可穿戴設備作為數字健康的重要組成部分,正逐步滲透到臨床護理領域。該文探討了可穿戴設備在臨床護理領域中的應用現狀,重點介紹了其在生理參數實時監測、疾病管理及功能康復上的重要作用;另外,分析出其面臨著規范化建設、數據安全與隱私保護、成本效益分析等方面的挑戰,提出了加強政策制定、推進標準化發展、促進技術創新等措施,旨在為高質量臨床護理工作的開展提供參考借鑒。
引用本文: 陽莉, 李佩芳, 張林, 朱紅彥, 蒲興翠, 屈俊紅, 王立群, 陳佳麗, 寧寧. 可穿戴設備在臨床護理領域中的應用現狀及未來趨勢分析. 華西醫學, 2024, 39(10): 1645-1649. doi: 10.7507/1002-0179.202408384 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《華西醫學》版權所有,未經授權不得轉載、改編
隨著全球人口老齡化加劇和慢性病患病率的上升,老年人和慢性病患者的長期護理需求急劇增加,傳統護理模式難以滿足這一龐大群體的健康管理需求,醫療服務亟需通過創新技術手段提升護理效率與質量。人工智能(artificial intelligence, AI)、大數據和物聯網等新興技術的快速發展,為解決這些問題提供了新的途徑,可穿戴設備作為數字健康的重要組成部分,正逐步滲透到醫療護理領域的方方面面[1]。這些設備通過實時采集用戶的生理或環境數據,并將其傳輸至智能手機或云端平臺進行分析,提供持續的健康監測和智能反饋,極大地提升了診療效率與質量,緩解了傳統護理模式中依賴定期檢查和患者自我報告的局限性。因此,本文現綜述可穿戴設備在臨床護理領域中的應用現狀,以為推動臨床護理的高效發展和高質量研究提供參考。
1 可穿戴設備的定義與特征
可穿戴設備是指通過集成傳感器、無線通信、芯片、多媒體技術等元件,將電子設備以可穿戴形式設計,使其能夠持續監測、記錄和分析用戶的生理或環境數據,并通過無線通信與其他設備或云端系統進行數據交互,旨在為用戶提供便捷、個性化和實時的服務與體驗[2]。
廣義上,可穿戴設備包括智能手表、智能手環、智能眼鏡、智能衣物、植入式設備等多種形態。其核心特征包括便攜性、實時性、可交互性和無創性。
2 可穿戴設備在臨床護理領域中的應用
2.1 實時監測與預見性護理
對于生命體征(體溫、脈搏、呼吸頻率、血壓、疼痛)的實時監測是預見性護理的基礎,可穿戴設備在這一領域的相關研究較為豐富[3-4]。通過連續、無線、輕便獲取患者的關鍵性生理指標,護理人員能實時掌握患者的健康狀況并及時發現潛在的健康風險,在不良事件發生前進行有效干預[5]。同時也為患者自我管理和健康教育提供了新的思路,這些數據不僅幫助患者更好地了解自身的健康狀況,可穿戴設備還能據此提供個性化的健康建議[6]。
我國研究者設計了一種可穿戴式智能無線精密體溫監測系統,使用貼片或佩戴手環可對腋下和腕部體溫進行多方位、連續采集,相較于傳統的體溫監測設備如紅外額式溫度計極大地提升了護理人員的采集效率[7]。上臂袖帶式血壓測量技術無法對日常生活中軀體及情緒變化下的血壓進行動態監測和實時記錄,具有無創、體積緊湊、輕便特點的可穿戴式血壓測量技術[8]和可同時測量心率及脈率的眼鏡架[9]近年已被廣泛應用于實際。Tan 等[10]設計的增強型血壓監測腕帶傳感器與深度學習結合后可準確預測血壓數值,能夠實現連續血壓監測和脈搏波監測。