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创新对谈录:
成熟的穿戴监护,
就得“既要又要还要”

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“我们认为现在的临床护理工作流少了一环。”

中国院内病床数超过 975 万,护理人员达 522.4 万,医院的床位数与护士比不满足高质量发展的要求。老龄化加剧,护理资源不足,普通病房的病人很难得到像重症病房那样精细化的护理,这些都会成为增加病情恶化的风险。除此之外,随着 ERAS(加速康复外科)理念在院内的普及,让病人尽早下床活动以促进更好的康复已经成为广泛的临床共识,然而缺乏早期康复期间医疗级监护产品使得“让病人安全的动起来”成为了一个护理难题。

mWear 的出现可以有效的解决这些问题 ,它很好的契合现有的临床护理工作流、降低护理人员的学习和使用成本,全方位保证患者安全,提高精细护理的质量,为个体监护方案补足“最后一公里”。

Q:迈瑞创新
A:mWear 产品研发团队成员

精准的参数输出
源于清晰的洞察输入

Q:mWear是如何实现与床旁监护同等准确度的呢?

A:亚重症病房的患者相比重症患者,活动量明显增加,在床上进行护理活动或下床活动期间都会产生干扰,这给监护设备的参数准确性带来了挑战。那到底哪些是临床干扰场景呢?我们又如何解决这些干扰的呢?一是深入临床,针对移动穿戴的场景细化,二是技术创新,对前沿技术的不断探索和应用。

首先,我们对移动穿戴设备的监护场景进行深入研究。我们在多家顶级医院的亚重症科室进行了长期的驻点调研,覆盖消化外科、肝胆外科、普内科、普外科、心内科、急诊科等,详细描绘了亚重症科室患者的日常活动和整个院内旅程,梳理出了超过 40 多个关键活动场景,包括床上(医护听诊、按压肚子、按摩、恶心呕吐、说话、翻身、咳嗽、坐起、刷牙等)、室内(慢走、脱/穿衣服)、卫生间(上厕所、洗脸、刷牙等)、走廊(拍背、咳痰、推车走路、扶车走路等)。

针对这些细化场景,我们以真实临床数据为主线,通过实验模拟的方式进行极端使用场景边界扩充,并邀请医护人员对数据进行标注,建立完整且准确的亚重症病房患者大数据库。在对这些场景数据进行详尽的研究后,梳理出各个信号与干扰动作的特征差异作为参数模型的输入。

同时我们也通过不断探索前沿技术,创造性的提出多参数融合分析与基于加速度计的生理参数优化两大专利技术。前者能基于 ECG、SpO2 这两种生理同源性和关联波形特征变化的一致性,通过算法融合实现参数间的同步分析,从而提升生理参数分析结果的准确性,有效减少误报警和漏报的情况,改善医护报警疲劳;后者能利用加速度计,识别患者姿态和运动状态,与生理信号进行深度融合,提升生理参数分析的准确性。多个创新技术同时发力,保证了 mWear 在达到床旁监护同等的测量准确度的同时,针对下床活动的干扰中有更好的性能。

全面的医疗级健康参数
更充分的满足临床需求

Q:现在市面上健康监测类产品争奇斗艳,mWear 医疗级健康参数是如何做到优于消费类健康参数?

A:消费类电子产品的健康参数如运动、睡眠等虽技术成熟,但并不适用于临床院内病人,原因有两个:

一是准确性问题。消费类电子产品主要面向健康或亚健康人群,并未针对医疗场景,难以反映患者的真实状态。例如,术后患者使用助力器行走,步速、步幅与健康人有差异,或术后患者受药物影响,睡眠情况的差异,这些情况,消费类手表、手环等设备都难以精确识别。而 mWear 搭载了专门为医疗场景设计的运动/睡眠算法,能够准确识别患者轻微慢速的踱步,对跌倒、坠床、用药后假寐等特殊情况给出了应对方式。

第二个是信息集成问题。医护希望在不增加设备的情况下获取更多参数,并且可以在一个界面看所有数据结果,但消费类电子产品无法与生命体征同步输出,无法满足临床需求。而迈瑞在多种医疗级场景和微弱信号识别领域拥有多年临床积累,这成就了 mWear 医疗级的健康参数,这些结果会同步输出在生命体征界面上,在时间的维度上能够将生命体征变化和病人状态进行对应,并且提供住院期间的长程概览报告协助医护更好的评估患者的康复进程。

目前我们的监护场景包括:运动、睡眠、跌倒等,覆盖穿戴监护场景所需的参数。

在外科亚重症病房,我们曾遇到一位 73 岁患有肺栓塞的病人,在术后的康复治疗中佩戴了 mWear,康复师能随时掌握她在康复运动中的心率、血氧、血压、呼吸率等基本参数,以及在脱氧供状态下,患者运动时的心电、血氧及血压数值变化,从而更好地指导早期康复方案的执行。

在病情缓解后,病人从亚重症病房转入普通病房。但是在第 7 天夜间睡眠期间,护士通过 mWear 的持续监测发现她突发血氧下降,及时的将患者转回亚重症病房观察后,患者连续两天在如厕过程中(脱去鼻导管下)出现低血氧事件。通过全面的数据监测和 CTPA 重新评估,医院决定将患者转入 ICU 继续治疗。

正是 mWear 在多场景下对患者的持续监测与实时同步,让病情反复或恶化能够被及时发现,从而避免了更坏的情况发生。不仅如此,对于老年体弱患者,随身佩戴 mWear 也给予了患者最大限度地安全自由活动空间,陪伴他们行至医院内的每个角落,加速身心的双重康复。

联合调度专线专用
保障稳定可靠的数据传输

Q:相对于消费类产品,医疗产品对可靠性的要求是更高的,mWear 采取了哪些措施来确保无线传输信号保持稳定呢?

