在導致 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 的出現為醫療創新注入新動力之前，醫療保健提供方式的大規模轉變已經開始。在 2020 年大流行之前，發達國家的人口老齡化、移動寬帶連接的普遍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的數字或遠程方法來監測和診斷患者。隨著冠狀病毒大流行增加了有限醫院設施的壓力，醫療服務提供商正在加速實施用于醫院外檢測和監測的新技術。傳感器的創新現在可以在家中以臨床級準確度測量生命體征，并在護理點測試樣本，

這標志著幾十年前的標準醫療操作程序的突破。在傳統的醫療模式中，患者在癥狀明顯時到醫院就診，或進行例行的年度檢查，并接受一次性檢查，這些檢查通常會在診斷或健康檢查前被送去實驗室進行分析。進行了評估。在許多情況下，這種診斷會在最初的咨詢之后很久，并且基于患者狀況的這個單一快照。

當監測生命體征和癥狀所需的精密設備稀缺且僅在醫院或其他專用醫療設施中可用時，這種治療方法是有意義的。

新的醫學傳感技術的發展為完全不同的醫療概念創造了條件。代替醫院使用的大型固定醫療監測設備，新的患者監測方法使用以下設備：

體積小，甚至可穿戴

耗電少，因此可以使用電池供電

提供準確的臨床級測量

這使得醫療監測和測試可以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，以便隨時隨地進行 24/7 監控。

通過現實生活中的監測更好地診斷

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，醫院承受的壓力證明，醫療保健系統很快就會因急癥護理服務需求的增加而不堪重負。因此，將需要監測生命體征的患者從病床轉移到診所或自己的家中，是一個明智的長期策略。

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多有用的數據并產生更好的患者結果。新的醫療監測技術允許擴展跟蹤生命體征，例如心率、心率變異性、血氧飽和度 （SpO2） 和溫度。通過持續監控，可以發現在醫生與患者的一次約會中可以捕捉到的單一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化監控數據流。

這種基于人工智能的方法不是用數據淹沒患者的醫生，而是使用技術在后臺監控生命體征的模式，并且只有在需要醫生的個人干預時才會發出警告。通過檢測表明未來發病率的前兆信號，患者和醫生可以共同改變藥物、生活方式或飲食，以防止以前在醫院急診病房就診的疾病的發作。

此外，在家中或護理點進行的監測可以揭示患者在現實生活中的健康狀況信息，而不是在醫院病房的人工環境中，而且通常壓力很大。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

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

在光電領域，已經開發出可以執行光電容積描記術 （PPG） 的光學傳感器解決方案，該解決方案利用非侵入性光學方法來計算心率、呼吸率和 SpO2。微型 MEMS 運動傳感器同樣可以測量患者活動，例如鍛煉時間和睡眠質量，以將生命體征置于上下文中。

在醫院，許多用于監測生命體征的設備體積龐大且耗電。通過在芯片規模上實現這種測量功能，ADI 等半導體制造商可以制造出諸如貼在皮膚上的醫療貼片等產品，這些產品可以依靠電池供電數天或數周，同時將測量結果無線傳輸到主機設備，例如手機。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學上可操作的數據。

技術專長與應用知識相結合

能夠描述使患者能夠佩戴智能手表或貼片來監測其生命體征的半導體和計算系統的功能要求是一回事。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從半導體技術開始，但不能就此結束。這就是為什么我們結合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市場特征的應用需求和關鍵屬性，例如監管和數據隱私。開發復雜醫療產品的客戶在不僅了解其技術而且了解其應用的專家的支持下，可以更快地進行創新，擁有更多的自由和對成功結果的更大信心。

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式開發平臺。它配備了一套方便的可穿戴式傳感器，可提供一組連續的生命體征測量值，用于開發生物醫學算法。

VSM 研究手表采用 PPG 和 ECG 來測量心率和心率變異性。其 MEMS 加速度計執行計步，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開展的研究，以評估遠程患者監測的新用例。

將病人監護移出醫院的回報是顯而易見的。ADI 公司強大的 VSM 手表和其他此類開發平臺利用精確、低功耗、微型組件（如傳感器、模數轉換器和數字信號處理器）為創新醫療設備制造商構建監控奠定了基礎明天的設備。

審核編輯：郭婷