另外利用光電容積描記法或應用脈搏波波形分析技術建立血壓預測模型也可準確獲取血壓值[11]。此外,通過 MPU6050 加速度傳感器采集人體呼吸運動的加速度數據并繪制呼吸運動波形可及時發現病情變化如睡眠呼吸暫停[12]、預測心搏驟停等危險事件的發生[13]。Lu 等[14]團隊設計出的智能呼吸監測口罩可通過監測電信號的變化來判斷是否患病。研究表明,配備心電圖監測功能的可穿戴設備能夠早期識別心房顫動等心律失常表現,從而預防潛在的心臟事件[15-16]。過去,對第五大生命體征——疼痛的評估主要是基于患者自我報告,存在一定的回憶偏倚和測量誤差,而可穿戴設備通過監測與疼痛相關的生理參數如心率變異性、皮膚電活動、肌電圖等能實現客觀、量化、動態、全面的監測,在疼痛識別、疼痛強度監測、疼痛治療、疼痛干預療效評估及疼痛管理方面發揮了巨大的作用[17]。
除了對生命體征的監測,可穿戴設備對于步態和皮膚狀況的監測有效地預防了跌倒和壓力性損傷的發生。對于老年患者來說,跌倒是一個常見的致傷因素。尤其是患有骨科疾病的人群,由于疾病所致的疼痛與步態不穩,大多患者處于跌倒高風險,而通過可穿戴設備對步態速度和搖擺面積進行實時監測,及以 MPU6050 陀螺儀作為傳感器采集人體偏轉角度和加速度變化,護理人員可以判斷是否有跌倒風險,并預見性地實施防跌倒措施[18]。黃衍標等[19]通過腕部可穿戴設備監測老年人的運動狀態,在識別出潛在的跌倒風險后,及時調整護理方案,從而有效預防了跌倒事故。可穿戴設備在壓力性損傷(pressure injury, PI)的預防中也發揮了重要作用[20]。通過持續監測導致 PI 發生的各種危險因素(如皮膚溫濕度、皮膚阻抗、壓力等基礎參數),護理人員可及時了解身體各部位的受壓情況并采取相應措施。另外,利用可穿戴技術監測患者體位變換過程(如體位變換角度、方向、時間等參數)還能個體化預防 PI 的發生。
2.2 疾病的主動健康管理
當前醫學模式已從“以疾病為中心”轉為“以患者為中心”,疾病管理愈發趨于個性化、精準化。可穿戴技術通過實時監測和數據分析,使個體化治療和健康管理得以精確實施[21-22]。在癲癇患者的自我管理中,可穿戴傳感器主要用于監測癲癇發作、預警癲癇意外猝死、提高用藥依從性[23]。梁存禹等[24]基于可穿戴式心電監測對冠心病經皮冠狀動脈介入治療術后患者實施了新型健康管理模式,結果發現其提高了患者的冠心病自我管理行為和知識水平,使心律失常及 ST 段改變的檢出率增高。在心血管疾病患者中,可穿戴設備在其飲食、體重、運動、服藥、行為、心理及風險預警管理等方面發揮了重要作用:如一種基于水凝膠的牙齒附著體傳感器被開發,其能識別正在攝入的食物種類由此輔助患者進行飲食管理,通過佩戴智能手環采集體重步數、心率等指標可指導患者控制體重及運動[25]。
此外,可穿戴技術在呼吸系統疾病管理中的應用也得到了廣泛認可[26]。通過智能背心、智能胸帶、呼出氣監測儀等可穿戴設備實時監測患者日常身體活動、呼吸頻率、睡眠狀況,可實現遠程病情評估及康復訓練指導,對于慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘、疾病的早期發現及急性加重預警等具有重要意義。潘良鳳等[27]應用健康手環對慢性病高危人群(糖耐量異常、超重和肥胖)進行科學的飲食和運動指導及干預,結果表明其能改善慢性病高危人群的不良生活習慣和行為方式,有效預防了慢性病發生和發展。
