在導(dǎo)致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的出現(xiàn)為醫(yī)療創(chuàng)新提供新動力之前，醫(yī)療保健方式的大規(guī)模轉(zhuǎn)型已經(jīng)在進(jìn)行中。在2020年大流行之前，發(fā)達(dá)國家的人口老齡化，移動寬帶連接的近乎普遍的可用性以及復(fù)雜傳感技術(shù)的發(fā)展正在推動采用更加個性化，數(shù)字或遠(yuǎn)程方法來監(jiān)測和診斷患者。隨著冠狀病毒大流行給有限的醫(yī)院設(shè)施帶來壓力，醫(yī)療服務(wù)提供者正在加速實(shí)施用于醫(yī)院外測試和監(jiān)測的新技術(shù)。傳感器的創(chuàng)新現(xiàn)在使生命體征能夠在家中以臨床級精度進(jìn)行測量，并在護(hù)理點(diǎn)測試樣本，從而無需將樣本發(fā)送到遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理，并產(chǎn)生更快的結(jié)果以加快診斷速度。

這標(biāo)志著與數(shù)十年歷史的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療操作程序的決裂。在傳統(tǒng)的醫(yī)療模式中，患者在癥狀明顯或進(jìn)行常規(guī)年度檢查時訪問醫(yī)院，并接受一次測試，這些測試通常會在診斷或健康評估之前被送走進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。在許多情況下，這種診斷將在最初的咨詢后很久才做出，并且基于患者病情的單一快照。

當(dāng)監(jiān)測生命體征和癥狀所需的復(fù)雜設(shè)備稀缺且僅在醫(yī)院或其他專用醫(yī)療機(jī)構(gòu)中可用時，這種治療方法是有意義的。

新的醫(yī)療傳感技術(shù)的發(fā)展為一種截然不同的醫(yī)療概念創(chuàng)造了條件。與醫(yī)院中使用的大型固定醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備不同，新的患者監(jiān)護(hù)方法使用的設(shè)備：

體積小，甚至可穿戴

功耗低，因此它們可以使用電池運(yùn)行

提供準(zhǔn)確的臨床級測量

這使得醫(yī)療監(jiān)測和測試能夠帶出醫(yī)院，并在當(dāng)?shù)卦O(shè)施（如全科醫(yī)生診所或患者家中）進(jìn)行。為了給患者帶來更大的便利，貼片等可穿戴設(shè)備可以連續(xù)、謹(jǐn)慎地運(yùn)行，以便在任何地方實(shí)現(xiàn)24/7全天候監(jiān)控。

通過在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行監(jiān)測進(jìn)行更好的診斷

實(shí)施新的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的動機(jī)部分是由于資源稀缺。當(dāng)COVID-19感染在2020年達(dá)到頂峰時，醫(yī)院面臨的壓力證明，醫(yī)療保健系統(tǒng)很快就會被急性護(hù)理服務(wù)需求的增長所淹沒。因此，將需要監(jiān)測生命體征的患者從醫(yī)院病床轉(zhuǎn)移到診所或自己的家中是一種明智的長期策略。

但同樣重要的是，使用便攜式或可穿戴設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測可以提供更有用的數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生更好的患者預(yù)后。新的醫(yī)療監(jiān)測技術(shù)允許對生命體征進(jìn)行擴(kuò)展跟蹤，例如心率，心率變異性，血氧飽和度（SpO2）和溫度。通過持續(xù)監(jiān)控，可以發(fā)現(xiàn)從業(yè)者在與患者的一次約會中可以捕獲的單個快照中無法檢測到的趨勢和模式。人工智能（AI）診斷技術(shù)的并行發(fā)展意味著可以自動監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流。

這種基于人工智能的方法不是用數(shù)據(jù)淹沒患者的醫(yī)生，而是使用技術(shù)來監(jiān)控背景中生命體征的模式，并且僅在需要醫(yī)生的個人干預(yù)時才舉起旗幟。通過檢測表明未來發(fā)病率的前體信號，患者和醫(yī)生可以一起改變藥物，生活方式或飲食，以防止以前在醫(yī)院的急性護(hù)理病房就診時出現(xiàn)的情況的發(fā)作。

