医疗保健领域数字化转型的核心驱动力与主要应用场景

随着人工智能、大数据、云计算和物联网等技术的快速发展，医疗保健行业正经历深刻的数字化变革。传统医疗模式面临资源分配不均、诊疗效率低下、慢性病管理挑战等问题，而数字化技术的应用不仅提升了医疗服务的精准性和可及性，还推动了远程医疗、智能诊断、个性化治疗等创新模式的发展。本文将您探讨医疗保健领域数字化转型的核心驱动力与主要应用场景，并以Silicon Labs在医疗物联网（IoMT）的应用实例，探讨数字医疗将如何为全球医疗体系带来更高效、智能和可持续的变革。

数字化转型的三阶段进化过程

医疗保健领域正面临着数字化转型的挑战，其中的医疗保健IT生态系统、非IT医疗保健预算转向数字医疗保健以及医疗设备，都为医疗保健领域带来了数字化机遇。然而，医疗保健机构也面临着一些根本挑战，像是医疗需求的快速增长，这是由多种因素共同推动的，这些压力包括患者期望值不断提高和人口老龄化，导致慢性病患病率上升，不过，全球医疗保健专业人员却正面临着短缺的问题。

数字化转型将促进远程医疗和人工智能等新技术的发展，这些技术将有助于应对其中的许多挑战。但这是一个进化过程，可分为三个阶段。第一阶段是进行电子数据采集，必须以标准化格式采集电子健康数据（例如患者人口统计数据或临床记录），这是整个数字化转型项目的起点。

第二阶段则是数据共享和互操作性，随着电子健康数据的发展，将能够与其他医疗专业人士和机构共享数据。借助数据共享，远程医疗和电子处方等新服务模式，以及医疗人工智能等先进技术的采用将成为可能。

第三阶段则是基于关联数据的技术和分析的高级应用，随着临床、财务和运营数据的融合，医疗从业者能够提高临床护理的质量、安全性和效率。此外，人工智能、商业智能和分析可以预测人群的健康结果，这有助于医疗保健系统改善人群健康结果，并确保其财务可持续性。

数字技术在数字化医疗保健的关注要点

物联网和人工智能等数字技术将帮助行业在这一过程中向前发展，并在患者护理方面带来真正的好处，尤其是在人口增长的情况下，这项技术特别需要关注三个关键方面。

首先是效率的提升，数字化医疗保健的受益者首先是患者，它可以为他们提供更少干扰、更少压力、更准确和更快捷的体验。医院和医生办公室等医疗机构将能够通过更好地了解设备（资产管理）、专业人员（临床效率）和患者（远程患者监控）的实时情况，以更高的效率运营。

其次则是连接技术的发展，各种各样的护理地点、区域差异、成本预算、挑战和设备类型，意味着需要灵活地采用负责传输患者数据的连接技术。最终，则须考虑安全性的议题，需要解决和克服一系列挑战，包括患者数据的安全性和隐私性、碎片化和实施能力。

全球医疗保健资金（公共、私人和两者的混合模式）的差异也为物联网供应商增加了一层复杂性，它们必须与政府和私人医疗保健机构合作。如果供应商能够满足日益增长的需求，医疗保健领域的数字投资将为IT技术供应商、半导体供应商、硬件和软件供应商、电信供应商、服务和支持供应商等企业带来增长机会，那些能够提供灵活、开放和全面产品的供应商，将最有能力利用这一重大新举措，为全球医疗保健行业带来巨大潜力。

远程医疗和人工智能医疗保健扩展

远程医疗将可改善患者和医疗专业人员的体验，例如通过降低成本、提高效率和解决医疗资源差距。提高远程医疗能力、提高患者接受度，以及政府的监管支持，将推动远程医疗的持续增长。在COVID-19疫情之后，政府支持对于远程医疗的正常化至关重要，疫情促使全球远程医疗的采用率增加，这提高了患者监测的效率，包括对患者进行分类以及远程监测他们的病情，以减少面对面的医疗预约。

另一方面，人工智能的部署可能使医疗保健的许多领域受益，改善临床结果（例如个性化医疗和改进诊断）尤为重要。这对于大型机构来说尤其如此，因为它们拥有庞大而高质量的数据库，可用于构建AI工具。AI部署还有助于完成重复的管理任务，例如排班和入院流程。

目前已经有越来越多的医疗物联网（IoMT）设备被用于远程患者监测应用中，以发送和接收数据，例如自动药丸分配器、血糖监测仪、持续气道正压通气、传统健康中心、医疗平板电脑、移动心脏遥测、移动个人应急响应系统等。

这些物联网设备是远程医疗的核心，因为物联网设备可帮助管理慢性病（例如糖尿病或心血管疾病），联网医疗物联网设备正变得越来越流行，大多数医疗物联网设备仍使用智能手机作为网关，来连接蜂窝网络并传输数据。然而，越来越多的高端患者监测物联网设备（例如血糖监测仪、心率监测仪），现在设备内包含专用连接或通过可连接到家庭路由器的专用网关进行连接。

