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物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2024-03-25 來(lái)源:Eng. Fu 瀏覽量: 字號(hào):【加大】【減小】 手機(jī)上觀(guān)看

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9.1 引言

醫(yī)療保健是一個(gè)數(shù)據(jù)密集型學(xué)科(Patil & Seshadri, 2014),每天都會(huì)產(chǎn)生、傳播、存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)大量數(shù)據(jù)。2017年,全球有1650萬(wàn)患者利用遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)(比2016年增長(zhǎng)了41%),這一景象有望在2021年達(dá)到5020萬(wàn)(Mack, 2017)。此外,自2018年1月1日以來(lái),美國(guó)聯(lián)邦醫(yī)療保險(xiǎn)與醫(yī)療補(bǔ)助服務(wù)中心制定了新的報(bào)銷(xiāo)激勵(lì)措施,以促進(jìn)采用“主動(dòng)反饋環(huán)路”設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(Daniel & Uppaluru, 2017)。在監(jiān)測(cè)患者或進(jìn)行某些測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ),以便稍后由同一網(wǎng)絡(luò)或不同網(wǎng)絡(luò)或環(huán)境中的醫(yī)療保健提供者訪(fǎng)問(wèn)。與互聯(lián)網(wǎng)連接的醫(yī)療保健應(yīng)用,也稱(chēng)為醫(yī)療保健中的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用,已經(jīng)被廣泛預(yù)測(cè)、調(diào)查甚至在小規(guī)模上部署。例如,一些醫(yī)院已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施“智能床”,可以檢測(cè)到床是否被占用以及患者是否試圖起床,并將此信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)/互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給護(hù)士(Babu & Jayashree, 2015)。床還可以自動(dòng)調(diào)整,以確保適當(dāng)?shù)膲毫椭问┘釉诨颊呱砩?,而無(wú)需由護(hù)士手動(dòng)調(diào)整。另一個(gè)討論智能技術(shù)作為資產(chǎn)的領(lǐng)域是與家庭用藥分配器相結(jié)合,以在未服藥或護(hù)理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該警覺(jué)的其他指標(biāo)時(shí)自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳到云端(Chouffani, 2016)。

醫(yī)療保健的性質(zhì)以及計(jì)算和物理技術(shù)和約束給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和實(shí)施者帶來(lái)了幾個(gè)挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)是復(fù)雜的,包括以下幾個(gè)方面的關(guān)注:

  1. 物理(例如,可用技術(shù));
  2. 邏輯(例如,分析、語(yǔ)言、工具);
  3. 政治(例如,資金、要求);
  4. 行為(即,所需功能);
  5. 通信(例如,可用通道);
  6. 倫理(例如,政府隱私保護(hù)標(biāo)準(zhǔn));
  7. 結(jié)構(gòu)(例如,體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)模式)。

盡管存在這些擔(dān)憂(yōu),調(diào)查顯示90%的美國(guó)人仍然重視在線(xiàn)獲取他們的健康記錄(FDA,2013)。很容易看出,物聯(lián)網(wǎng)可以為降低成本提高患者護(hù)理質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。例如,預(yù)計(jì)到2020年,需要某種形式援助的美國(guó)人數(shù)量將達(dá)到1.17億,但未來(lái)的無(wú)償照護(hù)者(例如家庭成員)總數(shù)預(yù)計(jì)僅達(dá)到4500萬(wàn)。這意味著每2.6個(gè)需要援助的人中只有一個(gè)無(wú)償照護(hù)者。
因此,對(duì)于在線(xiàn)并且聯(lián)網(wǎng)的人來(lái)說(shuō),有一個(gè)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì),他們?cè)敢馐褂弥庇^(guān)且用戶(hù)友好的技術(shù)來(lái)提供護(hù)理。然而,現(xiàn)有的技術(shù)還不足以滿(mǎn)足護(hù)理需求。
根據(jù)Project Catalyst和健康創(chuàng)新技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(HITLAB)最近進(jìn)行的一項(xiàng)研究,該研究旨在更好地了解護(hù)理者如何使用技術(shù),平均有71.5%的護(hù)理者報(bào)告稱(chēng),如果存在這樣的技術(shù),他們有興趣在17個(gè)測(cè)試的護(hù)理任務(wù)中使用技術(shù)(護(hù)理者與技術(shù),2016年)。
在本章中,我們將討論如何利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行醫(yī)療保健。我們還將討論物聯(lián)網(wǎng)如何用于數(shù)字監(jiān)視以應(yīng)對(duì)2019年冠狀病毒疾病(COVID-19)大流行。我們還將討論物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的傳統(tǒng)和新興質(zhì)量要求的考慮因素。

9.2 醫(yī)療保健中物聯(lián)網(wǎng)用例的一般分類(lèi)

醫(yī)療保健可以在三種廣泛的設(shè)置類(lèi)型中提供:

  1. 急救治療,
  2. 社區(qū)護(hù)理,以及
  3. 長(zhǎng)期護(hù)理。

急救治療指的是醫(yī)院環(huán)境,護(hù)理人員是有薪的醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員。社區(qū)護(hù)理是在家庭環(huán)境中提供的,患者在自己家或他人家中生活,護(hù)理人員可以是有薪的專(zhuān)業(yè)人員,也可以是無(wú)償?shù)募彝コ蓡T或朋友。長(zhǎng)期護(hù)理指的是養(yǎng)老院或其他技術(shù)護(hù)理設(shè)施,患者在那里居住數(shù)周、數(shù)月、數(shù)年或余生,并且護(hù)理人員是有薪的專(zhuān)業(yè)人員。
在這些環(huán)境中,物聯(lián)網(wǎng)可以用于收集患者和其他數(shù)據(jù),并使用分析技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合,然后向護(hù)理人員報(bào)告這些信息和/或采取一些行動(dòng)(例如關(guān)閉故障的醫(yī)療設(shè)備)。試圖列舉醫(yī)療保健中所有可想象的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是徒勞的,因?yàn)樵谕瓿扇魏瘟斜砗?,都?huì)有新的應(yīng)用被創(chuàng)新出來(lái)。
相反,我們定義了醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)的三類(lèi)用例:
A類(lèi):追蹤人員(例如患者、護(hù)理人員和家庭成員),
B類(lèi):追蹤物品(例如醫(yī)療設(shè)備、用品和樣本),
C類(lèi):追蹤人員和物品。
將護(hù)理環(huán)境和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類(lèi)別的維度結(jié)合起來(lái),可以得到九個(gè)通用用例:急救(A、B、C)、長(zhǎng)期(A、B、C)和家庭(A、B、C)。在下一節(jié)中,我們將重點(diǎn)介紹第一類(lèi)用例:追蹤人員。