A:室内建筑结构复杂,“多径效应”是无线通信中常见的问题。多径信号的互相干扰会导致信号快速衰落,引发通信数据频繁丢失,甚至掉线,这让医护人员无法实时掌控移动中的病人的状态。

为了满足穿戴监护数据实时准确的传输应用,针对院内无线复杂场景,mWear 使用多无线技术 (WMTS/WIFI+BLE+NFC)联合调度算法,即使某种无线技术在移动过程中遇到传输障碍,mWear 也可以无缝切换到其它可靠的无线技术进行实时传输,满足穿戴监护的稳定可靠。

此外,针对一些严酷的医院无线网络环境,mWear 还可以使用 WMTS 专用网络来保障数据实时可靠传输,好比“智慧交通专线”。除了“线路”规划之外,mWear 还安装了“智能辅助驾驶系统”,保障“全天安全行驶”,让数据畅通无阻。

依托物联网技术,迈瑞打造了一套院内专属的“城市立体交通网”,能够将移动医疗设备的数据可靠同步至中央站,实现远程实时监护,帮助医院形成“重症-亚重症-普通病房”的全面监护。

极致小巧与性能全面的平衡之美

Q:mWear 与传统监护仪器相比,体积和重量都有巨大反差,只有手表大小,迈瑞是怎么在保证产品性能和可靠性的前提下,把产品做得如此小巧易用的?

A:mWear 的设计理念,在于深入理解临床需求,平衡地运用技术。

我们会细微地观察临床工作流程,细分为多个“分镜脚本”,不断模拟医护和患者的临床应用过程,发现痛点并及时解决。例如,患者术后无法正常穿衣、没有合适的位置佩戴产品、设备与患者手上的留置针如何并存、患者出现谵妄穿戴束缚手套而影响血氧监测等诸多情景。

设备配对和充电是医护人员日常频率最多的操作,我们围绕着如何让医护人员操作更简单快捷下功夫。我们致力于研究利用 NFC 近场通讯技术实现设备的触碰配对、通过 PDA 扫码绑定患者信息等一步到位的操作方式。我们也关注产品的续航能力,超低功耗设计和一体化可替换电池设计,让 mWear 实现了 72 小时的长续航和便捷的充电体验。这些设计细节都展现着我们贴近临床的产品设计理念。

在技术实现方面,我们追求设计的最优、产品的极致。通过领先的系统架构设计、高度集成的硬件、射频、天线、机械结构技术,不断打磨、多轮迭代,才有了大家现在看到的 mWear —— 像手表一样轻便小巧,既减少患者的佩戴负担,又减少了护士的工作负担的穿戴监护产品。

我们相信好的产品自己会说话。每一次产品使用都是一次服务,是一次设计师与使用者的沟通。满足用户需求提供超预期的使用体验始终是迈瑞产品、服务创新的的核心。

产品提供的不仅仅是对生命的监护     
更是对生命的尊重

Q:对于研发团队来说 mWear 代表着什么?

A:mWear 的诞生理念源于“更好的患者护理” ,我们的理想是把它打造成更具人文关怀的产品。起初单从产品研发角度考虑的是对患者更全面的护理和为医护带来更可靠的产品以减轻他们的工作负担,而在深入临床中我们发现它同时也承担着对患者心理上的安慰。

有位患者给我的触动非常大,一位15岁的小姑娘患有罕见的疾病,患者和家属都签署了“拒绝心肺复苏协议(DNR)”,想安静度过最后时光。然而她脆弱的身体情况使得传统的床旁监护仪会随时出现报警信号,声音很大,导致每次报警响起,患者和家属心理压力都很大。

看到隔壁病床患者用了 mWear 后,小姑娘的母亲主动找护士要求更换成 mWear。因为 mWear 的报警信息会直接发送到中央站,没有报警声音。这对于采取安宁疗护的患者和家属来说减少了面对随时来临的死亡时,那种如影随形的沉重与惶恐感。

患者们在生病的过程中,往往经历着生理和心理上的双重折磨,作为一款穿戴监护产品,我们时刻陪伴在患者身边,可以给他们更多的抚慰和帮助。这让我们更坚定了要深入临床一线,抱有同理心地去研发产品,让我们的产品不仅能提供对生命的监护,更能提供对生命的尊重。

引用资料:

[1] 中华人民共和国国家卫生健康委员会规划发展与信息化司(2022):《2022年我国卫生健康事业发展统计公报》,北京:中华人民共和国国家卫生健康委员会规划发展与信息化司。

[2] 取消护工,加快医疗护理员制度落地,(2023年6月13日),《法治日报》,http://www.news.cn/fortune/202306/13/c_1129689254.html

[3] Vincent JL, Einav S, Pearse R, Jaber S, Kranke P, Overdyk FJ, Whitaker DK, Gordo F, Dahan A, Hoeft A. Improving detection of patient deterioration in the general hospital ward environment. Eur J Anaesthesiol. 2018 May;35(5):325-333. doi: 10.1097/EJA.0000000000000798. PMID: 29474347; PMCID: PMC5902137.

[4] International Surgical Outcomes Study Group. Global patient outcomes after elective surgery: prospective cohort study in 27 low-, middle- and high-income countries. Br J Anaesth 2016; 117:601–609.

[5] Sakr Y, Lobo SM, Moreno RP, et al. Patterns and early evolution of organ failure in the intensive care unit and their relation to outcome. Crit Care 2012; 16:R222.