2.3 功能康復
康復鍛煉是讓患者術后恢復健康、重返日常生活的重要舉措。國內外研究者引入可穿戴技術增強了患者康復鍛煉的依從性及實施效果[28]。在運動康復過程中,設備可以監測患者的運動量和姿勢,并通過應用程序提醒患者糾正不良姿勢或增加運動強度[29]。這種實時反饋機制不僅提高了患者的參與度,還增強了患者對自身健康的責任感,從而促進了長期的健康行為改變。目前已被證實可穿戴設備在心臟康復、骨科患者術后康復及心理康復中的重要價值[30]。針對心血管疾病患者的心臟康復運動,可穿戴設備通過運動指導、運動記錄、遠程監管和危險預警功能,顯著提高了該運動的有效性、專業性和安全性[31]。對于骨科術后的患者,可穿戴設備主要用于康復訓練安全監護、療效評定、輔助肢體康復及居家康復[32]。Totaro 等[33]研設計了一款柔性傳感器與紡織品結合的可穿戴設備,不僅可保護、支撐關節,還能監測關節運動以便專業人員提出具體的康復指導。通過給患者佩戴可采集心理特征的手環、穿戴可監測日常壓力的電子馬甲,醫務人員能實時評估其心理健康狀態,可在嚴重心理疾病發生之前采取干預措施調節心理狀況促進心理康復[30]。
此外,虛擬現實技術與可穿戴設備的結合,為康復訓練提供了創新的手段。患者佩戴頭戴式顯示器和動作捕捉設備,可以在虛擬環境中進行康復訓練,如平衡訓練、下肢功能恢復等[34]。這種沉浸式的康復體驗不僅提高了患者的訓練參與度,還通過虛擬場景模擬實際生活中的活動,使康復訓練更具針對性。研究表明,結合虛擬現實技術的康復訓練設備,可改善中風后患者的上肢功能和日常生活活動能力[35]。
3 挑戰與未來趨勢
盡管可穿戴設備在實時監測、個體化治療、康復鍛煉等方面展現出了巨大的潛力,但其在醫療系統中的應用仍然面臨諸多挑戰。
3.1 標準化發展
政策制定的滯后性及標準化發展不足限制了可穿戴技術的發展。當前,許多國家的醫療隱私法律尚未充分覆蓋通過可穿戴設備收集的大量患者數據,導致數據泄露和濫用的風險增加[21]。因此,出臺專門法規以規范數據管理并保護患者隱私已成為迫切需求。可穿戴設備的數據傳輸至云端或其他設備的過程可能面臨竊取、篡改或丟失的風險[36]。如未經授權的第三方可能通過攻擊設備或網絡,獲取患者的敏感信息,導致隱私泄露。此外,數據的商業化使用也引發了倫理爭議,一些企業在未經患者同意的情況下,將數據用于營銷或其他商業目的,侵害了患者的隱私權。
互操作性指不同設備和系統之間通信和交換數據的能力,這對于在不同的醫療保健提供者和系統之間共享患者數據至關重要。然而,當前不同廠商開發的可穿戴設備在數據格式、通信協議等方面存在較大差異,導致它們很難集成和整合到現有的醫療系統中[36]。這種技術壁壘不僅限制了跨設備的數據聯動與分析,還增加了醫療機構在設備選擇和使用上的復雜性和成本。另外,不同設備之間的數據共享和同步機制若未得到嚴格管理,可能導致數據的非授權訪問和濫用。這些問題不僅影響了患者對設備的信任度,也可能對醫療機構的聲譽造成不利影響。因此,制定統一的行業標準,規范設備設計、數據處理和通信協議,將有助于提升設備兼容性,推動數據的高效整合與利用。
為了解決這些問題,需要從技術和政策2個方面入手。在技術層面,應加強數據加密技術的應用,如端到端加密和基于區塊鏈的分布式存儲技術,以確保數據在傳輸和存儲過程中的安全性。在政策層面,國家應出臺制定行業標準以規范數據的采集、處理、存儲和共享,將有助于提升數據管理的透明度和安全性。