此外，物联网是依从性和合规性验证的理想选择，物联网技术可用于提供有关药物依从性（例如联网药盒）或治疗使用情况（例如无创呼吸机CPAP）的数据。医疗保健专业人员可以利用患者依从性数据更有效地治疗患者，而保险公司可以采用治疗使用数据，在向患者报销之前验证治疗的使用情况。

另一方面，通过医疗物联网设备可改善患者治疗过程，各种物联网医疗设备可用于家庭和临床环境等多种用途。随着智能手机、智能手表和其他可穿戴设备等可穿戴消费设备的普及，降低了用户监测自身医疗保健的门槛，并推动了远程医疗服务的增长。

可穿戴设备的普及使人们能够更有效地监测自己的运动状况，而连续血糖监测仪（CGM）等设备现在被广泛用于帮助4.63亿糖尿病患者中的许多人管理病情。此外，脉搏血氧仪（用于监测血液中的氧饱和度）等设备让人们更加了解如何监测自己的健康状况。医疗物联网正在医疗保健和患者治疗过程中发挥关键作用。

助力将新的IoMT解决方案带入生活

显然，IoMT设备的安全性、操作和互操作性要求非常严格。此外，当将产品从消费者健康可穿戴设备领域转移到医疗监测领域时，需要对FDA等监管机构提供功效和安全性的证据。事实上，复杂性增加了一个数量级，这给进入市场的参与者带来了进一步的压力，他们通常更专注于解决医疗问题而不是技术问题。

为了驾驭这一复杂的过程，大多数IoMT设备的创新者都需要在无线和其他支持技术方面经验丰富的合作伙伴，与这样的合作伙伴合作可以确保将这些设备推向市场的时间和成本降至最低，同时有助于保证它们满足最高的性能要求。

根据世界卫生组织的估计，心血管疾病（CVD）是全球死亡的主要原因，心律失常是导致这些死亡的主要原因，准确、快速地识别心律失常风险最高的人，并确保他们得到适当和及时的治疗可以防止过早死亡。

心血管疾病的诊断始于准确的心电图追踪，虽然个人用心脏监测器已经问世多年，但这些设备的实用性和准确性存在问题。例如，传统的Holter监测器需要多根导线，只能佩戴1-2天，并且只能提供简单的心律分析。

考虑到市场上现有设备的局限性，Bardy Diagnostics开发了CAM（Carnation动态监测器）贴片，这是一种新型的动态心脏监测器，设计用于连续运行长达14天。这款产品是基于Silicon Labs的EFM32架构，这款小巧轻便的CAM贴片是对传统心脏监护仪的彻底重新构想。它结合了先进技术和半导体微型化，克服了传统ECG设备的笨重设计和准确性问题。CAM贴片旨在检测来自心脏的最小、最细微的电信号。如此一来将能够更好地诊断异常心律，并为患者提供有助于预防心脏骤停、中风或失去意识等严重后果的治疗。

CAM贴片的核心是Silicon Lab的EFM32TG210 MCU，它连接到患者接口传感器，并提供关键的集成外设（ADC、SPI、ASYNC串行接口和定时器功能）。EFM32TG210的一个重要方面是它能够以极低的功率运行，这使得CAM贴片可以使用更小的电池，这意味着设备更轻、更小、更舒适，所有这些都是减少患者使用不合规范的关键因素。

这些低功耗特性在很大程度上归功于Cortex-M3微控制器的电源管理，与其他架构相比，它提供了出色的节能效果。通过极快地进入和退出睡眠状态、提供外设的自主操作以及低功耗时钟生成，CAM贴片仅使用48mAh CR1225电池即可实现长达14天的连续心电图记录。

更重要的是，这种低功耗不会以牺牲准确性为代价，确保CAM贴片能够有效“看到”那些与其他可用监视器不同的微小心脏细节。具体来说，EFM32架构包含高性能ADC，可以捕获这些精确的读数，同时保持电磁安静的发射曲线，这样小细节就不会受到干扰。

CAM贴片能够彻底改变动态心脏监测和诊断，该设备是一个很好的例子，展示了医疗和技术领域的领导者如何合作创造下一代最先进的医疗设备，帮助世界各地的患者。

结语

医疗行业代表着数字化的重要机遇，包括物联网、远程医疗和人工智能等技术。使用物联网技术是远程患者监测应用越来越流行的技术选择。远程患者监测应用中越来越多的医疗保健物联网设备用于发送和接收数据，像是无创呼吸机（CPAP）、血糖监测仪和心率监测仪。物联网医疗设备可用于家庭和临床环境等多种用途，智能手机、智能手表和其他可穿戴设备等消费设备的普及，也降低了用户监测自身医疗保健的门槛，并推动了远程医疗服务的增长。Silicon Labs的物联网技术解决方案，将可以构建极具包容性、变革性、极简性的医疗设备，从而改变患者的治疗结果，并显着提高医疗保健效率。

来源：本文转载自艾睿电子网站

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