9.3 物聯(lián)網(wǎng)用于追蹤人員

追蹤人員涉及使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備追蹤人員數(shù)據(jù)(例如患者、護(hù)理人員、家庭成員)。也許物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健領(lǐng)域中最成熟的領(lǐng)域之一是患者數(shù)據(jù)收集。目前,遙測(cè)監(jiān)測(cè)器可以自動(dòng)測(cè)量并發(fā)送或上傳心電圖(EKG)數(shù)據(jù)、核心體溫、血壓、尿量等信息。
通過(guò)監(jiān)測(cè)這些生命體征,醫(yī)療保健專(zhuān)業(yè)人員可以更早地發(fā)現(xiàn)和開(kāi)始治療感染性疾病、癌癥、心力衰竭等疾病。該類(lèi)別中的另一個(gè)示例涉及追蹤患者在任何環(huán)境中(急性、長(zhǎng)期、家庭)的實(shí)際位置。從追蹤進(jìn)入急診室的徘徊患者到追蹤患有癡呆癥的患者,物聯(lián)網(wǎng)可以定位患有阿爾茨海默病或自殘行為(如貪食癥、自傷、自殺傾向)的患者。這樣的追蹤已經(jīng)可以通過(guò)商業(yè)GPS手環(huán)實(shí)現(xiàn),但通過(guò)連接到互聯(lián)網(wǎng)或基于云的技術(shù)的本地接近傳感器可以實(shí)現(xiàn)在設(shè)施內(nèi)外的追蹤,而這些地方可能無(wú)法接收GPS信號(hào)。
為了展示追蹤人員,我們將在下一小節(jié)中介紹一個(gè)關(guān)于追蹤酒精戒斷綜合癥(AWS)癥狀的案例研究。

9.3.1 酒精濫用案例

酒精濫用是一種長(zhǎng)期慢性疾病,指的是一個(gè)人對(duì)酒精產(chǎn)生了不健康的依賴(lài)。在美國(guó),大約有近1400萬(wàn)人要么是酒精濫用者,要么是酗酒者(國(guó)家酒精濫用和酒精中毒研究所,2016年)。幸運(yùn)的是,無(wú)論問(wèn)題看起來(lái)多么嚴(yán)重,大多數(shù)患有酒精使用障礙的人都可以從某種形式的治療中受益。研究表明,接受酒精問(wèn)題治療的人中約有三分之一在1年后沒(méi)有進(jìn)一步的癥狀。許多其他人大大減少了飲酒量,并報(bào)告了更少的與酒精相關(guān)的問(wèn)題。
在治療階段的早期,患者可能會(huì)患上酒精戒斷綜合癥(AWS),這是指當(dāng)酗酒者突然停止或顯著減少飲酒時(shí)發(fā)生的一系列癥狀?;加蠥WS的患者可能會(huì)經(jīng)歷一系列的身體和情緒癥狀,包括以下一種或多種:

  • 焦慮或不安
  • 抑郁
  • 顫抖或發(fā)抖
  • 易怒
  • 出汗
  • 疲勞
  • 惡心和嘔吐
  • 食欲減退
  • 失眠
  • 頭痛

AWS的一些癥狀可能?chē)?yán)重到出現(xiàn)幻覺(jué)和癲癇發(fā)作。在極端情況下,AWS可能危及生命。檢測(cè)這些癥狀的嚴(yán)重程度對(duì)于調(diào)整治療至關(guān)重要。將合適的治療方法與個(gè)體匹配對(duì)于治療的成功至關(guān)重要。在酒精濫用病例中,沒(méi)有一種單一的治療方法適用于所有人。
上述許多AWS癥狀可能通過(guò)專(zhuān)門(mén)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或非互聯(lián)網(wǎng)功能的分析進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如,患有AWS的患者需要在顫抖和不規(guī)則運(yùn)動(dòng)方面進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)測(cè)。可以在患者家中戰(zhàn)略性地放置傳感器,并用于捕捉與正常步行或移動(dòng)相比加速和不規(guī)則的步行或運(yùn)動(dòng)活動(dòng)。
此外,可以通過(guò)觀(guān)察患者使用浴室的情況來(lái)監(jiān)測(cè)嘔吐發(fā)作的次數(shù)。一種能夠檢測(cè)到嘔吐氣味的傳感器可以為在家護(hù)理環(huán)境中的AWS患者的診斷和管理提供額外的線(xiàn)索。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以判斷AWS癥狀的存在及其嚴(yán)重程度。如果患者有輕度至中度的戒斷癥狀,醫(yī)療保健提供者可能更傾向于在門(mén)診環(huán)境中繼續(xù)治療,同時(shí)開(kāi)具一些藥物來(lái)減輕癥狀的嚴(yán)重程度,尤其是如果患者有支持性的家人和朋友。如果癥狀非常嚴(yán)重,那么系統(tǒng)可能會(huì)將此案列為需要急診醫(yī)療的醫(yī)療緊急情況。表9.1描述了在長(zhǎng)期護(hù)理或家庭護(hù)理環(huán)境中使用物聯(lián)網(wǎng)的AWS患者的簡(jiǎn)單構(gòu)建。
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9.3.2 應(yīng)對(duì)COVID-19的數(shù)字監(jiān)視