3.2 成本與效益
可穿戴設備在提升護理質量、改善患者結局方面具有顯著優勢,但其高昂的初始投資、維護成本以及潛在的隱性費用,成為醫療機構和患者需要考慮的重要因素[37]。高質量設備通常集成了先進的傳感器、數據處理和通信技術,這些技術的研發和生產成本較高。尤其在需要大規模部署智能監測設備時,醫療機構面臨的資金壓力尤為明顯。此外,這些設備還需要定期的維護、軟件更新和傳感器更換,進一步增加了運營成本。其次,醫療機構需要對護理人員進行專門培訓,確保他們能夠正確操作設備并解讀生成的數據,以優化護理決策。
盡管初期成本較高,可穿戴設備的長期效益可能抵消這些投入[38]。通過實時監測和預見性護理,醫療機構可以減少住院時間和再入院率,從而降低整體醫療成本。尤其在慢性病管理中,個性化健康管理能夠減少急性發作頻率,降低治療和住院費用。隨著設備使用規模的擴大和時間的延長,單位成本顯著降低,提升了投資回報率。對于高風險患者群體,早期投入可穿戴技術帶來的長期效益更加明顯,既能改善預后,又能減少并發癥帶來的醫療開支。
3.3 技術進步與創新
傳感器技術的進步是推動可穿戴設備發展的核心因素之一。近年來,柔性電子和納米技術的發展,使傳感器更輕便、柔軟,能夠貼合皮膚或植入體內,實現連續且無創的監測[39]。這些技術進步不僅提高了數據的準確性和可靠性,也提升了患者的佩戴舒適度,促進了設備在臨床護理中的應用。
多模態監測和個性化定制成為可穿戴技術的重要發展趨勢。結合多種傳感器的設備能夠同時監測多個生理指標,可為患者提供一站式的健康監測解決方案。例如,集成心電圖、血氧、血壓和體溫監測功能的設備,可以提供更全面的健康評估。隨著 3D 打印和智能材料的發展,個性化定制的可穿戴設備日益普及,為患者提供更加貼合個人需求的護理支持。
此外,數據分析與AI的融合顯著增強了可穿戴技術的智能化水平。AI 算法通過實時分析大數據,使得可穿戴設備不僅能夠監測患者的健康狀況,還可以預測疾病的發作和進展。如 AI 應用于心電圖數據分析時,能夠精準識別心房顫動等心律失常的早期信號,幫助護理人員及時干預,避免更嚴重的心臟事件發生[40]。這種智能化監測使護理人員能在病情變化的早期進行干預,可提升護理的主動性和精確性。
未來,可穿戴技術與虛擬現實、增強現實及混合現實技術等前沿技術的融合,將進一步推動其在臨床護理中的應用[41]。如虛擬現實技術能夠為患者提供沉浸式的康復訓練環境,幫助患者在虛擬世界中進行精確的康復訓練,并提升其參與度與療效。增強現實技術則能夠在手術和護理操作中為醫生和護理人員提供增強的現實視圖。混合現實技術技術將虛擬與現實結合,可用于患者模擬訓練和遠程醫療,支持醫生通過可穿戴設備與患者互動,實現遠程護理干預。這些技術創新將為個性化、精準化的醫療護理提供更多可能性,推動可穿戴技術在醫療領域的發展。
4 小結
可穿戴技術在臨床護理中的應用展現了巨大的潛力,通過實時監測、個體化治療、康復鍛煉和患者自我管理,提升了護理質量和患者健康管理的效果。實時監測使護理人員能夠及時發現潛在風險,并進行預見性干預;在個體化治療和慢性病管理中,可穿戴設備通過持續的數據分析優化了治療方案,在康復鍛煉領域的應用則為患者提供了更為精準的康復指導。然而,數據安全與隱私問題、高昂的設備成本、技術標準化的缺乏仍是其廣泛應用的主要障礙。為推動可穿戴技術的普及和有效應用,需加強政策制定、完善標準化發展,并確保技術應用的安全性與可持續性。隨著傳感器技術、AI和 5G 通信的持續進步,可穿戴技術將在臨床護理、護理教育、護理管理中發揮更為重要的作用。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
