物聯網在醫(yī)療保健應用中的四個部分解讀

我對數字健康革命的看法分為四個部分，即：

1、獲取信息(互聯網時代)

2、相互訪問(社交網絡)

3、接觸自己(通過移動和可穿戴健康技術量化自我)

4、了解每一個人(大數據的后續(xù)開發(fā)和應用)

有趣的是，這實際上是由五部分組成的數字革命，最后一個不像前四個那樣嘈雜。它甚至有點沉默，但是有充分理由相信它對醫(yī)學、醫(yī)療保健和健康的未來發(fā)展至關重要。它就是連接一切。

這種連接通常被稱為物聯網( IoT )，從實際的意義上講，它可以將整個數字健康革命結合在一起。簡單地說，物聯網正在將我們周圍的物理世界與互聯網的虛擬世界聯系起來。物理世界指的是家用電器，如咖啡機或恒溫器;汽車、工業(yè)機械、建筑、自行車、植物、動物、醫(yī)療器械，當然還有人體。

盡管這一概念很簡單，但這種發(fā)展的范圍和影響是復雜的，并且已經創(chuàng)造了許多其他術語來描述這種現象。其中一些包括機器對機器通信(M2M)、普適計算、智能服務以及工業(yè)物聯網。也許事實是，沒有一個術語能夠完全描述正在發(fā)生的事情，因此我們創(chuàng)造了新的術語，以便在我們自己的語境中理解它。

把術語放在一邊，將人類與所有可能對其健康產生積極或消極影響的物體聯系起來的機會，在提高生活質量、慢性病管理和拯救生命的干預措施方面起到巨大作用，這將真正改變數字技術對醫(yī)療保健產生大規(guī)模影響的能力。首先，讓我們看看物聯網基本生態(tài)系統(tǒng)的構成：

物聯網生態(tài)系統(tǒng)看起來非常復雜和混亂，特別是對于那些不從事科技行業(yè)的人來說。事實上，即使你從事技術工作，物聯網在互操作性方面也存在許多挑戰(zhàn)和問題。因此，與其關注傳感器、物體和設備的龐大生態(tài)系統(tǒng)，不如從理解物聯網生態(tài)系統(tǒng)的三個主要組成部分開始更容易：

數據采集：

這基本上是由設備或硬件組件完成，在將數據發(fā)送到網絡之前，從各種傳感器收集數據。在健康領域，在過去都是一些基本功能，例如通過智能手機或可穿戴設備來測量運動量。然而，隨著心率、血壓、血氧等指標以及血糖等特定疾病指標即將進入主流，設備將變得越來越復雜。

數據傳輸：

這就是如何通過網絡從設備、傳感器或對象發(fā)送數據的方式。從技術上講，這可以通過有線，也可以通過無線，但實際上，無線網絡的發(fā)展正在推動物聯網的發(fā)展。這些無線網絡可以被分類為蜂窩移動、衛(wèi)星和WiFi、藍牙、ZigBee和RFID等。

數據分析：

這是從設備、物體和傳感器收集的所有數據通過網絡傳輸并進行整理、查詢和解釋，從而觸發(fā)對人體的響應或提醒。這是一個重要的創(chuàng)新領域，因為大數據和實時分析對于那些希望開發(fā)醫(yī)療保健領域互聯健康物聯網解決方案的人來說，是一個真正的競爭高地，在醫(yī)療保健領域，分析必須非常準確和安全，因為這是為患者而設計的。

那么，如何利用物聯網來改善醫(yī)療保健?事實上，連網技術在醫(yī)療保健領域的潛在用途是巨大的。但是，我們可以將物聯網最突出的醫(yī)療保健應用分為四個大類：

1、健康與福祉

醫(yī)療保健正從關注疾病轉向關注健康，從而關注疾病預防。最突出的例子是可穿戴設備，可跟蹤基本活動，通過更先進的技術，可以測量呼吸模式、皮膚電導、環(huán)境光和皮膚溫度。 Apple最近推出的智能手表，為我們指出了一條通往更先進世界的道路，在不久的將來，甚至可以進行無創(chuàng)血糖測量。這些測量信息可以被應用程序使用，并通過支持程序鏈接到HCP和EHR / EMR (電子健康/醫(yī)療記錄)，甚至可以通過ResearchKit作為臨床試驗的一部分使用。