引發(fā)COVID-19的新型冠狀病毒(SARS-COV-2)已在全球迅速傳播。世界衛(wèi)生組織(WHO)于2020年3月11日宣布該情況為大流行。幾乎立即,世界各國(guó)政府開(kāi)始采取遏制措施,以幫助減緩病毒的傳播速度。
數(shù)字監(jiān)視已作為這些措施的一部分部署,以:
i. 追蹤確診和可能受到病毒影響的案例,
ii. 在必要時(shí)執(zhí)行封鎖,以及
iii. 為當(dāng)局提供急需的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)信息。
物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)在COVID-19爆發(fā)中被激發(fā)出針對(duì)這一大流行的解決方案。物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(例如,低功耗藍(lán)牙(BLE)、近場(chǎng)通信(NFC)、射頻識(shí)別(RFID)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和Wi-Fi)受到廣泛關(guān)注,因?yàn)樗鼈兲峁┝藦哪軌驒z測(cè)空氣中的SARS-COV-2病毒的生物傳感器(Qiu等人,2020)到迅速崛起的數(shù)字監(jiān)視技術(shù)的解決方案。用于跟蹤個(gè)人和人群。個(gè)人的數(shù)字監(jiān)視依賴(lài)于唯一標(biāo)識(shí)符,這些標(biāo)識(shí)符可以是臨時(shí)的(RFID標(biāo)簽)或永久分配給個(gè)人的個(gè)人標(biāo)識(shí)符,以及一種采樣個(gè)人位置的方法,無(wú)論是短時(shí)還是長(zhǎng)時(shí),以便當(dāng)局跟蹤公民或臨時(shí)居民。
在最一般的層面上,對(duì)人類(lèi)的監(jiān)視可以被定義為“關(guān)注或參與他人(無(wú)論是個(gè)人、群體還是與國(guó)家普查一樣的整體)或與這些人或事物相關(guān)聯(lián)的因素。其核心特征是收集一些可連接到個(gè)體的數(shù)據(jù)(無(wú)論是唯一標(biāo)識(shí)還是作為某一類(lèi)別的成員)”(Marx,2015)。
我們的審查發(fā)現(xiàn),在38個(gè)國(guó)家部署了64項(xiàng)數(shù)字追蹤措施(見(jiàn):https://bit.ly/2Zpmhgy)。關(guān)于“數(shù)字追蹤C(jī)OVID”的出版物的文本分析突顯了已被用于建立數(shù)字追蹤的兩類(lèi)廣泛技術(shù):
i. 非移動(dòng)技術(shù)(例如,追蹤手環(huán)、帶有熱傳感器的攝像頭、無(wú)人機(jī))和
ii. 移動(dòng)技術(shù)(例如,帶有內(nèi)置位置傳感器的智能手機(jī)、接觸追蹤移動(dòng)應(yīng)用程序)。
盡管涌現(xiàn)出大量用于應(yīng)對(duì)大流行的新興監(jiān)視技術(shù),但對(duì)于這些技術(shù)可能如何影響社會(huì)的了解仍然很少。例如,接觸追蹤移動(dòng)應(yīng)用程序的使用程度有多廣泛?它們將收集哪些類(lèi)型的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)將如何保存?分享給誰(shuí)?是否有政策防止濫用?

9.3.2.1 使用非移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字追蹤

在疫情期間,物聯(lián)網(wǎng)非移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域涵蓋了各種應(yīng)用,從使用電子手環(huán)、部署配備熱感應(yīng)和人臉識(shí)別軟件的攝像頭,到用于監(jiān)視大型集會(huì)的無(wú)人機(jī),再到大規(guī)模閉路電視網(wǎng)絡(luò)以幫助執(zhí)行宵禁。我們的審查發(fā)現(xiàn),至少有15項(xiàng)非移動(dòng)技術(shù)措施在12個(gè)國(guó)家得到采?。ㄔ斍檎?qǐng)見(jiàn):https://bit.ly/2Zpmhgy)。例如,在香港,所有從中國(guó)、臺(tái)灣和澳門(mén)來(lái)的人都會(huì)收到一個(gè)手環(huán)來(lái)追蹤他們的行動(dòng)。在西弗吉尼亞州,一名法官批準(zhǔn)給拒絕隔離的確診公民戴上腳踝監(jiān)視器。
在巴林,與該國(guó)的新冠病毒接觸追蹤應(yīng)用程序“BeAware”兼容的電子手環(huán)已被使用,以確保感染者保持隔離狀態(tài)。佩戴電子手環(huán)的個(gè)人必須始終通過(guò)藍(lán)牙連接到應(yīng)用程序,并啟用GPS跟蹤其移動(dòng)。
還開(kāi)發(fā)了企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)接近檢測(cè)和接觸追蹤設(shè)備。一個(gè)例子是LoRaWAN設(shè)備,它們?cè)谵k公室等區(qū)域檢測(cè)員工之間的接近和接觸,并觸發(fā)警報(bào)以提醒人們保持安全距離。
隨著裝備有啟用體溫檢測(cè)傳感器的人臉識(shí)別攝像頭的監(jiān)控在中國(guó)迅速蔓延,中國(guó)政府正在推動(dòng)優(yōu)先預(yù)防COVID-19傳播的人工智能(AI)的發(fā)展。中國(guó)使用的人臉識(shí)別攝像頭數(shù)量在過(guò)去3年內(nèi)確實(shí)增加了3.5倍,達(dá)到了2020年部署的6.26億臺(tái)攝像頭。這促使政府采取監(jiān)管措施,以確保通過(guò)《個(gè)人信息安全規(guī)范》保護(hù)收集到的生物特征數(shù)據(jù)的隱私。
迪拜當(dāng)局也正在試驗(yàn)配備人臉識(shí)別軟件和熱成像技術(shù)的安全攝像頭,希望發(fā)現(xiàn)公眾中病毒癥狀。類(lèi)似的熱成像監(jiān)控?cái)z像頭也在英國(guó)博恩茅斯機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試。
法國(guó)蔚藍(lán)海岸的戛納度假城市在戶(hù)外市場(chǎng)和公交車(chē)上試驗(yàn)了配備AI軟件的創(chuàng)新攝像頭,該軟件會(huì)自動(dòng)生成警報(bào),向城市當(dāng)局報(bào)告違反口罩和保持距離規(guī)定的地點(diǎn)。法國(guó)公司Datakalab堅(jiān)稱(chēng),他們的技術(shù)與中國(guó)普遍采用的高科技監(jiān)視有所不同,因?yàn)樗麄兊南到y(tǒng)不存儲(chǔ)任何身份數(shù)據(jù),而只向當(dāng)局發(fā)送匿名警報(bào)。
配備傳感器和攝像頭的監(jiān)控?zé)o人機(jī)也被用于執(zhí)行封鎖措施。例如,紐約警察局一直在使用航空攝影來(lái)監(jiān)視封鎖措施。