隨著全球人口老齡化加劇和慢性病患病率的上升,老年人和慢性病患者的長期護理需求急劇增加,傳統護理模式難以滿足這一龐大群體的健康管理需求,醫療服務亟需通過創新技術手段提升護理效率與質量。人工智能(artificial intelligence, AI)、大數據和物聯網等新興技術的快速發展,為解決這些問題提供了新的途徑,可穿戴設備作為數字健康的重要組成部分,正逐步滲透到醫療護理領域的方方面面[1]。這些設備通過實時采集用戶的生理或環境數據,并將其傳輸至智能手機或云端平臺進行分析,提供持續的健康監測和智能反饋,極大地提升了診療效率與質量,緩解了傳統護理模式中依賴定期檢查和患者自我報告的局限性。因此,本文現綜述可穿戴設備在臨床護理領域中的應用現狀,以為推動臨床護理的高效發展和高質量研究提供參考。
1 可穿戴設備的定義與特征
可穿戴設備是指通過集成傳感器、無線通信、芯片、多媒體技術等元件,將電子設備以可穿戴形式設計,使其能夠持續監測、記錄和分析用戶的生理或環境數據,并通過無線通信與其他設備或云端系統進行數據交互,旨在為用戶提供便捷、個性化和實時的服務與體驗[2]。
廣義上,可穿戴設備包括智能手表、智能手環、智能眼鏡、智能衣物、植入式設備等多種形態。其核心特征包括便攜性、實時性、可交互性和無創性。
2 可穿戴設備在臨床護理領域中的應用
2.1 實時監測與預見性護理
對于生命體征(體溫、脈搏、呼吸頻率、血壓、疼痛)的實時監測是預見性護理的基礎,可穿戴設備在這一領域的相關研究較為豐富[3-4]。通過連續、無線、輕便獲取患者的關鍵性生理指標,護理人員能實時掌握患者的健康狀況并及時發現潛在的健康風險,在不良事件發生前進行有效干預[5]。同時也為患者自我管理和健康教育提供了新的思路,這些數據不僅幫助患者更好地了解自身的健康狀況,可穿戴設備還能據此提供個性化的健康建議[6]。
我國研究者設計了一種可穿戴式智能無線精密體溫監測系統,使用貼片或佩戴手環可對腋下和腕部體溫進行多方位、連續采集,相較于傳統的體溫監測設備如紅外額式溫度計極大地提升了護理人員的采集效率[7]。上臂袖帶式血壓測量技術無法對日常生活中軀體及情緒變化下的血壓進行動態監測和實時記錄,具有無創、體積緊湊、輕便特點的可穿戴式血壓測量技術[8]和可同時測量心率及脈率的眼鏡架[9]近年已被廣泛應用于實際。Tan 等[10]設計的增強型血壓監測腕帶傳感器與深度學習結合后可準確預測血壓數值,能夠實現連續血壓監測和脈搏波監測。另外利用光電容積描記法或應用脈搏波波形分析技術建立血壓預測模型也可準確獲取血壓值[11]。此外,通過 MPU6050 加速度傳感器采集人體呼吸運動的加速度數據并繪制呼吸運動波形可及時發現病情變化如睡眠呼吸暫停[12]、預測心搏驟停等危險事件的發生[13]。Lu 等[14]團隊設計出的智能呼吸監測口罩可通過監測電信號的變化來判斷是否患病。研究表明,配備心電圖監測功能的可穿戴設備能夠早期識別心房顫動等心律失常表現,從而預防潛在的心臟事件[15-16]。過去,對第五大生命體征——疼痛的評估主要是基于患者自我報告,存在一定的回憶偏倚和測量誤差,而可穿戴設備通過監測與疼痛相關的生理參數如心率變異性、皮膚電活動、肌電圖等能實現客觀、量化、動態、全面的監測,在疼痛識別、疼痛強度監測、疼痛治療、疼痛干預療效評估及疼痛管理方面發揮了巨大的作用[17]。
