便攜式哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用與前景

【摘要】為了滿足哮喘病患者日常家用監(jiān)測(cè)需求，以及將來為智慧、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)哮喘病患者提供關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出了一種小型化、便攜式、智能哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。基于目前龐大的哮喘病患者受眾人群，便攜式哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有非常寬廣的前景，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了Big-Little雙傳感器前置放大結(jié)構(gòu)結(jié)合分量程16 bit采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)寬范圍、高精度監(jiān)測(cè)目的;基于Mallat以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法完成信號(hào)去噪，并構(gòu)建電壓與氣流標(biāo)定曲線，最終通過生理指標(biāo)處理算法得到呼氣峰值流速（PEF）、一秒鐘用力呼氣量（FEV1）以及FEV1與用力肺活量比值（FEV1%）關(guān)鍵生理指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，PEF最大相對(duì)級(jí)差低于5%，PEF最大相對(duì)示指誤差低于10%。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有移動(dòng)便攜、智能、低功耗等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)哮喘病患者病情管控與監(jiān)護(hù)具有重要價(jià)值，極大消減了哮喘突發(fā)造成的危機(jī)狀況。

【關(guān)鍵詞】哮喘監(jiān)測(cè);移動(dòng);便攜;智能;實(shí)用性大

世界哮喘日即世界哮喘防治日，定為每年五月的第一個(gè)周二，使人們意識(shí)到哮喘是一個(gè)全球性的健康問題，宣傳已經(jīng)取得的科技進(jìn)步，并促使公眾和有關(guān)當(dāng)局參與實(shí)施有效的管理方法

哮喘 是全球最常見的慢性疾病之一，據(jù)估計(jì)，全球每20個(gè)人中就有1個(gè)患有哮喘，約計(jì)3億人。估計(jì)中國(guó)哮喘患者近2000萬。哮喘是一直以來十分引人關(guān)注的全球公共健康問題，也是兒童期最常見的慢性疾病，如不積極治療，兒童哮喘中約1/3-1/2的人可遷延至成人。現(xiàn)今很多國(guó)家哮喘發(fā)病率超過10%，我國(guó)哮喘近年來持續(xù)增長(zhǎng)，發(fā)病情況也不容樂觀。 中國(guó)兒科哮喘協(xié)作組于1988-1990年抽樣調(diào)查中國(guó)0-14歲兒童哮喘的患病率為0.11-2.03%，平均0.91%。時(shí)隔10年后2000年再次進(jìn)行同樣調(diào)查，初步摸清了我國(guó)城市兒童哮喘“二年患病率”（近兩年有哮喘發(fā)作的比例）為0.5-3.34%，全國(guó)平均為1.54%。全球多國(guó)參加的國(guó)際兒童哮喘和過敏性疾病研究（ISAAC）對(duì)13-14歲兒童的調(diào)查結(jié)果顯示中國(guó)情況為：香港哮喘患病率為10.1%，內(nèi)地平均為2.0%。特應(yīng)性（過敏性疾病）發(fā)生率也是香港（41.2%）高于北京（23.9%）或廣州（30.8%）。雖遺傳背景相同，而環(huán)境因素可能是導(dǎo)致同一種族中不同人群患病率不同的重要原因。由于中國(guó)幅員廣大、地域遼闊、地勢(shì)高低、人口密度、生活環(huán)境等相差較大，所以全國(guó)不同地區(qū)城市兒童哮喘患病率不同是符合客觀規(guī)律的。據(jù)對(duì)北京、廣州、上海等城市的調(diào)查顯示，哮喘患者獲得正規(guī)治療的僅占1%。在一年內(nèi)，有33%病人看過急診，16%曾住院，25%（20%）仍有缺勤（缺課），42%從未做過肺功能監(jiān)測(cè)，哮喘控制情況不能令人滿意。各地成人及兒科的呼吸及哮喘專家、醫(yī)務(wù)人員一起，正在為哮喘患者的康復(fù)努力艱苦地工作，病人只要通過及時(shí)正確的診斷，進(jìn)行以吸入糖皮質(zhì)激素為主的長(zhǎng)期規(guī)范化治療和管理，哮喘是完全可以控制的，哮喘患者完全可以擁有一個(gè)健康和豐富多彩的生活。

目前，哮喘的監(jiān)測(cè)方法主要依靠歐美等國(guó)生產(chǎn)的醫(yī)用肺功能監(jiān)測(cè)設(shè)備和便攜式肺功能儀。醫(yī)療設(shè)備體積大，操作困難。適用于醫(yī)療場(chǎng)合，不利于家庭使用，特別是難以不受約束地獲取患者實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù);進(jìn)口便攜式儀器價(jià)格昂貴，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)依賴人工記錄，沒有哮喘健康智能管理系統(tǒng)。針對(duì)上述問題，本文提出一種便攜式監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)獲取患者每日的關(guān)鍵生理指標(biāo)PEF、FEV1和FEV1%。它集監(jiān)控、無線傳輸、云處理等技術(shù)于一體，可以在醫(yī)患之間搭建可靠的橋梁，為未來的智能醫(yī)療提供關(guān)鍵技術(shù)支持。

而便捷式的哮喘監(jiān)測(cè)儀為患者提供一種可以隨時(shí)隨地監(jiān)控哮喘的條件，受眾人群可以不必總是往返于醫(yī)院，也不用耗費(fèi)大量金錢購(gòu)置昂貴的進(jìn)口便攜儀器，可以獲得真正利于家用的便攜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以不受約束的獲得患者實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)。便攜哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擁有健康智能管理系統(tǒng)，不需要依賴人工記錄。

在硬件方面，以MSP430為主控芯片，設(shè)計(jì)了基于大大小小的雙壓差傳感器相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集前端、人機(jī)界面、顯示報(bào)警和藍(lán)牙無線通信電路;在軟件方面，設(shè)計(jì)了移動(dòng)客戶端軟件和云管理平臺(tái)軟件，構(gòu)建了便攜式哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有移動(dòng)便攜、智能化、低功耗、高精度等特點(diǎn)。通過各種測(cè)試和Bland Altman與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的一致性分析，表明該功能正確可靠。可廣泛應(yīng)用于哮喘患者的日常監(jiān)測(cè)和智能遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

便攜式哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目的是為每一個(gè)哮喘患者提供智能便捷的監(jiān)測(cè)服務(wù)，將哮喘監(jiān)控真正智能化簡(jiǎn)捷化，從而真正將哮喘防治達(dá)成現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)

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[2] World Health Organization.Global initiative for asthma： global strategy for asthma management and prevention[R].GINA Executive Committee，2010：69-72.作者簡(jiǎn)介：余辰一 2000年4月29日 男 漢族 安徽省黃山 本科 職稱無 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)