9.3.2.2 利用移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字追蹤

智能手機(jī)啟用的技術(shù),如藍(lán)牙、RFID跟蹤、內(nèi)置傳感器和NFC,使其成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)組成部分,并成為這些環(huán)境中使用最多的設(shè)備。在COVID-19危機(jī)期間,當(dāng)局已經(jīng)大力依賴(lài)移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字追蹤。我們?cè)?4個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)了50項(xiàng)與移動(dòng)相關(guān)的數(shù)字追蹤措施。這些措施可以進(jìn)一步分為下面討論的兩類(lèi)。

9.3.2.2.1 當(dāng)局直接從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商獲取個(gè)體或聚合數(shù)據(jù)

至少在11個(gè)國(guó)家,據(jù)報(bào)道,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商與當(dāng)局分享了個(gè)性化的位置數(shù)據(jù),以確保人們遵守封鎖規(guī)定。例如,在新西蘭,從海外抵達(dá)的居民會(huì)收到警方發(fā)來(lái)的短信,詢(xún)問(wèn)他們是否同意通過(guò)手機(jī)監(jiān)控他們。
移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商還與當(dāng)局分享聚合數(shù)據(jù),以便分析公民對(duì)社交距離規(guī)定的反應(yīng)。例如,意大利的沃達(dá)豐在其網(wǎng)站上報(bào)告稱(chēng),愿意通過(guò)生成朗巴第地區(qū)的聚合熱圖來(lái)“幫助當(dāng)局更好地了解人口流動(dòng)情況,以幫助阻止COVID-19的傳播”。阿根廷也生成了類(lèi)似的熱圖。

9.3.2.2.2 移動(dòng)應(yīng)用程序

在與COVID-19的戰(zhàn)斗中,出現(xiàn)了大量的移動(dòng)應(yīng)用程序。例如,在波蘭,一款用于隔離患者的應(yīng)用程序要求隨機(jī)拍攝地理位置自拍。在俄羅斯,類(lèi)似的應(yīng)用程序要求莫斯科的疑似COVID-19患者每天發(fā)送三次自拍給當(dāng)局。在土耳其,部署了一款名為“生活在屋里”的隔離執(zhí)行應(yīng)用程序,用于監(jiān)控公民。
中國(guó)武漢,第一例新冠病毒病例報(bào)告的地區(qū),對(duì)外開(kāi)放邊境的條件之一是安裝政府監(jiān)視移動(dòng)應(yīng)用程序,作為該地區(qū)出入境的要求。然后,政府通過(guò)分析個(gè)人數(shù)據(jù)來(lái)跟蹤其公民,將個(gè)體分為紅、黃、綠三種顏色的類(lèi)別,對(duì)應(yīng)其健康狀況和COVID-19風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別。
另一方面,從2020年4月開(kāi)始,我們看到了一類(lèi)特定類(lèi)別的移動(dòng)應(yīng)用程序的增加,旨在通過(guò)跟蹤個(gè)人及其接觸者來(lái)遏制病毒的傳播,即“接觸者接觸追蹤應(yīng)用程序”。截至2020年7月,至少有29個(gè)國(guó)家提供了至少47種接觸追蹤應(yīng)用程序(請(qǐng)通過(guò)鏈接查看應(yīng)用程序列表:https://bit.ly/3fMGWRm)。其中包括最近宣布的Google/Apple選擇加入的接觸者追蹤應(yīng)用程序,利用手機(jī)的藍(lán)牙連接向Android或iOS用戶(hù)發(fā)送暴露通知(請(qǐng)參閱Google博客中描述的情景:https://bit.ly/3cwZvYt)。
圖9.1展示了針對(duì)COVID-19大流行而分析的接觸追蹤應(yīng)用程序的全球分布情況,以及截至2020年7月的下載量近似值。
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盡管這些追蹤應(yīng)用程序可能在追蹤接觸者方面采用了略有不同的方法,但它們的核心是使用藍(lán)牙或GPS追蹤個(gè)體與病例的接觸情況。用戶(hù)選擇共享數(shù)據(jù),并在與COVID-19病例接觸時(shí)收到警報(bào)。如果某人被發(fā)現(xiàn)感染了病毒,則所有最近接觸過(guò)他/她的人都會(huì)收到警報(bào),并被要求遵循公共衛(wèi)生當(dāng)局的指導(dǎo)方針。并非所有現(xiàn)有的接觸追蹤應(yīng)用程序都是從當(dāng)局的數(shù)字追蹤視角出發(fā)。根據(jù)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),公共衛(wèi)生當(dāng)局可能(或不可能)收到用戶(hù)選擇(或被要求)共享以增強(qiáng)接觸者追蹤的數(shù)據(jù)。圖9.2提供了對(duì)分析應(yīng)用程序的聚合視圖。
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我們進(jìn)一步分析了這些應(yīng)用程序采用的數(shù)據(jù)收集和管理機(jī)制。僅有15%的這些應(yīng)用程序被發(fā)現(xiàn)收集匿名數(shù)據(jù),不包含任何個(gè)人身份信息(PII)。43%的應(yīng)用程序保留了數(shù)據(jù)的匿名副本,而剩下的42%的應(yīng)用程序則沒(méi)有關(guān)于數(shù)據(jù)匿名性的信息。我們通過(guò)鏈接https://bit.ly/3fMGWRm報(bào)告了每個(gè)應(yīng)用程序收集的PII列表。收集到數(shù)據(jù)后,47%的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在集中位置(例如,當(dāng)局服務(wù)器),而26%將數(shù)據(jù)保留在移動(dòng)設(shè)備上。28%的應(yīng)用程序未報(bào)告數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。大多數(shù)這些應(yīng)用程序(58%)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間方面提供的信息不足。只有21%的這些應(yīng)用程序報(bào)告了臨時(shí)存儲(chǔ),而剩下的21%將收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1年或更長(zhǎng)時(shí)間。47%的這些應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)以未加密的格式存儲(chǔ),而只有21%將數(shù)據(jù)以加密方式存儲(chǔ)。
基于區(qū)塊鏈的接觸者追蹤應(yīng)用程序占據(jù)了這些應(yīng)用程序的23%。具有“去中心化”和“不可變性”的區(qū)塊鏈特性,許多設(shè)計(jì)的接觸追蹤應(yīng)用程序正在利用一個(gè)共享賬本來(lái)存儲(chǔ)一些身份元數(shù)據(jù)(無(wú)論何時(shí)它們被創(chuàng)建),同時(shí)減輕了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)或云環(huán)境中集中化方面對(duì)隱私的威脅。例如,印度最近開(kāi)發(fā)的開(kāi)源應(yīng)用程序使用以太坊區(qū)塊鏈,允許公民自愿參與一個(gè)匿名記錄他們位置歷史的程序。如果有任何來(lái)自特定地點(diǎn)的感染者有旅行或位置歷史,那么其他出現(xiàn)在附近的用戶(hù)將收到事件警報(bào),以作為預(yù)防措施進(jìn)行密切觀(guān)察。所有信息的存儲(chǔ)都采用了零知識(shí)證明,以保持個(gè)體身份的偽匿名。盡管在疫情期間數(shù)字接觸者追蹤技術(shù)的激增是可以理解的,但必須考慮到其使用的倫理問(wèn)題。疾病控制與預(yù)防中心(CDC)定義了數(shù)字接觸者追蹤工具的最低和首選特征的初步標(biāo)準(zhǔn),以幫助衛(wèi)生部門(mén)克服COVID-19接觸者追蹤工作流程中的挑戰(zhàn)(請(qǐng)參閱:https://bit.ly/3fLAMSh)。世界衛(wèi)生組織也在2020年5月發(fā)布了臨時(shí)指南以監(jiān)管這些應(yīng)用程序(世衛(wèi)組織,2020)。