此外，在家中或護(hù)理點(diǎn)設(shè)施的監(jiān)測可以揭示有關(guān)患者在現(xiàn)實(shí)生活中的健康狀況的信息，而不是在醫(yī)院病房的人工且通常充滿壓力的環(huán)境中。最新的多參數(shù)可穿戴傳感器可以將生命體征與運(yùn)動和睡眠等其他指標(biāo)的測量相結(jié)合，將醫(yī)療數(shù)據(jù)置于患者生活方式的背景下。

半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用的新突破

這種新的患者監(jiān)護(hù)模式的引入是21世紀(jì)半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)一系列發(fā)展的結(jié)果。

在光電子學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)了可以執(zhí)行光電容積脈搏波（PPG）的光學(xué)傳感器解決方案，該解決方案利用無創(chuàng)光學(xué)方法來計(jì)算心率，呼吸速率和SpO2。微型MEMS運(yùn)動傳感器同樣可以測量患者的活動，例如運(yùn)動和睡眠質(zhì)量，以將生命體征置于上下文中。

在醫(yī)院中，用于監(jiān)測生命體征的許多設(shè)備體積龐大且耗電。通過在芯片級實(shí)現(xiàn)這種測量功能，ADI公司等半導(dǎo)體制造商可以創(chuàng)建應(yīng)用于皮膚的醫(yī)療貼片等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以使用電池電源工作數(shù)天或數(shù)周，同時將測量值無線傳輸?shù)?a target="_blank">智能手機(jī)等主機(jī)設(shè)備。通過該主機(jī)，測量結(jié)果可以安全地上傳到云診斷服務(wù)，該服務(wù)可以將原始電信號流轉(zhuǎn)換為醫(yī)療上可操作的數(shù)據(jù)。

技術(shù)專長與應(yīng)用訣竅的結(jié)合

能夠描述半導(dǎo)體和計(jì)算系統(tǒng)的功能要求是一回事，這些要求使患者能夠佩戴智能手表或貼片來監(jiān)測他們的生命體征。在實(shí)際產(chǎn)品中使用這些技術(shù)實(shí)施解決方案是另一回事。

在ADI公司，我們認(rèn)識到，我們?yōu)獒t(yī)療保健技術(shù)創(chuàng)新者提供的服務(wù)可能始于半導(dǎo)體技術(shù)，但不能就此結(jié)束。因此，我們通過醫(yī)療市場的技術(shù)專家和領(lǐng)域?qū)＜覟榭蛻籼峁┲С帧?/p>

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业墓ぷ魇巧钊肓私鈶?yīng)用要求以及市場特征的關(guān)鍵屬性，例如法規(guī)和數(shù)據(jù)隱私。開發(fā)復(fù)雜醫(yī)療產(chǎn)品的客戶可以更快地創(chuàng)新，更自由，更有信心取得成功的結(jié)果，因?yàn)樗麄兊玫讲粌H了解其技術(shù)而且了解其應(yīng)用的專家的支持。

在生命體征監(jiān)測領(lǐng)域，這種應(yīng)用專業(yè)知識得到了開發(fā)平臺的支持。例如，生命體征監(jiān)測（VSM）研究手表是一個多參數(shù)開放開發(fā)平臺。它具有一套傳感器，采用方便的可穿戴外形尺寸，提供一組連續(xù)的生命體征測量，用于生物醫(yī)學(xué)算法的開發(fā)。

VSM 學(xué)習(xí)腕表采用 PPG 和心電圖來測量心率和心率變異性。其MEMS加速度計(jì)執(zhí)行步數(shù)計(jì)數(shù)，用于改進(jìn)和通知對運(yùn)動偽影敏感的算法。手表上的傳感器測量溫度和阻抗，這些值在算法中用于監(jiān)測壓力和身體成分。這些功能支持醫(yī)療和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的研究，以評估遠(yuǎn)程患者監(jiān)控的新用例。

將患者監(jiān)測移出醫(yī)院的回報是顯而易見的。ADI公司和其他此類開發(fā)平臺的強(qiáng)大VSM手表采用傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理器等精密、低功耗、微型元件，為創(chuàng)新型醫(yī)療設(shè)備制造商構(gòu)建未來的監(jiān)控設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。

審核編輯：郭婷