數字化技術在心臟疾病術后遠程監測管理中的應用

朱鵬舉 楊洋 賴顥

我國心血管疾病的發病率逐年提升。2003年以來，中國心臟主動脈外科年手術量逐年遞增，與2018年數據比較，心臟手術增加13 253例(增長5.5%)[1]。心臟外科手術步驟復雜，手術時間長，風險高，病人創傷大，病人術后配合不同于其他疾病，術后用藥、疼痛管理、飲食和活動等均具有特殊性，尤其是在術后出院早期，病人難以早期識別并發癥或不能足夠重視先兆，從而延誤診斷及后續治療，甚至造成更大的風險與傷害。病人需頻繁地來到醫院監測病情變化、調整藥物治療方案、咨詢疾病管理知識[2]。心外科手術主要集中在一些區域中心城市較大的醫療中心，是目前我國臨床外科各學科中普及程度較差的一個學科。這就導致了心臟疾病術后隨訪難度高，康復管理阻力大。

在醫療領域，數字化技術已逐步發展。門診系統、電子病歷系統、危重病員監護系統等方便病人入院及醫師診療；數字技術與生物醫學結合使人體機能損傷可以利用生物技術進行修復。數字化技術在病人在院期間有了大量的應用，方便了病人住院期間的診療，對于出院病人遠期康復管理，數字化技術的應用成為解決上述問題的可能之一。目前，針對心臟疾病術后病人的遠程管理主要包括通過家用醫療設備、集成手術植入物、搭載于智能手機等數字化醫療模式對病人實行遠程術后監測、健康教育及自我管理指導。

一、家用醫療設備

1.實現形式：Fritzsche等[3]證實發生功能不全的瓣膜可有特異性的聽診音改變，通過監聽瓣膜區聽診音可以反映瓣膜情況，據此設計出手持設備以監測心音，并將數據通過網絡反饋醫院，從而實現對瓣膜置換術后病人的遠程管理；Doering等[4]依據心臟移植術后QT間期延長是排異反應的早期信號，利用心電個人記錄發生器(Aerotel Medical,Israel)監測病人QT間期情況預測術后排異反應的發生，該設備可自動連接互聯網并上傳數據至相應終端；Imani等[5]為心血管手術后病人發放相關醫療設備組件以遠程監控病人血壓、血脂等各項指標變化情況，及時通過視頻或電話聯系病人，提示可能的干預措施，如藥物劑量調整、進一步的病人教育等以降低病人術后再入院率；Stephen 等[6]研發的新型可穿戴設備能夠進行更精確、更長期的血壓、心率、心電監測，并配備專用軟件對病人的監測結果進行統計分析。

2.效果評估：用于監測心血管疾病相關參數的醫療儀器能夠測量血壓、靜脈血氧飽和度、體重、體溫，以及心電圖等。通過家用醫療設備對病人實施遠程管理的模式解決了部分需要精確測量的隨訪指標的問題，能夠提供更精確專業的數據[7]。快速發展的可穿戴傳感器技術能夠提供更多的技術支持，從而完善遠程監護[8]。部分設備還集成了相應的軟件分析，能夠在一定程度上減輕醫生的負擔，病人端操作便捷，設備自動化程度高，能夠有效提高病人使用體驗與滿意度。然而此類設備需一定的學習成本，特別是對于部分老年病人及受教育程度較低病人來說存在一定障礙，無法完整地囊括大部分病人。且此模式下病人缺少與醫生的直接溝通，故只能完成病情監測的任務，對于病人的健康教育及術后自我管理等方面無法覆蓋，經濟效益方面，此類醫療設備多較為昂貴，初期成本高，且設備的維護與調試需要相關專業人員進行，維護成本高，病人的經濟負擔較大。

二、集成于手術植入物

1.實現形式：Bert[9]等將研發的RM系統集成于大動脈轉位(TGA)心房開關修復術后病人的心臟植入物，該系統能夠定期監測心內心電圖并將數據傳回醫院，以對術后心律失常和心臟性猝死的風險進行監測。其基于RM系統的監測可對TGA病人的快速心律失常進行可靠的早期診斷。從長遠來看，RM裝置的未來使用可能會改善抗心律失常治療，增強心臟裝置功能的安全性。Massimo 等[10]使用Medtronic CareLink網絡系統(Medtronic Inc.,Minneapolis,Minnesota,United States of America)對使用Medtronic Inc植入式醫療器械的術后病人進行遠程隨訪。該系統與目前所有型號的Medtronic起搏器、心臟再同步治療設備、植入式心臟復律除顫器等兼容，可自動記錄相關數據并回報，并對預警值進行提醒，保證醫護人員及時處理。

2.效果評價：目前將遠程監護系統集成于心臟植入式電子設備已作為一種新的監護標準得到迅速推廣[11]，部分大規模、前瞻性、隨機試驗證明了其對病人的安全性、可行性、有效性[12]。對于植入起搏器或心律轉復除顫器的成年人，集成于植入物的遠程監測系統是一種安全有效的替代常規門診隨訪的方法。它能夠早期發現并及時處理術后不良事件，縮短了做出臨床決策的時間，減少了病人不必要的門診隨訪。但這種遠程監測僅針對于應用了心臟植入物并搭載相應系統的病人，覆蓋范圍小，且此模式對于相應系統的要求較高。因此，成本高，經濟負擔重，且通過搭載系統進行遠程監測過程中病人的參與度不夠，病人只能被動采集數據而無法主動提出訴求，醫患互動度低。