9.4 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療應(yīng)用中的質(zhì)量要求考慮

在規(guī)定物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)用功能時(shí),自然會(huì)關(guān)注一些問(wèn)題,比如適用性、無(wú)線(xiàn)互操作性、能源效率等等。傳統(tǒng)的需求獲取技術(shù),如領(lǐng)域分析、聯(lián)合應(yīng)用開(kāi)發(fā)(JAD)和質(zhì)量功能部署(QFD)等(Laplante,2013),通常對(duì)這些需求是足夠的。但在醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,一些質(zhì)量要求可能更為重要。我們?cè)诒竟?jié)進(jìn)一步探討這些類(lèi)型的要求。

9.4.1 隱私要求

隱私問(wèn)題一直是醫(yī)療保健的重要方面?;颊咂谕麄兊膫€(gè)人身份信息(PII)保持機(jī)密,醫(yī)療保健提供者將予以保護(hù)。同樣,基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療系統(tǒng)必須確保隱私,但允許共享為提供跨醫(yī)療保健連續(xù)體所需的信息。許多專(zhuān)用物聯(lián)網(wǎng)中使用的設(shè)備將收集各種數(shù)據(jù),無(wú)論是否已知監(jiān)視(Laplante,Laplante&Voas,2015)。如果是這樣,這些數(shù)據(jù)去哪里?誰(shuí)擁有它?以及為什么首先要收集它?在經(jīng)濟(jì)利益對(duì)醫(yī)療保健提供者來(lái)說(shuō)是壓倒性的技術(shù)的情況下,傳感器和監(jiān)視將是巨大的問(wèn)題,需要克服以有說(shuō)服力地爭(zhēng)取合規(guī)性。
1996年頒布的《健康保險(xiǎn)便攜性和責(zé)任法》(HIPAA)規(guī)定了如何使用和共享患者的個(gè)人健康信息,以確保隱私,同時(shí)也允許共享為提供高質(zhì)量護(hù)理所需的信息。HIPAA是當(dāng)今醫(yī)療保健系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,沒(méi)有醫(yī)療保健提供者會(huì)質(zhì)疑其相關(guān)性。然而,對(duì)于HIPAA與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,也提出了一些新的關(guān)注。
《福布斯》雜志的一篇報(bào)道呼吁制定新的聯(lián)邦基準(zhǔn)隱私立法,為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供內(nèi)置安全性,最小化數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)更少,而不是更多數(shù)據(jù)),以及安全漏洞通知(McCue,2016)。
2016年2月,加拿大隱私專(zhuān)員辦公室發(fā)布了一份34頁(yè)的報(bào)告(加拿大隱私專(zhuān)員辦公室報(bào)告,2016),概述了對(duì)隱私和數(shù)據(jù)的擔(dān)憂(yōu),因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)正在形成:報(bào)告中指出:“物聯(lián)網(wǎng)已被比作電力或地球的神經(jīng)系統(tǒng),以說(shuō)明這種無(wú)處不在且將在我們社會(huì)結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要的現(xiàn)象”,“一些國(guó)際專(zhuān)家、思想家和技術(shù)建設(shè)者預(yù)測(cè)將發(fā)生深刻的政治、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)變革;對(duì)隱私和監(jiān)視的擔(dān)憂(yōu)是其中的重要內(nèi)容”。
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)功能與隱私之間的關(guān)系,也進(jìn)行了大量的學(xué)術(shù)研究。例如,Winter對(duì)夏威夷的醫(yī)療保健消費(fèi)者進(jìn)行了調(diào)查,以確定“物聯(lián)網(wǎng)可能被認(rèn)為是侵犯隱私的實(shí)踐”(Winter,2012)。基本上,Winter發(fā)現(xiàn)這些消費(fèi)者愿意為信息共享的所帶來(lái)的感知利益而犧牲一些隱私。此外,Thierer反對(duì)對(duì)安全和隱私問(wèn)題做出輕率、限制性的監(jiān)管,因?yàn)檫@可能會(huì)扼殺與可穿戴物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用(包括醫(yī)療保?。┑膭?chuàng)新(Thierer,2014)。Walla討論了互聯(lián)網(wǎng)托管的個(gè)人記錄中存在的一些患者隱私問(wèn)題,這些記錄未受到HIPAA的覆蓋(Walla,2008),Mercuri考慮了旨在改善醫(yī)療保健數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的法規(guī),這些法規(guī)已經(jīng)為患者和從業(yè)人員帶來(lái)了新的安全和隱私風(fēng)險(xiǎn),以及監(jiān)管復(fù)雜性(Mercuri,2004)。

