上,一群医学生在使用智能手机,进行眼底检查。/AP

某三甲医院眼科主任医师告诉“医学界”,目前智能医疗设备主要用于早期筛查。有些设备已经取得主管部门批准。比如,苹果手表的心电图产品就获得美国食品药品监督管理局审批,称可用于多种心脏功能监测、为医疗机构提供数据。


该主任医师称,用智能设备改变医疗的想法很好,但其发展存在诸多挑战。比如,数据准确度不足。不同的设备、不同的患者和不同的使用方式,所得数据会存在较大差异,无法用于AI学习。


此外,智能医疗设备与用户个人信息,属于强绑定。黑客容易受利益或竞争对手驱动入侵,那么用户的隐私权将面临极大挑战。《21世纪经济报道》称,国内曾有可穿戴医疗设备厂商存在越权漏洞,导致黑客可以通过接口,盗取用户的云端信息。


“行业觉得智能医疗设备是香馍馍。但其付费模式不明确。最需要使用这些设备的老年人,偏偏不擅长用电子设备,而更习惯到门诊看医生。医生、医院碍于患者隐私等,参与研发度很低。”前述受访者称,目前国内相关产品只有报道,具体效能不明。其严谨度缺乏评估。


资料来源:

1.How my Apple Watch helped me through another health crisis. MacWorld2.Wearable Technology Forecasts 2019-2029. IDTechEx3.Smartphone Sensors for Health Monitoring and Diagnosis. Sensors (Basel). 2019 May; 19(9): 2164. doi: 10.3390/s190921644.Wearable Sensors for Remote Health Monitoring. Sensors (Basel). 2017 Jan; 17(1): 130. doi: 10.3390/s17010130



来源:医学界作者:燕小六审稿:田栋梁
校对:臧恒佳
责编:徐李燕

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