除了對生命體征的監測,可穿戴設備對于步態和皮膚狀況的監測有效地預防了跌倒和壓力性損傷的發生。對于老年患者來說,跌倒是一個常見的致傷因素。尤其是患有骨科疾病的人群,由于疾病所致的疼痛與步態不穩,大多患者處于跌倒高風險,而通過可穿戴設備對步態速度和搖擺面積進行實時監測,及以 MPU6050 陀螺儀作為傳感器采集人體偏轉角度和加速度變化,護理人員可以判斷是否有跌倒風險,并預見性地實施防跌倒措施[18]。黃衍標等[19]通過腕部可穿戴設備監測老年人的運動狀態,在識別出潛在的跌倒風險后,及時調整護理方案,從而有效預防了跌倒事故。可穿戴設備在壓力性損傷(pressure injury, PI)的預防中也發揮了重要作用[20]。通過持續監測導致 PI 發生的各種危險因素(如皮膚溫濕度、皮膚阻抗、壓力等基礎參數),護理人員可及時了解身體各部位的受壓情況并采取相應措施。另外,利用可穿戴技術監測患者體位變換過程(如體位變換角度、方向、時間等參數)還能個體化預防 PI 的發生。
2.2 疾病的主動健康管理
當前醫學模式已從“以疾病為中心”轉為“以患者為中心”,疾病管理愈發趨于個性化、精準化。可穿戴技術通過實時監測和數據分析,使個體化治療和健康管理得以精確實施[21-22]。在癲癇患者的自我管理中,可穿戴傳感器主要用于監測癲癇發作、預警癲癇意外猝死、提高用藥依從性[23]。梁存禹等[24]基于可穿戴式心電監測對冠心病經皮冠狀動脈介入治療術后患者實施了新型健康管理模式,結果發現其提高了患者的冠心病自我管理行為和知識水平,使心律失常及 ST 段改變的檢出率增高。在心血管疾病患者中,可穿戴設備在其飲食、體重、運動、服藥、行為、心理及風險預警管理等方面發揮了重要作用:如一種基于水凝膠的牙齒附著體傳感器被開發,其能識別正在攝入的食物種類由此輔助患者進行飲食管理,通過佩戴智能手環采集體重步數、心率等指標可指導患者控制體重及運動[25]。
此外,可穿戴技術在呼吸系統疾病管理中的應用也得到了廣泛認可[26]。通過智能背心、智能胸帶、呼出氣監測儀等可穿戴設備實時監測患者日常身體活動、呼吸頻率、睡眠狀況,可實現遠程病情評估及康復訓練指導,對于慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘、疾病的早期發現及急性加重預警等具有重要意義。潘良鳳等[27]應用健康手環對慢性病高危人群(糖耐量異常、超重和肥胖)進行科學的飲食和運動指導及干預,結果表明其能改善慢性病高危人群的不良生活習慣和行為方式,有效預防了慢性病發生和發展。
2.3 功能康復