9.4.1.1 接觸者追蹤應(yīng)用的隱私問(wèn)題

雖然一些國(guó)家正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)數(shù)字工具以改進(jìn)接觸者追蹤,以控制 COVID-19 病毒的傳播,但這一瘋狂的競(jìng)爭(zhēng)留下了一些地方一團(tuán)糟的選擇,軟件安全研究界對(duì)匆忙編寫(xiě)的軟件存在漏洞感到擔(dān)憂(yōu)。例如,僅有 25% 的現(xiàn)有接觸者追蹤應(yīng)用提供隱私政策,而只有約 58% 的應(yīng)用未公開(kāi)存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的時(shí)長(zhǎng),約 60% 的應(yīng)用也沒(méi)有公開(kāi)的匿名措施。
此外,至少有 14 個(gè)接觸者追蹤應(yīng)用中檢測(cè)到了與 Google 廣告和跟蹤平臺(tái)(例如,Google AdSense、DoubleClick)相關(guān)的代碼。我們還發(fā)現(xiàn),有 8 個(gè)經(jīng)分析的應(yīng)用中存在與 Facebook 廣告和跟蹤相關(guān)的代碼。這些代碼使得發(fā)布者可以通過(guò)來(lái)自各種來(lái)源的廣告向用戶(hù)展示廣告從而賺取收益。接觸者追蹤應(yīng)用中存在這樣的跟蹤代碼引發(fā)了隱私問(wèn)題,因?yàn)?Google/Facebook 廣告平臺(tái)提供了針對(duì)性廣告的選項(xiàng)。
其中一些應(yīng)用還基于區(qū)塊鏈技術(shù)。由于區(qū)塊鏈的“不可變性”特性,用戶(hù)的記錄無(wú)法更改或從網(wǎng)絡(luò)中刪除。當(dāng)解除封鎖時(shí),這種做法是否合適呢?區(qū)塊鏈的“最終性”特性也可能與現(xiàn)有的立法(如歐洲《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》(GDPR)或最近宣布的巴西《數(shù)據(jù)保護(hù)通用法》(LGPD))背道而馳,這些法規(guī)授予所有公民管理自己數(shù)據(jù)的能力,包括要求機(jī)構(gòu)根據(jù)同意刪除正在處理的個(gè)人數(shù)據(jù)。
在疫情早期的熱潮中推薦這些應(yīng)用或許可以理解。然而,必須深思熟慮地考慮在社會(huì)范圍內(nèi)建立這種數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期后果。一家全球公共政策公司發(fā)布的報(bào)告指出,全球有 49% 的地區(qū)仍然沒(méi)有數(shù)字連接,強(qiáng)調(diào)“病毒的抗擊必須始于制定政策,使各國(guó)能夠利用巨大的抗疫創(chuàng)新成果”(D'mello,2020;Access Partnership,2020)。該報(bào)告指出,盡管歐洲國(guó)家正在努力通過(guò)遵守 GDPR 來(lái)采取保護(hù)隱私的方法,但一些亞洲國(guó)家,如中國(guó)和韓國(guó),采取了廣泛和積極的方法,依靠收集、分析和共享大量個(gè)人數(shù)據(jù)。該報(bào)告還強(qiáng)調(diào),與其他地區(qū)相比,北美和南美的政府在開(kāi)發(fā)接觸者追蹤解決方案方面的努力較少且組織較差(D'mello,2020)。
盡管保持安全和隱私方面的挑戰(zhàn)仍然存在,但最近的研究表明,隨著疫情的發(fā)展,用戶(hù)對(duì)使用接觸者追蹤應(yīng)用的接受程度提高了。例如,Metova公司進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查,調(diào)查了美國(guó) 2000 名居民對(duì)于在抗擊 COVID-19 過(guò)程中使用接觸者追蹤和曝光通知應(yīng)用的看法。調(diào)查發(fā)現(xiàn),77% 的參與者希望通過(guò)手機(jī)接收通知,以便得知他們最近接觸的人是否被 COVID-19 測(cè)試呈陽(yáng)性,85% 的參與者愿意匿名分享自己的 COVID-19 正面狀態(tài)以造福大眾(Marketing Technology Insights,2020)。

9.4.2 安全性關(guān)注

安全性關(guān)注涉及到系統(tǒng)是否按預(yù)期運(yùn)行?系統(tǒng)是否提供所需的護(hù)理水平?它是否提供了意外的功能?系統(tǒng)故障是否會(huì)對(duì)患者造成傷害?
醫(yī)療系統(tǒng)的安全性要求通常來(lái)自監(jiān)管機(jī)構(gòu),例如在美國(guó)是食品和藥物管理局(FDA)。
Wallace 和 Kuhn 研究了基于 FDA 數(shù)據(jù)的 342 個(gè)醫(yī)療設(shè)備故障。他們的研究幫助確定了利用故障和失敗信息改善設(shè)備安全性的方法。
他們還發(fā)現(xiàn)“已知的[最佳]實(shí)踐可能根本不被使用,或者被錯(cuò)誤使用”。Wallace 和 Kuhn 還建議,在為安全的醫(yī)療設(shè)備生成要求時(shí),工程師應(yīng)該:

  1. 收集故障和故障數(shù)據(jù)(來(lái)自先前和相關(guān)的系統(tǒng)),
  2. 了解特定領(lǐng)域常見(jiàn)的故障類(lèi)型,以及
  3. 開(kāi)發(fā)針對(duì)這些問(wèn)題的預(yù)防和檢測(cè)方法。

美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室提出了一種故障樹(shù)分析方法,用于指定可穿戴設(shè)備中的危險(xiǎn)(Kirk,2014),這種方法也適用于使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的其他醫(yī)療和健康應(yīng)用。
使用傳統(tǒng)技術(shù)定義濫用和誤用案例也是合適的。

