在導致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的出現為醫療創新提供新動力之前，醫療保健方式的大規模轉型已經在進行中。在2020年大流行之前，發達國家的人口老齡化，移動寬帶連接的近乎普遍的可用性以及復雜傳感技術的發展正在推動采用更加個性化，數字或遠程方法來監測和診斷患者。隨著冠狀病毒大流行給有限的醫院設施帶來壓力，醫療服務提供者正在加速實施用于醫院外測試和監測的新技術。傳感器的創新現在使生命體征能夠在家中以臨床級精度進行測量，并在護理點測試樣本，從而無需將樣本發送到遠程實驗室進行處理，并產生更快的結果以加快診斷速度。

這標志著與數十年歷史的標準醫療操作程序的決裂。在傳統的醫療模式中，患者在癥狀明顯或進行常規年度檢查時訪問醫院，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行實驗室分析。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。

當監測生命體征和癥狀所需的復雜設備稀缺且僅在醫院或其他專用醫療機構中可用時，這種治療方法是有意義的。

新的醫療傳感技術的發展為一種截然不同的醫療概念創造了條件。與醫院中使用的大型固定醫療監測設備不同，新的患者監護方法使用的設備：

體積小，甚至可穿戴

功耗低，因此它們可以使用電池運行

提供準確的臨床級測量

這使得醫療監測和測試能夠帶出醫院，并在當地設施（如全科醫生診所或患者家中）進行。為了給患者帶來更大的便利，貼片等可穿戴設備可以連續、謹慎地運行，以便在任何地方實現24/7全天候監控。

通過在現實生活中進行監測進行更好的診斷

實施新的遠程監控技術的動機部分是由于資源稀缺。當COVID-19感染在2020年達到頂峰時，醫院面臨的壓力證明，醫療保健系統很快就會被急性護理服務需求的增長所淹沒。因此，將需要監測生命體征的患者從醫院病床轉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備進行監測可以提供更有用的數據，并產生更好的患者預后。新的醫療監測技術允許對生命體征進行擴展跟蹤，例如心率，心率變異性，血氧飽和度（SpO2）和溫度。通過持續監控，可以發現從業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）診斷技術的并行發展意味著可以自動監控數據流。

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

此外，在家中或護理點設施的監測可以揭示有關患者在現實生活中的健康狀況的信息，而不是在醫院病房的人工且通常充滿壓力的環境中。最新的多參數可穿戴傳感器可以將生命體征與運動和睡眠等其他指標的測量相結合，將醫療數據置于患者生活方式的背景下。

半導體技術應用的新突破

這種新的患者監護模式的引入是21世紀半導體技術和計算機科學一系列發展的結果。

在光電子學領域，已經開發了可以執行光電容積脈搏波（PPG）的光學傳感器解決方案，該解決方案利用無創光學方法來計算心率，呼吸速率和SpO2。微型MEMS運動傳感器同樣可以測量患者的活動，例如運動和睡眠質量，以將生命體征置于上下文中。

在醫院中，用于監測生命體征的許多設備體積龐大且耗電。通過在芯片級實現這種測量功能，ADI公司等半導體制造商可以創建應用于皮膚的醫療貼片等產品，這些產品可以使用電池電源工作數天或數周，同時將測量值無線傳輸到智能手機等主機設備。通過該主機，測量結果可以安全地上傳到云診斷服務，該服務可以將原始電信號流轉換為醫療上可操作的數據。

技術專長與應用訣竅的結合

能夠描述半導體和計算系統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測他們的生命體征。在實際產品中使用這些技術實施解決方案是另一回事。

在ADI公司，我們認識到，我們為醫療保健技術創新者提供的服務可能始于半導體技術，但不能就此結束。因此，我們通過醫療市場的技術專家和領域專家為客戶提供支持。

醫學領域專家的工作是深入了解應用要求以及市場特征的關鍵屬性，例如法規和數據隱私。開發復雜醫療產品的客戶可以更快地創新，更自由，更有信心取得成功的結果，因為他們得到不僅了解其技術而且了解其應用的專家的支持。

在生命體征監測領域，這種應用專業知識得到了開發平臺的支持。例如，生命體征監測（VSM）研究手表是一個多參數開放開發平臺。它具有一套傳感器，采用方便的可穿戴外形尺寸，提供一組連續的生命體征測量，用于生物醫學算法的開發。

VSM 學習腕表采用 PPG 和心電圖來測量心率和心率變異性。其MEMS加速度計執行步數計數，用于改進和通知對運動偽影敏感的算法。手表上的傳感器測量溫度和阻抗，這些值在算法中用于監測壓力和身體成分。這些功能支持醫療和學術機構進行的研究，以評估遠程患者監控的新用例。

將患者監測移出醫院的回報是顯而易見的。ADI公司和其他此類開發平臺的強大VSM手表采用傳感器、模數轉換器和數字信號處理器等精密、低功耗、微型元件，為創新型醫療設備制造商構建未來的監控設備奠定了基礎。

審核編輯：郭婷