AI技術(shù)在推動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療采用中發(fā)揮戰(zhàn)略作用

今年年初，隨著突如其來(lái)的新冠病毒爆發(fā)打破了大多數(shù)人的正常生活。在新冠病疫情情持續(xù)爆發(fā)期間，很多人不得不待在家里。然而對(duì)于那些患有慢性疾病需要得到醫(yī)生診斷的病人來(lái)說(shuō)卻不是什么好消息，因?yàn)樗麄冃枰ㄆ谌タ瘁t(yī)生，得到醫(yī)生的幫助。但很顯然在特殊情況下，去醫(yī)院找醫(yī)生并不是明智的選擇，而遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展可以填補(bǔ)這一關(guān)鍵需求。

全球新冠病毒的大流行等公共安全危機(jī)大大加速了遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用。遠(yuǎn)程醫(yī)療同時(shí)也適合于隨訪慢性病的防治。在隨訪中，醫(yī)生會(huì)了解患者的身體感受并通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備討論相關(guān)結(jié)果。對(duì)于那些生活在偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)法隨時(shí)獲得專家意見(jiàn)的患者來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程醫(yī)療可以讓他們得到及時(shí)診治。實(shí)際上，在抗擊新冠疫情過(guò)程中，醫(yī)生們也正在使用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)出現(xiàn)新冠病毒癥狀的病人進(jìn)行篩檢。

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遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧醫(yī)療信息系統(tǒng)的安全性

最新研究數(shù)據(jù)表明，全球遠(yuǎn)程醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將從2010年的98億美元發(fā)展到2015年的230億美元，在未來(lái)幾年的年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)18.6%。展望未來(lái)，IEEE專家預(yù)計(jì)將有AI技術(shù)在推動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療采用中發(fā)揮戰(zhàn)略作用，包括智能手機(jī)、可穿戴的傳感器和儀器。 遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、多媒體技術(shù)與醫(yī)療相結(jié)合的一門(mén)跨學(xué)科高新技術(shù)。它通過(guò)電信和信息處理技術(shù)提供異地間的信息儲(chǔ)存和處理手段以及傳送聲音、圖像、數(shù)據(jù)、文件、圖片甚至活動(dòng)彩色圖像等醫(yī)療活動(dòng)。同時(shí)，遠(yuǎn)程醫(yī)療包括預(yù)防和治療護(hù)理，包括非臨床應(yīng)用，如行政管理和提供者教育。世界衛(wèi)生組織將遠(yuǎn)程醫(yī)療描述為保健的所有方面，包括預(yù)防性保健。在中國(guó)，電子健康一詞包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子病歷和衛(wèi)生信息技術(shù)的其他組成部分。 不過(guò)，根據(jù)Cloud Security Alliance最新研究，遠(yuǎn)程醫(yī)療解決方案需在互聯(lián)網(wǎng)和云中引入大量患者數(shù)據(jù)，從而用于醫(yī)療病例，但這種環(huán)境卻帶來(lái)一系列有關(guān)數(shù)據(jù)隱私和數(shù)據(jù)安全的挑戰(zhàn)。因此，審查遠(yuǎn)程醫(yī)療交付系統(tǒng)的端到端架構(gòu)。而全面分析可以幫助確定是否存在隱私和安全漏洞，同時(shí)能夠有效評(píng)估遠(yuǎn)程醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)安全所需的安全控制，以及患者的隱私保護(hù)是否足夠。對(duì)于此類數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，安全性是一個(gè)重要問(wèn)題，因此加密對(duì)于確保信任至關(guān)重要。此類信息將醫(yī)療保健系統(tǒng)結(jié)合在一起，電子健康記錄包括關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如藥物劑量、保險(xiǎn)信息和其他個(gè)人信息。通常，安全管理措施的分類是這樣的：

管理：將安全責(zé)任分配給個(gè)人并實(shí)施安全培訓(xùn)。

物理：通過(guò)限制對(duì)EPHI的訪問(wèn)并使用非現(xiàn)場(chǎng)備份來(lái)保護(hù)它們所保存的電子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。

