[科普中国]-远程人体功能监测

简介

远程人体功能监测是指利用无线传感技术、移动互联网、云计算、物联网等新兴信息技术手段根据需求进行实时远程监测人体各器官或系统功能的技术。属于移动医疗和移动健康（mHealth）[1-3]领域。

背景及用途生命活动的基本功能单位是细胞。许多形态相似功能相近的细胞，借细胞间质结合在一起构成组织。几种不同的组织构成具有一定形态、完成一定功能的器官。如心、肺、肝、肾等。许多功能相关的器官联合完成一种连续的生理功能，它们共同组成系统[4]。借用工程学等科学原理，人体可视作一个“活的机器”，即把人体看成一系列系统的整合，而每个系统又执行一项主要的作用或任务[5]。

对器官或系统功能的检查和评估是临床医学上诊断疾病和疗效评价的一种重要手段。如心、肺功能检查，骨关节活动度测定，脑功能成像等。传统的“到医院看病、门诊随访”医疗模式难以满足患者和医生对疾病诊治的要求，对重要器官疾病无法有效地做到提前预警、诊断病因、及时治疗和避免突然死亡[6]。尤其对一些慢性或突发性疾病，传统检查方式的时效性和场所限制阻碍了对疾病及时地有效诊治。

为解决这些问题，亟需借助当前迅速发展的电子和信息技术等高科技手段，建立新型的现代医疗模式，对人体器官或系统的功能进行远程、实时、长期的监测，同时将监测数据和结果传输到云医疗服务中心进行存储、处理、传送等操作，由专业医疗人员对功能监测结果实施功能分析、疾病诊断、疗效评定、预警通知、下达医嘱和进一步诊治方案等工作。此方法不受场所限制，使一些常规检查不局限于在医院内进行，还可扩展在居家、户外场地等日常活动场所。同时，此方法还可减轻大型医院或医疗中心日益加重的诊疗负担，增进社区医疗机构的医疗服务功能，为人们提供更好的医疗和健康服务。

技术手段远程人体功能监测所凭借的技术手段包括无线传感技术、移动互联网、云计算、物联网等新兴电子和信息技术。

技术实例复旦大学无锡研究院从2011年起开展有关“实时人体健康监测”的医疗物联网方面的研究，其所用技术架构如图1所示[7]。

应用实例国内应用：2009年，复旦大学附属中山医院研制成功无线传感肺功能仪，用来管理慢性气道疾病患者，使患者在家里就可以完成肺功能监测[8]。无线传感肺功能监测系统框图如图2所示[9]。该项目由复旦大学附属中山医院呼吸科主任、上海市呼吸病研究所所长白春学教授主持研制。白春学教授带领团队基于IT、无线传感和物联网等新技术，研发并提出了“移动云加端物联网医学（Telemedicine plus mobile Health，简称TmH）”概念。并在国际上最早提出应用物联网医学技术监测呼吸功能的方法并成功研究出样机。已获得授权专利3项。

国外应用：在2014年发表的研究报告中，美国伊利诺伊大学厄本那 - 香槟分校等机构的研究人员将智能手机放置在裤袋或腰包中，采用嵌入到智能手机中的运动传感器和他们开发的app软件GaitTrack监测人的步态信息，通过步态分析的方法监测一些慢性病人（如慢性阻塞性肺疾病、哮喘等）的健康状况[10]。该研究为远程监测步态进而评估人的健康状况打下了基础。

本词条内容贡献者为:

刘庆凯 - 博士 - 首都医科大学生物医学工程学院张宽 - 教授 - 首都医科大学生物医学工程学院