9.4.3 技術(shù)與社會(huì)約束

盡管報(bào)告顯示普通民眾在下載接觸追蹤應(yīng)用程序并通過(guò)應(yīng)用共享數(shù)據(jù)方面有很高的意愿,但實(shí)際下載量仍然相對(duì)較少。牛津大學(xué)大數(shù)據(jù)研究所最近的一項(xiàng)研究估計(jì),在給定地區(qū),至少需要有60%的人口使用自動(dòng)化的接觸追蹤應(yīng)用程序才能被認(rèn)為在控制病毒方面有效。2020年3月20日,新加坡成為最早部署自愿接觸追蹤應(yīng)用程序的國(guó)家之一,該應(yīng)用程序名為“TraceTogether”(https://www.tracetogether.gov.sg/),但就在其推出兩個(gè)月后,只有約26%的人口安裝了該應(yīng)用程序。盡管某種程度的遵從仍然比沒(méi)有更好,但是在世界各地的應(yīng)用程序普及率較低對(duì)這些應(yīng)用程序提供突破性的挑戰(zhàn)。此外,無(wú)法獲得智能手機(jī)也可能是這些應(yīng)用程序的障礙,因?yàn)檫@些應(yīng)用程序依賴(lài)于高度的包容性。根據(jù)2019年的調(diào)查,在18個(gè)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體中,中位數(shù)76%的人口擁有智能手機(jī),而在新興經(jīng)濟(jì)體中,只有中位數(shù)45%的人口擁有智能手機(jī)。一個(gè)國(guó)家中占主導(dǎo)地位的接觸追蹤應(yīng)用程序必須得到政府衛(wèi)生管理部門(mén)的授權(quán)和贊助。這實(shí)際上是確保一個(gè)應(yīng)用程序在一個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)被大規(guī)模采用的唯一有效途徑。但是,這樣的贊助過(guò)程可能需要寶貴的幾周時(shí)間,以使不同國(guó)家的應(yīng)用程序得到充分測(cè)試和集成。此外,所有現(xiàn)有的接觸追蹤移動(dòng)應(yīng)用程序都依賴(lài)于GPS和/或藍(lán)牙功能,這些功能目前仍然不夠可靠。例如,藍(lán)牙的范圍要比6英尺寬得多,這可能導(dǎo)致關(guān)于暴露于病毒的高比例的誤報(bào)。持續(xù)啟用的GPS/藍(lán)牙功能也可能會(huì)迅速耗盡電池。一項(xiàng)在2016年進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn),信號(hào)強(qiáng)度良好的情況下,啟用GPS的手機(jī)電池消耗了13%,而信號(hào)弱的情況下,電池可能下降多達(dá)38%。

9.4.4 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健中新興的質(zhì)量要求

關(guān)愛(ài)可以被描述為對(duì)患者的一種行為或態(tài)度。關(guān)愛(ài)可以是一個(gè)人所擁有的特質(zhì),通常是用來(lái)描述被認(rèn)為是“好”的護(hù)理者的形容詞。如果詢(xún)問(wèn),大多數(shù)護(hù)士都能表達(dá)他們對(duì)關(guān)愛(ài)的概念。拉克曼通過(guò)指出“護(hù)理和護(hù)理是如此緊密地聯(lián)系在一起,以至于護(hù)理總是出現(xiàn)在谷歌搜索中的關(guān)愛(ài)定義的同一頁(yè)上”,突顯了護(hù)士與關(guān)愛(ài)之間的緊密聯(lián)系的普遍性。為了我們的目的,我們將關(guān)愛(ài)作為一個(gè)形容詞(功能性質(zhì)量),定義如下:“表現(xiàn)出對(duì)他人的善良和關(guān)切”。
關(guān)愛(ài)可能涵蓋了信任、可靠性、隱私等素質(zhì)的元素,但是這些素質(zhì)本身都無(wú)法完全捕捉到關(guān)愛(ài)的全部本質(zhì)。相反,關(guān)愛(ài)是一種超能力,是其他能力(和稱(chēng)為同情心的系統(tǒng)質(zhì)量)的一些組合的結(jié)果。將關(guān)愛(ài)以這些其他能力的形式進(jìn)行層次分解的一個(gè)可能的層次結(jié)構(gòu)表示是將其分解為隱私、同情心和可靠性。其他類(lèi)型的系統(tǒng)可能包含額外的子質(zhì)量(例如可用性、可得性),形成略有不同的層次結(jié)構(gòu)。由于關(guān)愛(ài)由每個(gè)利益相關(guān)者和每個(gè)系統(tǒng)的不同組合的其他素質(zhì)組成,因此我們發(fā)現(xiàn)將關(guān)愛(ài)表達(dá)為這些組成素質(zhì)的線(xiàn)性組合是方便的。
“關(guān)愛(ài)”對(duì)于不同的人和不同的系統(tǒng)意義不同。例如,考慮一下機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)現(xiàn)在廣泛用于許多類(lèi)型的手術(shù),包括心臟、癌癥和前列腺手術(shù)。盡管當(dāng)前的系統(tǒng)在機(jī)器模仿人類(lèi)外科醫(yī)生的動(dòng)作方面是機(jī)器人的,但在不久的將來(lái),完全自主的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)將被設(shè)想出來(lái),取代手術(shù)室(OR)中的外科醫(yī)生和護(hù)士。盡管我們期望外科醫(yī)生和護(hù)士關(guān)心患者,但作為系統(tǒng)工程師,我們應(yīng)該對(duì)完全自主的機(jī)器人外科醫(yī)生提出什么要求呢?此外,在關(guān)心系統(tǒng)方面,患者應(yīng)該期望什么,特別是由于患者在手術(shù)過(guò)程中可能處于無(wú)意識(shí)狀態(tài)?他們的關(guān)注可能有所不同。
例如,考慮一下機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中關(guān)愛(ài)的組成素質(zhì)。外科醫(yī)生希望系統(tǒng)是安全可靠的,很可能是主要關(guān)注點(diǎn)。系統(tǒng)的安全和可信操作都有助于增加系統(tǒng)的可靠性感,并且是系統(tǒng)工程師關(guān)心的問(wèn)題?;颊咭卜窒磉@些關(guān)注,但同時(shí)也希望系統(tǒng)保護(hù)他的隱私(例如,不暴露醫(yī)療記錄或?qū)擂蔚膱D像)。如果手術(shù)室的參與者是人類(lèi),患者可能還期望外科醫(yī)生或護(hù)士表現(xiàn)出同情心。當(dāng)然,機(jī)器人外科醫(yī)生看起來(lái)與人類(lèi)外科醫(yī)生完全不同;因此,機(jī)器人需要通過(guò)語(yǔ)音或某些顯示設(shè)備上的面部表情生成來(lái)表達(dá)同情心。就與關(guān)愛(ài)相關(guān)的素質(zhì)而言,這些不同的關(guān)注將指導(dǎo)具體的系統(tǒng)要求發(fā)現(xiàn)和表示過(guò)程。
由于關(guān)愛(ài)存在許多不同的定義,因此在嘗試為新的醫(yī)療保健系統(tǒng)定義關(guān)愛(ài)概念時(shí),重要的是讓所有利益相關(guān)者參與,并且在需求發(fā)現(xiàn)過(guò)程中,系統(tǒng)工程師、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、醫(yī)生、護(hù)士,尤其是患者的參與至關(guān)重要。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模,可以使用許多傳統(tǒng)的需求獲取技術(shù)來(lái)揭示關(guān)愛(ài)和相關(guān)需求。然而,對(duì)于關(guān)愛(ài)和相關(guān)素質(zhì),最有可能有用的采集技術(shù)包括調(diào)查、訪(fǎng)談、原型設(shè)計(jì)(可執(zhí)行和非可執(zhí)行)、民族志觀(guān)察和設(shè)計(jì)師作為學(xué)徒。當(dāng)然,對(duì)于不同的利益相關(guān)者群體可能會(huì)使用不同的采集技術(shù),并且每個(gè)群體都應(yīng)該使用多種互補(bǔ)的技術(shù)。例如,由于同情心可以通過(guò)表情符號(hào)來(lái)表達(dá),因此可以使用原型設(shè)計(jì)(各種面部特征顯示或語(yǔ)音輸出)來(lái)生成同情心要求。對(duì)患者進(jìn)行訪(fǎng)談和調(diào)查可以用來(lái)捕捉支持患者相信醫(yī)療保健系統(tǒng)是可信和安全的所需的護(hù)理者行為(例如,語(yǔ)言提示、事件觸發(fā)行為)。民族志觀(guān)察和設(shè)計(jì)師作為學(xué)徒也可以用來(lái)通過(guò)記錄和分析在關(guān)愛(ài)維度上評(píng)分較高的護(hù)理者的行為和動(dòng)作來(lái)獲取關(guān)愛(ài)需求。當(dāng)然,已經(jīng)成功指定和交付的關(guān)愛(ài)和相關(guān)需求可以在相關(guān)系統(tǒng)和產(chǎn)品線(xiàn)中得到重復(fù)使用。其他關(guān)愛(ài)和相關(guān)要求可能會(huì)源自法律和法規(guī),例如,在機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的情況下,HIPAA。最后,隨著適用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和參考架構(gòu)的制定,關(guān)愛(ài)和相關(guān)素質(zhì)的其他要求將最終出現(xiàn)。