康復鍛煉是讓患者術后恢復健康、重返日常生活的重要舉措。國內外研究者引入可穿戴技術增強了患者康復鍛煉的依從性及實施效果[28]。在運動康復過程中,設備可以監測患者的運動量和姿勢,并通過應用程序提醒患者糾正不良姿勢或增加運動強度[29]。這種實時反饋機制不僅提高了患者的參與度,還增強了患者對自身健康的責任感,從而促進了長期的健康行為改變。目前已被證實可穿戴設備在心臟康復、骨科患者術后康復及心理康復中的重要價值[30]。針對心血管疾病患者的心臟康復運動,可穿戴設備通過運動指導、運動記錄、遠程監管和危險預警功能,顯著提高了該運動的有效性、專業性和安全性[31]。對于骨科術后的患者,可穿戴設備主要用于康復訓練安全監護、療效評定、輔助肢體康復及居家康復[32]。Totaro 等[33]研設計了一款柔性傳感器與紡織品結合的可穿戴設備,不僅可保護、支撐關節,還能監測關節運動以便專業人員提出具體的康復指導。通過給患者佩戴可采集心理特征的手環、穿戴可監測日常壓力的電子馬甲,醫務人員能實時評估其心理健康狀態,可在嚴重心理疾病發生之前采取干預措施調節心理狀況促進心理康復[30]。
此外,虛擬現實技術與可穿戴設備的結合,為康復訓練提供了創新的手段。患者佩戴頭戴式顯示器和動作捕捉設備,可以在虛擬環境中進行康復訓練,如平衡訓練、下肢功能恢復等[34]。這種沉浸式的康復體驗不僅提高了患者的訓練參與度,還通過虛擬場景模擬實際生活中的活動,使康復訓練更具針對性。研究表明,結合虛擬現實技術的康復訓練設備,可改善中風后患者的上肢功能和日常生活活動能力[35]。
3 挑戰與未來趨勢
盡管可穿戴設備在實時監測、個體化治療、康復鍛煉等方面展現出了巨大的潛力,但其在醫療系統中的應用仍然面臨諸多挑戰。
3.1 標準化發展
政策制定的滯后性及標準化發展不足限制了可穿戴技術的發展。當前,許多國家的醫療隱私法律尚未充分覆蓋通過可穿戴設備收集的大量患者數據,導致數據泄露和濫用的風險增加[21]。因此,出臺專門法規以規范數據管理并保護患者隱私已成為迫切需求。可穿戴設備的數據傳輸至云端或其他設備的過程可能面臨竊取、篡改或丟失的風險[36]。如未經授權的第三方可能通過攻擊設備或網絡,獲取患者的敏感信息,導致隱私泄露。此外,數據的商業化使用也引發了倫理爭議,一些企業在未經患者同意的情況下,將數據用于營銷或其他商業目的,侵害了患者的隱私權。
互操作性指不同設備和系統之間通信和交換數據的能力,這對于在不同的醫療保健提供者和系統之間共享患者數據至關重要。然而,當前不同廠商開發的可穿戴設備在數據格式、通信協議等方面存在較大差異,導致它們很難集成和整合到現有的醫療系統中[36]。這種技術壁壘不僅限制了跨設備的數據聯動與分析,還增加了醫療機構在設備選擇和使用上的復雜性和成本。另外,不同設備之間的數據共享和同步機制若未得到嚴格管理,可能導致數據的非授權訪問和濫用。這些問題不僅影響了患者對設備的信任度,也可能對醫療機構的聲譽造成不利影響。因此,制定統一的行業標準,規范設備設計、數據處理和通信協議,將有助于提升設備兼容性,推動數據的高效整合與利用。
為了解決這些問題,需要從技術和政策2個方面入手。在技術層面,應加強數據加密技術的應用,如端到端加密和基于區塊鏈的分布式存儲技術,以確保數據在傳輸和存儲過程中的安全性。在政策層面,國家應出臺制定行業標準以規范數據的采集、處理、存儲和共享,將有助于提升數據管理的透明度和安全性。
3.2 成本與效益
可穿戴設備在提升護理質量、改善患者結局方面具有顯著優勢,但其高昂的初始投資、維護成本以及潛在的隱性費用,成為醫療機構和患者需要考慮的重要因素[37]。高質量設備通常集成了先進的傳感器、數據處理和通信技術,這些技術的研發和生產成本較高。尤其在需要大規模部署智能監測設備時,醫療機構面臨的資金壓力尤為明顯。此外,這些設備還需要定期的維護、軟件更新和傳感器更換,進一步增加了運營成本。其次,醫療機構需要對護理人員進行專門培訓,確保他們能夠正確操作設備并解讀生成的數據,以優化護理決策。
