遠程人體功能監測

簡介

遠程人體功能監測是指利用無線感測技術、移動網際網路、雲計算、物聯網等新興信息技術手段根據需求進行實時遠程監測人體各器官或系統功能的技術。屬於移動醫療和移動健康（mHealth）[1-3]領域。

背景及用途

生命活動的基本功能單位是細胞。許多形態相似功能相近的細胞，借細胞間質結合在一起構成組織。幾種不同的組織構成具有一定形態、完成一定功能的器官。如心、肺、肝、腎等。許多功能相關的器官聯合完成一種連續的生理功能，它們共同組成系統[4]。借用工程學等科學原理，人體可視作一個“活的機器”，即把人體看成一系列系統的整合，而每個系統又執行一項主要的作用或任務[5]。

對器官或系統功能的檢查和評估是臨床醫學上診斷疾病和療效評價的一種重要手段。如心、肺功能檢查，骨關節活動度測定，腦功能成像等。傳統的“到醫院看病、門診隨訪”醫療模式難以滿足患者和醫生對疾病診治的要求，對重要器官疾病無法有效地做到提前預警、診斷病因、及時治療和避免突然死亡[6]。尤其對一些慢性或突發性疾病，傳統檢查方式的時效性和場所限制阻礙了對疾病及時地有效診治。

為解決這些問題，亟需藉助當前迅速發展的電子和信息技術等高科技手段，建立新型的現代醫療模式，對人體器官或系統的功能進行遠程、實時、長期的監測，同時將監測數據和結果傳輸到雲醫療服務中心進行存儲、處理、傳送等操作，由專業醫療人員對功能監測結果實施功能分析、疾病診斷、療效評定、預警通知、下達醫囑和進一步診治方案等工作。此方法不受場所限制，使一些常規檢查不局限於在醫院內進行，還可擴展在居家、戶外場地等日常活動場所。同時，此方法還可減輕大型醫院或醫療中心日益加重的診療負擔，增進社區醫療機構的醫療服務功能，為人們提供更好的醫療和健康服務。

技術手段

遠程人體功能監測所憑藉的技術手段包括無線感測技術、移動網際網路、雲計算、物聯網等新興電子和信息技術。

技術實例

復旦大學無錫研究院從2011年起開展有關“實時人體健康監測”的醫療物聯網方面的研究，其所用技術架構如圖1所示[7]。

套用實例

國內套用：

2009年，復旦大學附屬中山醫院研製成功無線感測肺功能儀，用來管理慢性氣道疾病患者，使患者在家裡就可以完成肺功能監測[8]。無線感測肺功能監測系統框圖如圖2所示[9]。該項目由復旦大學附屬中山醫院呼吸科主任、上海市呼吸病研究所所長白春學教授主持研製。白春學教授帶領團隊基於IT、無線感測和物聯網等新技術，研發並提出了“移動雲加端物聯網醫學（Telemedicine plus mobile Health，簡稱TmH）”概念。並在國際上最早提出套用物聯網醫學技術監測呼吸功能的方法並成功研究出樣機。已獲得授權專利3項。

國外套用：

在2014年發表的研究報告中，美國伊利諾伊大學厄本那 - 香檳分校等機構的研究人員將智慧型手機放置在褲袋或腰包中，採用嵌入到智慧型手機中的運動感測器和他們開發的app軟體GaitTrack監測人的步態信息，通過步態分析的方法監測一些慢性病人（如慢性阻塞性肺疾病、哮喘等）的健康狀況[10]。該研究為遠程監測步態進而評估人的健康狀況打下了基礎。