9.5 智能醫(yī)療設(shè)備

智能醫(yī)療設(shè)備是改變生活的技術(shù),類(lèi)似于其他醫(yī)療進(jìn)步,如人工器官、假肢和機(jī)器人手術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)使得創(chuàng)造出能夠提高個(gè)體患者生活質(zhì)量和心理安寧的設(shè)備成為可能。這類(lèi)設(shè)備主要分為兩大類(lèi):一類(lèi)是收集數(shù)據(jù)以提供幫助患者護(hù)理的信息的設(shè)備,另一類(lèi)是更先進(jìn)的設(shè)備,可以自動(dòng)化患者護(hù)理。以下是一些物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備的例子:

  • 帕金森病運(yùn)動(dòng)追蹤:帕金森病是一種引起身體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的腦部疾病。這款類(lèi)似手表的運(yùn)動(dòng)追蹤設(shè)備使用運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)追蹤異常運(yùn)動(dòng)。患者還可以使用該設(shè)備記錄藥物劑量時(shí)間。運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)每2分鐘記錄一次。將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與記錄的藥物劑量進(jìn)行比較,有助于提供者調(diào)整藥物決策(Talan, 2019)。如果沒(méi)有這樣的設(shè)備,提供者將根據(jù)每3個(gè)月進(jìn)行一次的患者檢查的快照來(lái)調(diào)整藥物。
  • 智能體溫計(jì):該設(shè)備跟蹤體溫和藥物時(shí)間。這可以為個(gè)人提供數(shù)據(jù),幫助確定他們是否有所改善,并提供藥物追蹤 - 這對(duì)于病情加重且獨(dú)自生活的人來(lái)說(shuō)可能會(huì)很困難。
  • 智能哮喘監(jiān)測(cè):由患者佩戴的貼片設(shè)備(內(nèi)含傳感器),用于檢測(cè)典型哮喘癥狀,如喘息、呼吸模式、咳嗽頻率、心跳和體溫。這可以通過(guò)提供通知和提醒藥物劑量來(lái)幫助患者或其護(hù)理者。有了這些信息,患者還可以確定可能引發(fā)哮喘發(fā)作的因素。
  • 心臟病穿戴式設(shè)備和起搏器:插入到服裝面料中的心臟監(jiān)測(cè)傳感器。傳感器實(shí)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器,算法運(yùn)行以確定是否需要向醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員發(fā)送警報(bào)。還有一種身體區(qū)域傳感器(BAS)設(shè)備,用于使用數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)心臟驟停。此設(shè)備還使用基于智能手機(jī)的心率檢測(cè)傳感器來(lái)檢測(cè)健康危機(jī)(Majumder等,2019)。此外,最新一代起搏器使用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)來(lái)監(jiān)測(cè)呼吸、竇房結(jié)速率和血溫。根據(jù)患者當(dāng)前的活動(dòng)水平,會(huì)檢測(cè)到異常,并改變患者的心率(減慢或加快)?;颊叩臄?shù)據(jù)也可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備訪(fǎng)問(wèn),以檢查設(shè)備的電池壽命和心率與活動(dòng)水平之間的任何相關(guān)性(Horwitz, 2019)。
  • 糖尿?。赫绲?章所描述的,閉環(huán)胰島素輸送系統(tǒng)對(duì)于依賴(lài)胰島素生存的1型糖尿病患者來(lái)說(shuō)是一個(gè)令人驚嘆的設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)包括患者佩戴的連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)器(CGM)和胰島素泵。CGM將血糖水平無(wú)線(xiàn)發(fā)送到泵。該連接關(guān)閉了環(huán)路,以自動(dòng)向患者輸送所需的一部分胰島素?;颊呷匀恍枰鶕?jù)所攝入的食物劑量胰島素(胰島素量根據(jù)食物碳水化合物而異)。



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