盡管初期成本較高,可穿戴設備的長期效益可能抵消這些投入[38]。通過實時監測和預見性護理,醫療機構可以減少住院時間和再入院率,從而降低整體醫療成本。尤其在慢性病管理中,個性化健康管理能夠減少急性發作頻率,降低治療和住院費用。隨著設備使用規模的擴大和時間的延長,單位成本顯著降低,提升了投資回報率。對于高風險患者群體,早期投入可穿戴技術帶來的長期效益更加明顯,既能改善預后,又能減少并發癥帶來的醫療開支。
3.3 技術進步與創新
傳感器技術的進步是推動可穿戴設備發展的核心因素之一。近年來,柔性電子和納米技術的發展,使傳感器更輕便、柔軟,能夠貼合皮膚或植入體內,實現連續且無創的監測[39]。這些技術進步不僅提高了數據的準確性和可靠性,也提升了患者的佩戴舒適度,促進了設備在臨床護理中的應用。
多模態監測和個性化定制成為可穿戴技術的重要發展趨勢。結合多種傳感器的設備能夠同時監測多個生理指標,可為患者提供一站式的健康監測解決方案。例如,集成心電圖、血氧、血壓和體溫監測功能的設備,可以提供更全面的健康評估。隨著 3D 打印和智能材料的發展,個性化定制的可穿戴設備日益普及,為患者提供更加貼合個人需求的護理支持。
此外,數據分析與AI的融合顯著增強了可穿戴技術的智能化水平。AI 算法通過實時分析大數據,使得可穿戴設備不僅能夠監測患者的健康狀況,還可以預測疾病的發作和進展。如 AI 應用于心電圖數據分析時,能夠精準識別心房顫動等心律失常的早期信號,幫助護理人員及時干預,避免更嚴重的心臟事件發生[40]。這種智能化監測使護理人員能在病情變化的早期進行干預,可提升護理的主動性和精確性。
未來,可穿戴技術與虛擬現實、增強現實及混合現實技術等前沿技術的融合,將進一步推動其在臨床護理中的應用[41]。如虛擬現實技術能夠為患者提供沉浸式的康復訓練環境,幫助患者在虛擬世界中進行精確的康復訓練,并提升其參與度與療效。增強現實技術則能夠在手術和護理操作中為醫生和護理人員提供增強的現實視圖。混合現實技術技術將虛擬與現實結合,可用于患者模擬訓練和遠程醫療,支持醫生通過可穿戴設備與患者互動,實現遠程護理干預。這些技術創新將為個性化、精準化的醫療護理提供更多可能性,推動可穿戴技術在醫療領域的發展。
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可穿戴技術在臨床護理中的應用展現了巨大的潛力,通過實時監測、個體化治療、康復鍛煉和患者自我管理,提升了護理質量和患者健康管理的效果。實時監測使護理人員能夠及時發現潛在風險,并進行預見性干預;在個體化治療和慢性病管理中,可穿戴設備通過持續的數據分析優化了治療方案,在康復鍛煉領域的應用則為患者提供了更為精準的康復指導。然而,數據安全與隱私問題、高昂的設備成本、技術標準化的缺乏仍是其廣泛應用的主要障礙。為推動可穿戴技術的普及和有效應用,需加強政策制定、完善標準化發展,并確保技術應用的安全性與可持續性。隨著傳感器技術、AI和 5G 通信的持續進步,可穿戴技術將在臨床護理、護理教育、護理管理中發揮更為重要的作用。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。