AI为智慧医疗插上腾飞的翅膀

由 cathy 提交于周三, 19 八月 2020 - 09:19

今年年初，随着突如其来的新冠病毒爆发打破了大多数人的正常生活。在新冠病疫情情持续爆发期间，很多人不得不待在家里。然而对于那些患有慢性疾病需要得到医生诊断的病人来说却不是什么好消息，因为他们需要定期去看医生，得到医生的帮助。但很显然在特殊情况下，去医院找医生并不是明智的选择，而远程医疗技术的发展可以填补这一关键需求。

全球新冠病毒的大流行等公共安全危机大大加速了远程医疗技术的应用。远程医疗同时也适合于随访慢性病的防治。在随访中，医生会了解患者的身体感受并通过远程医疗监控设备讨论相关结果。对于那些生活在偏远地区无法随时获得专家意见的患者来说，远程医疗可以让他们得到及时诊治。实际上，在抗击新冠疫情过程中，医生们也正在使用这项技术对出现新冠病毒症状的病人进行筛检。

1、远程医疗、智慧医疗信息系统的安全性

最新研究数据表明，全球远程医疗市场发展势头强劲，预计市场规模将从2010年的98亿美元发展到2015年的230亿美元，在未来几年的年复合增长率高达18.6%。展望未来，IEEE专家预计将有AI技术在推动远程医疗采用中发挥战略作用，包括智能手机、可穿戴的传感器和仪器。

远程医疗诊断是现代化网络技术、通信技术、多媒体技术与医疗相结合的一门跨学科高新技术。它通过电信和信息处理技术提供异地间的信息储存和处理手段以及传送声音、图像、数据、文件、图片甚至活动彩色图像等医疗活动。同时，远程医疗包括预防和治疗护理，包括非临床应用，如行政管理和提供者教育。世界卫生组织将远程医疗描述为保健的所有方面，包括预防性保健。在中国，电子健康一词包括远程医疗、电子病历和卫生信息技术的其他组成部分。

不过，根据Cloud Security Alliance最新研究，远程医疗解决方案需在互联网和云中引入大量患者数据，从而用于医疗病例，但这种环境却带来一系列有关数据隐私和数据安全的挑战。因此，审查远程医疗交付系统的端到端架构。而全面分析可以帮助确定是否存在隐私和安全漏洞，同时能够有效评估远程医疗生态系统的适当网络安全所需的安全控制，以及患者的隐私保护是否足够。对于此类数据来说，安全性是一个重要问题，因此加密对于确保信任至关重要。此类信息将医疗保健系统结合在一起，电子健康记录包括关键数据，如药物剂量、保险信息和其他个人信息。通常，安全管理措施的分类是这样的：

<ul>
<li>管理：将安全责任分配给个人并实施安全培训。</li>
<li>物理：通过限制对EPHI的访问并使用非现场备份来保护它们所保存的电子系统和数据。</li>
<li>技术：自动过程，如身份验证控制和在传输过程中加密数据。</li>
</ul>

因此，具有有效的安全措施的云和边缘架构非常有用，因为临床设施、病人、研究人员和医生之间会有大量的医疗数据需要交互和共享。

2、智能可穿戴设备

云端交互和数据交互的应用程序使人工智能（AI）的使用变得可行，即使是在简单的项目实践中。在过去几年中，一些医学专业实际上已经采用人工智能技术。最流行的是放射学，远程人工智能平台经常用于处理成像结果。

通过智能可穿戴设备可以实现：

<ul>
<li>个人健康管理。现在的可穿戴设备可以通过智能手机应用程序跟踪用户日常活动与热量摄入、燃烧情况，或者根据活动数据来监测心率、体温等健康信息。</li>
<li>防患于未然。为了能够及早治疗隐患病情，日常可以佩戴健康医疗设备，帮助在疾病初期发现病因。</li>
<li>慢性病管理。可以利用一些有针对性的可穿戴健康医疗设备来帮助完成病情的追踪与管理。比如：对于慢性疾病，如糖尿病，患者需要进行饮食控制和血糖监控；对于疾病复发概率高的如心脏疾病，患者需要及时监测心率变化以避免病情突变。</li>
</ul>

医疗传感器融合的一个很好的例子就是<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-maxrefdes220-reference…; textvalue="Maxim MAXREFDES220#" tab="outerlink" data-linktype="2">Maxim MAXREFDES220#</a>参考设计，它包含对基于手指的心率和血氧饱和度（SpO2）进行原型设计所需的一切。该板采用<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-max30101-sensor/?utm_s…; textvalue="MAX30101" tab="outerlink" data-linktype="2">MAX30101</a>和<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-max32664-sensor-hub/?u…; textvalue="MAX32664" tab="outerlink" data-linktype="2">MAX32664</a>，为多个基于手指的应用提供集成的硬件和软件解决方案。MAX32664固件提供数字信号处理功能来处理数据。该参考设计还包含一个三轴加速度计以补偿运动伪影。提供一个<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-max32630fthr-pegasus-p…; textvalue="MAX32630FTHR" tab="outerlink" data-linktype="2">MAX32630FTHR</a>以仿真主机系统，从而简化开发。

<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-maxrefdes220-reference…; textvalue="你已选中了添加链接的内容" tab="outerlink" data-linktype="1"><center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-08/wen_zhang_/100051737-104914-2.p…; alt=“图1：Maxim MAXREFDES220#参考设计"></center><center>图1：Maxim MAXREFDES220#参考设计</center> </a>

另一种开发平台更接近终端产品。<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-maxrefdes103-health-se…; textvalue="Maxim MAXREFDES103" tab="outerlink" data-linktype="2">Maxim MAXREFDES103</a>医疗保健传感器平台具有腕戴式可穿戴尺寸，可为医疗保健传感应用演示高灵敏度和算法处理功能。该医疗保健传感器手环平台包括外壳以及具有心率和SpO2嵌入式算法的生物识别传感器集线器（<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-max32664-sensor-hub/?u…; textvalue="MAX32664C" tab="outerlink" data-linktype="2">MAX32664C</a>），其能够处理来自模拟前端（AFE）传感器（<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-max86140-oximeter/?utm…; textvalue="MAX86141" tab="outerlink" data-linktype="2">MAX86141</a>）的PPG信号。算法输出和原始数据可通过Bluetooth®串流至Android®应用或PC GUI，用于演示、评估和定制开发。

<a target="_blank" href="https://www.mouser.cn/new/maxim-integrated/maxim-maxrefdes103-health-se…; textvalue="你已选中了添加链接的内容" tab="outerlink" data-linktype="1"><center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-08/wen_zhang_/100051737-104915-3.p…; alt=“图2：Maxim MAXREFDES103医疗保健传感器平台"></center><center>图2：Maxim MAXREFDES103医疗保健传感器平台</center> </a>

可穿戴式医疗产品、远程诊疗为患者和医生提供了多种好处。未来，虚拟护理将能在最有效的环境中提供最具性价比的护理，从而被广为采用。随着“互联网+”的不断深入以及5G商用的开始，软件服务和云计算、大数据等产业均在快速发展之中，这为远程医疗和智能可穿戴设备的发展打好了技术基础，随着自动化、智能化远程医疗技术的使用，患者对远程医疗等先进技术的认可，随之而来的是带动需求的增加，远程医疗和可穿戴设备的市场潜在空间将是巨大的。

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