3.基層醫院采集數據后發送至上級醫院：劉霞等[13]通過采集起搏器植入術后病人的心電圖數據并將數據上傳至上級醫院的方式協助診斷起搏器故障及原因，此模式下遠程心電診斷中心能集中三級醫院的診斷資源，為基層醫療機構提供專業的診斷服務。起搏器植入多為老年病人，植入后起搏器將永久使用。隨著起搏器使用的年限增加和病人年齡增加，起搏器故障也將增加。各三級醫院日常醫療繁重，無法承擔居民的長期臨床監護，而基層醫療機構工作人員的心電分析和診斷能力有限。因此，面向基層醫療機構的遠程心電診斷中心，有著重大的實際需求。

三、智能手機+APP

1.實現形式：Tashi等[14]創新性的結合我國特有的社交軟件“微信”制定了針對冠心病介入治療術后病人的遠程管理與康復系統，采集的信息及時反饋以對病人進行術后評估，針對性的對病人推送健康教育、膽固醇管理、藥物治療管理、心理健康及危險因子控制等方面的內容，推送內容采取動畫與文字結合的說明方式，易于理解，能夠幫助病人提升對自身疾病的認知，更好地進行自我管理，同時對于異常值能夠自動警報，使醫師能夠及時發現并給予病人相應處理；病人也可以通過該系統主動與醫師取得聯系，有疑問可以得到及時解答。李金澤等[15]利用移動APP對心臟機械瓣膜置換術后抗凝治療病人進行遠程管理，該APP在病人端首次注冊時能夠登記病人的基本信息，包括手術名稱、手術時間、目前華法林服用方案等，APP可持續記錄病人每次的INR以及服藥方案，醫生可通過登陸醫生端來查詢，病人端APP兼有抗凝提醒功能，當病人需要更改抗凝計劃、復查INR或未及時上傳INR數據時，均可接收到短信提醒。

2.效果評估：信息和通信技術已經越來越多地應用于衛生保健系統[16]，通過智能手機搭載針對性開發的APP對特定病種的病人進行遠程監護與管理的嘗試逐年增多，病人應用此模式的前期準備成本相對較小，依從性較高[17]。對于病人而言，APP遠程監測能夠顯著降低病人門診隨訪次數，提高隨訪的便捷性，特別是對于偏遠地區病人。但不同應用間準確性可能會有差別，有報道基于智能手機的心率監測器在數據準確性方面可能會因程序而異[7]。這種數據的不可靠性可能會限制應用程序用于遠程監護的推廣與深入。此種模式監測指標較少，只能監測基礎的生命體征等信息，對于病人的血象、內臟器官的情況等缺乏準確監測。單一的APP模式只能針對病情穩定、無需復雜隨訪項目的病種。

四、云平臺+設備接入

挪威通過研發“迪格尼奧遠程監護和健康管理平臺”，對接不同廠家、不同類型的智能可穿戴設備采集相應的隨訪數據，對病人進行術后評估與康復管理。云平臺的構建能夠對各類病人進行良好的分類管理，同時具有一定的預警功能，醫護人員可以不受時間地點限制的對病人進行實時監測，及時發現術后不良反應并進行針對性的指導；云平臺還能夠依據需求進行不同功能的開發與應用，具有良好的適應性與成長性，在病種上也具有良好的拓展性。部分偏遠地區已完成互聯網普及，能夠接入互聯網的地區皆可接入云平臺，病人在家即可完成隨訪與管理。然而云平臺的搭建與維護需要人力成本與資源投入，特別是在平臺搭建的初期，醫護人員及病人對云平臺的使用也具有一定學習成本。

五、總結與展望

數字化醫療能夠為心臟手術后病人提供遠程管理平臺，針對不同病人可采取不同模式的數字化醫療進行遠程管理，Clark等[18]統計的美國部分遠程管理顯示病人再入院率下降了21%，死亡率下降了20%，醫療費用有效降低。Delgado-Passler等[19]的報告指出，對出院后的心臟病病人實施遠程康復管理可以減少因再次住院而產生的醫療費用。數字化醫療能夠改善病人預后，降低病人再入院率與死亡率，可以節省后續評估或住院治療的費用[20]。Chaudhry等[21]的研究顯示，病人參與每日的健康狀態信息交流可起到有效的健康教育效果，病人依從性高。Kraal[22]的研究證實，相同時間內，遠程監護能夠起到與傳統隨訪相仿的效果，且更具有成本效益。Maddison等[23]在一項研究中對遠程監測的成本效益進行了檢驗，結果表明，與傳統的隨訪模式相比，這種干預措施使康復總成本降低了70% 。

目前，仍少有明確針對低收入人群的數字醫療遠程監護應用的研究；數字醫療在不同年齡段人群，尤其是老年人中的應用效果研究亦罕有。未來需要更多的研究將數字化醫療應用于不同范圍的符合條件的病人，包括那些生活條件較為困難的病人(農村生活、合并癥、社會經濟地位低、年齡較大) ，以及那些可能無法滿足入組條件的病人。而依賴于現今互聯網技術的數字化系統也受限于此，在一些偏遠未接入互聯網地區，數字化技術遠程監護將難以開展；同樣，在日常使用中數據傳輸的穩定性等也將極大地影響遠程監護的效果[24]。另一方面，數字化技術所伴隨的數據安全問題也需要納入考量。

目前，常規門診隨訪依然是心臟外科術后病人康復管理的主要解決方案，可穿戴設備的研發與應用使得數字化技術在術后管理中的應用成為可能，智能手機搭載APP的方式使得數字化醫療有了更好的推廣空間。大數據時代的到來使得全面化、規范化、模塊化的數字化醫療遠程管理成為可能，5G時代的到來能夠保證數字化醫療在遠程管理中的高反應性，人工智能的應用可有效分擔醫師的管理負擔，使得數字化醫療資源得到更高效合理的應用，云平臺的搭建有效地將各類資源整合起來，使得個性化管理成為可能。