我們已經可以跟蹤和監(jiān)測嬰兒睡覺時的生命體征，通過使用智能尿布，分析尿液，檢查水合物水平，并識別尿路感染跡象;連網和游戲化的牙刷可以激勵和激發(fā)家人保持牙齒健康;對老年人來說，智能監(jiān)測系統(tǒng)可以允許老年人獨立生活：監(jiān)控活動、分析行為和監(jiān)測跌倒等問題，并自動提醒護理人員和醫(yī)療服務部門。

2、患者支持

一個顯而易見的機會是能夠更好地支持正在治療疾病和服用藥物的患者及其家人。當面對慢性病和人口老齡化挑戰(zhàn)時，這個機會似乎尤其真實。一些早期的發(fā)展，如電子藥丸分配器，可以提醒你按時吃藥，并幫助簡化復雜的藥物治療方案，提醒患者和護理人員。這也激發(fā)了管理干預措施，例如電子瓶蓋，可以監(jiān)測瓶子中剩余藥片或液體的數量，并在需要服用藥物時提醒患者。更為復雜的干預措施，如連網設備：吸入器和肺活量計、心電圖、血氧、血壓設備等，可以改善患者和護理人員的持續(xù)測量、監(jiān)測、教育和支持結構，從而提高臨床效果。這些可以提供患者、醫(yī)療保健專業(yè)服務機構和護理人員及家庭之間的實時信息交換。

更先進的開發(fā)包括微芯片藥物輸送技術?？梢詫⑿酒迦肫つw下并在恰當時間施用受控劑量藥物?！吧锉O(jiān)測藥物”也在開發(fā)之中，這些數字藥物將包含一個微型傳感器，可以傳達病人何時服用藥物以及身體如何反應的重要信息。Proteus已經在與大冢和諾華醫(yī)藥公司合作開發(fā)這項技術。

在EarthWorks，我們目前正在設計一個心肺疾病系統(tǒng)，該系統(tǒng)將來自智能秤、血壓和血氧計等連網設備的患者數據與HCP系統(tǒng)、護理人員和家庭結合起來，實時支持患者，并實現醫(yī)療服務的快速響應。

3、改善專業(yè)醫(yī)療服務

物聯網還可以支持更好的醫(yī)療服務。例如，ECall (一種可互操作的、協調一致的車內緊急呼叫系統(tǒng))應該在今年10月之前出現在歐盟所有新車和貨車中，它能識別出車輛已經發(fā)生了事故，計算事故的嚴重性，并傳達事故的位置和行駛方向。然后，將這些信息酌情傳遞給交通信息和應急服務部門。隨著車輛與其他設備集成，我們離通過該系統(tǒng)傳達個人健康記錄不遠了，這將有助于做出更快、更好的反應，從而拯救生命。

IBM將傳感器和網絡技術引入醫(yī)院，與OhioHealth合作開發(fā)了可實時監(jiān)控洗手的系統(tǒng)，以減少醫(yī)療相關感染(HAI)。這導致90%的人遵守洗手協議，比以前增加20%，IBM還在研究一系列預測性物聯網解決方案。

由安大略大學理工學院和多倫多病童醫(yī)院共同開發(fā)的Artemis項目，允許在出現任何外部體征之前12至24小時檢測到醫(yī)院感染嬰兒的細微變化。其他正在開發(fā)中的項目旨在發(fā)現腦損傷患者、中風患者和重癥監(jiān)護病房危重病人的并發(fā)癥，然后再對他們進行HCP檢查。

4、數據分析

物聯網特別適合醫(yī)療保健領域的大數據。數據的三個主要維度很好地描述了這一點：數量、種類和速度。數量是指通過能夠傳輸數據的設備、傳感器、系統(tǒng)和物體可以獲得數據的絕對大小。種類說明了平臺可以接受各種數據源的數量，所有這些數據的種類將非常強大。速度描述了傳輸速度，在許多情況下，這將是實時的。當我們大規(guī)模采集數據時，我們可以利用強大的計算機系統(tǒng)(如IBMWatson)來幫助構建可持續(xù)的醫(yī)療保健系統(tǒng)，協作以改善護理和效果，并增加醫(yī)療保健的可及性。

在這么短的一篇文章中，不可能真正全面地描述物聯網在醫(yī)療保健領域提供的機會。例如，我們未能涵蓋實現物聯網愿景的一些關鍵問題，如數據完整性、數據質量、安全性和合規(guī)性。然而，正如人們通過全球通信平臺的連接性徹底改變了我們看待世界和與世界互動的方式一樣，將健康和醫(yī)療領域的各個方面聯系在一起的能力也是非常令人興奮，因為這種能力是以改善人們生活為中心的。