物联网在医疗保健应用中的四个部分解读

我对数字健康革命的看法分为四个部分，即：

1、获取信息(互联网时代)

2、相互访问(社交网络)

3、接触自己(通过移动和可穿戴健康技术量化自我)

4、了解每一个人(大数据的后续开发和应用)

有趣的是，这实际上是由五部分组成的数字革命，最后一个不像前四个那样嘈杂。它甚至有点沉默，但是有充分理由相信它对医学、医疗保健和健康的未来发展至关重要。它就是连接一切。

这种连接通常被称为物联网( IoT )，从实际的意义上讲，它可以将整个数字健康革命结合在一起。简单地说，物联网正在将我们周围的物理世界与互联网的虚拟世界联系起来。物理世界指的是家用电器，如咖啡机或恒温器;汽车、工业机械、建筑、自行车、植物、动物、医疗器械，当然还有人体。

尽管这一概念很简单，但这种发展的范围和影响是复杂的，并且已经创造了许多其他术语来描述这种现象。其中一些包括机器对机器通信(M2M)、普适计算、智能服务以及工业物联网。也许事实是，没有一个术语能够完全描述正在发生的事情，因此我们创造了新的术语，以便在我们自己的语境中理解它。

把术语放在一边，将人类与所有可能对其健康产生积极或消极影响的物体联系起来的机会，在提高生活质量、慢性病管理和拯救生命的干预措施方面起到巨大作用，这将真正改变数字技术对医疗保健产生大规模影响的能力。首先，让我们看看物联网基本生态系统的构成：

物联网生态系统看起来非常复杂和混乱，特别是对于那些不从事科技行业的人来说。事实上，即使你从事技术工作，物联网在互操作性方面也存在许多挑战和问题。因此，与其关注传感器、物体和设备的庞大生态系统，不如从理解物联网生态系统的三个主要组成部分开始更容易：

数据采集：

这基本上是由设备或硬件组件完成，在将数据发送到网络之前，从各种传感器收集数据。在健康领域，在过去都是一些基本功能，例如通过智能手机或可穿戴设备来测量运动量。然而，随着心率、血压、血氧等指标以及血糖等特定疾病指标即将进入主流，设备将变得越来越复杂。

数据传输：

这就是如何通过网络从设备、传感器或对象发送数据的方式。从技术上讲，这可以通过有线，也可以通过无线，但实际上，无线网络的发展正在推动物联网的发展。这些无线网络可以被分类为蜂窝移动、卫星和WiFi、蓝牙、ZigBee和RFID等。

数据分析：

这是从设备、物体和传感器收集的所有数据通过网络传输并进行整理、查询和解释，从而触发对人体的响应或提醒。这是一个重要的创新领域，因为大数据和实时分析对于那些希望开发医疗保健领域互联健康物联网解决方案的人来说，是一个真正的竞争高地，在医疗保健领域，分析必须非常准确和安全，因为这是为患者而设计的。

那么，如何利用物联网来改善医疗保健?事实上，连网技术在医疗保健领域的潜在用途是巨大的。但是，我们可以将物联网最突出的医疗保健应用分为四个大类：

1、健康与福祉

医疗保健正从关注疾病转向关注健康，从而关注疾病预防。最突出的例子是可穿戴设备，可跟踪基本活动，通过更先进的技术，可以测量呼吸模式、皮肤电导、环境光和皮肤温度。 Apple最近推出的智能手表，为我们指出了一条通往更先进世界的道路，在不久的将来，甚至可以进行无创血糖测量。这些测量信息可以被应用程序使用，并通过支持程序链接到HCP和EHR / EMR (电子健康/医疗记录)，甚至可以通过ResearchKit作为临床试验的一部分使用。

我们已经可以跟踪和监测婴儿睡觉时的生命体征，通过使用智能尿布，分析尿液，检查水合物水平，并识别尿路感染迹象;连网和游戏化的牙刷可以激励和激发家人保持牙齿健康;对老年人来说，智能监测系统可以允许老年人独立生活：监控活动、分析行为和监测跌倒等问题，并自动提醒护理人员和医疗服务部门。

2、患者支持

一个显而易见的机会是能够更好地支持正在治疗疾病和服用药物的患者及其家人。当面对慢性病和人口老龄化挑战时，这个机会似乎尤其真实。一些早期的发展，如电子药丸分配器，可以提醒你按时吃药，并帮助简化复杂的药物治疗方案，提醒患者和护理人员。这也激发了管理干预措施，例如电子瓶盖，可以监测瓶子中剩余药片或液体的数量，并在需要服用药物时提醒患者。更为复杂的干预措施，如连网设备：吸入器和肺活量计、心电图、血氧、血压设备等，可以改善患者和护理人员的持续测量、监测、教育和支持结构，从而提高临床效果。这些可以提供患者、医疗保健专业服务机构和护理人员及家庭之间的实时信息交换。

更先进的开发包括微芯片药物输送技术。可以将芯片插入皮肤下并在恰当时间施用受控剂量药物。“生物监测药物”也在开发之中，这些数字药物将包含一个微型传感器，可以传达病人何时服用药物以及身体如何反应的重要信息。Proteus已经在与大冢和诺华医药公司合作开发这项技术。

在EarthWorks，我们目前正在设计一个心肺疾病系统，该系统将来自智能秤、血压和血氧计等连网设备的患者数据与HCP系统、护理人员和家庭结合起来，实时支持患者，并实现医疗服务的快速响应。

3、改善专业医疗服务

物联网还可以支持更好的医疗服务。例如，ECall (一种可互操作的、协调一致的车内紧急呼叫系统)应该在今年10月之前出现在欧盟所有新车和货车中，它能识别出车辆已经发生了事故，计算事故的严重性，并传达事故的位置和行驶方向。然后，将这些信息酌情传递给交通信息和应急服务部门。随着车辆与其他设备集成，我们离通过该系统传达个人健康记录不远了，这将有助于做出更快、更好的反应，从而拯救生命。

IBM将传感器和网络技术引入医院，与OhioHealth合作开发了可实时监控洗手的系统，以减少医疗相关感染(HAI)。这导致90%的人遵守洗手协议，比以前增加20%，IBM还在研究一系列预测性物联网解决方案。

由安大略大学理工学院和多伦多病童医院共同开发的Artemis项目，允许在出现任何外部体征之前12至24小时检测到医院感染婴儿的细微变化。其他正在开发中的项目旨在发现脑损伤患者、中风患者和重症监护病房危重病人的并发症，然后再对他们进行HCP检查。

4、数据分析

物联网特别适合医疗保健领域的大数据。数据的三个主要维度很好地描述了这一点：数量、种类和速度。数量是指通过能够传输数据的设备、传感器、系统和物体可以获得数据的绝对大小。种类说明了平台可以接受各种数据源的数量，所有这些数据的种类将非常强大。速度描述了传输速度，在许多情况下，这将是实时的。当我们大规模采集数据时，我们可以利用强大的计算机系统(如IBMWatson)来帮助构建可持续的医疗保健系统，协作以改善护理和效果，并增加医疗保健的可及性。

在这么短的一篇文章中，不可能真正全面地描述物联网在医疗保健领域提供的机会。例如，我们未能涵盖实现物联网愿景的一些关键问题，如数据完整性、数据质量、安全性和合规性。然而，正如人们通过全球通信平台的连接性彻底改变了我们看待世界和与世界互动的方式一样，将健康和医疗领域的各个方面联系在一起的能力也是非常令人兴奋，因为这种能力是以改善人们生活为中心的。