技術(shù)：自動(dòng)過(guò)程，如身份驗(yàn)證控制和在傳輸過(guò)程中加密數(shù)據(jù)。

因此，具有有效的安全措施的云和邊緣架構(gòu)非常有用，因?yàn)榕R床設(shè)施、病人、研究人員和醫(yī)生之間會(huì)有大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)需要交互和共享。

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智能可穿戴設(shè)備

云端交互和數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用程序使人工智能（AI）的使用變得可行，即使是在簡(jiǎn)單的項(xiàng)目實(shí)踐中。在過(guò)去幾年中，一些醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)際上已經(jīng)采用人工智能技術(shù)。最流行的是放射學(xué)，遠(yuǎn)程人工智能平臺(tái)經(jīng)常用于處理成像結(jié)果。 通過(guò)智能可穿戴設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)：

個(gè)人健康管理?，F(xiàn)在的可穿戴設(shè)備可以通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序跟蹤用戶日常活動(dòng)與熱量攝入、燃燒情況，或者根據(jù)活動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)心率、體溫等健康信息。

防患于未然。為了能夠及早治療隱患病情，日?？梢耘宕鹘】滇t(yī)療設(shè)備，幫助在疾病初期發(fā)現(xiàn)病因。

慢性病管理?？梢岳靡恍┯嗅槍?duì)性的可穿戴健康醫(yī)療設(shè)備來(lái)幫助完成病情的追蹤與管理。比如：對(duì)于慢性疾病，如糖尿病，患者需要進(jìn)行飲食控制和血糖監(jiān)控；對(duì)于疾病復(fù)發(fā)概率高的如心臟疾病，患者需要及時(shí)監(jiān)測(cè)心率變化以避免病情突變。

醫(yī)療傳感器融合的一個(gè)很好的例子就是Maxim MAXREFDES220#參考設(shè)計(jì)，它包含對(duì)基于手指的心率和血氧飽和度（SpO2）進(jìn)行原型設(shè)計(jì)所需的一切。該板采用MAX30101和MAX32664，為多個(gè)基于手指的應(yīng)用提供集成的硬件和軟件解決方案。MAX32664固件提供數(shù)字信號(hào)處理功能來(lái)處理數(shù)據(jù)。該參考設(shè)計(jì)還包含一個(gè)三軸加速度計(jì)以補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)偽影。提供一個(gè)MAX32630FTHR以仿真主機(jī)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)。

圖1：Maxim MAXREFDES220#參考設(shè)計(jì)

另一種開(kāi)發(fā)平臺(tái)更接近終端產(chǎn)品。Maxim MAXREFDES103醫(yī)療保健傳感器平臺(tái)具有腕戴式可穿戴尺寸，可為醫(yī)療保健傳感應(yīng)用演示高靈敏度和算法處理功能。該醫(yī)療保健傳感器手環(huán)平臺(tái)包括外殼以及具有心率和SpO2嵌入式算法的生物識(shí)別傳感器集線器（MAX32664C），其能夠處理來(lái)自模擬前端（AFE）傳感器（MAX86141）的PPG信號(hào)。算法輸出和原始數(shù)據(jù)可通過(guò)Bluetooth串流至Android應(yīng)用或PC GUI，用于演示、評(píng)估和定制開(kāi)發(fā)。

圖2：Maxim MAXREFDES103醫(yī)療保健傳感器平臺(tái) 可穿戴式醫(yī)療產(chǎn)品、遠(yuǎn)程診療為患者和醫(yī)生提供了多種好處。未來(lái)，虛擬護(hù)理將能在最有效的環(huán)境中提供最具性價(jià)比的護(hù)理，從而被廣為采用。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的不斷深入以及5G商用的開(kāi)始，軟件服務(wù)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)均在快速發(fā)展之中，這為遠(yuǎn)程醫(yī)療和智能可穿戴設(shè)備的發(fā)展打好了技術(shù)基礎(chǔ)，隨著自動(dòng)化、智能化遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的使用，患者對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療等先進(jìn)技術(shù)的認(rèn)可，隨之而來(lái)的是帶動(dòng)需求的增加，遠(yuǎn)程醫(yī)療和可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)潛在空間將是巨大的。