医疗保健生态系统多年来的不断发展所取得的一项重大成就是患者监护系统的接纳与发展，它优化了患者的护理手段并改善了临床表现。评估患者的状况和其它医学指标，对于做出明智的临床决策至关重要。将基础设施与医疗保健生态系统中的不同模块连接起来，进行有效的患者护理，在此过程中，医院内外的患者监控起着关键作用。本文以当前一些系统为例，阐述了远程患者监护的优势，讨论了向可穿戴设备和其它基于无线技术的患者监护系统的转变，以及推动医疗保健领域创新与投资的关键因素。
在整个治疗过程中，持续监护患者的重要生理体征十分关键。因此，患者监护系统在医疗设备领域中一直占据非常重要的位置。对医疗及医疗设施不断增长的需求将推动未来患者监护系统市场的成长。
图1.医院病房中放置患者监护系统
监护分类
患者监护系统有多种分类方式，通常的方式基于测量参数和医学场景。如按测量参数分类，监护系统可以分为两个大类——单参数监控和多参数监控。单参数系统仅仅测量一种生理信号，比如血压、ECG、SPO2和CO2等。多参数监视系统可以测量多个信号的组合，比如ECG、呼吸速度、血压、SPO2、脑波、气体麻醉浓度，以及体温等。
另一方面，按照医学场景，患者监护系统可分为如下几类:
- 血糖监测
- 血流动力学监测——连续心排血量（CCO）、每搏输出量（SV）、每搏输出量变化（SVV）、脉压变化（PPV）、平均动脉压（MAP）和全身血管阻力（SVR）
- 神经系统监测——脑电波（EEG和EMG）、气体麻醉浓度、双频谱指数
- 心脏监测——心电图
- 体温监测——温度测量
- 呼吸监测——脉搏血氧和二氧化碳图（CO2）
- 胎儿与孕妇监测——孕妇和胎儿心率
基础设施
典型的患者监控系统包括一个或多个传感器、处理器件、显示设备和通信链路，可通过检测网络在其它地点显示或记录结果。设置中所用的传感器可以是光学、电化学、皮电性质，或压力及应变计。处理和显示组件包括微控制器（MCU），负责模拟信号调制、数字信号处理、电机控制、LCD控制、触摸感应、有线与无线连接。
图2.患者生命体征监测
在通讯方面，多个患者监护系统单元可联网，将其信号输出发送至中央护士站；在那里，护理人员可同时对多个床位进行监护和响应。IEEE和HL7等组织已开发了不同的医疗保健标准，将来自患者监护网络的生理数据整合到医院电子健康记录与数字图表系统中。
图3.患者监护系统基础设施
从有线到无线
医疗保健提供商正在继续寻求能够为不断增长的患者群体提供更高水平监护的创新产品。从有线到无线的技术转换，更方便临床和医护人员使用无线设备监测病患生命体征，为EMS人员和患者创造更安全的环境。该技术还可实现急诊室同现场医疗技术人员之间的实时连接。
患者数据可通过远程系统从救护车传至医院，以便在患者到达之前让医生、护士和其他工作人员更好地知晓情况。基于Wi-Fi的监测系统的一个主要优点，是它允许医院利用现有的IEEE802.11（Wi-Fi）无线网络基础设施与投资。美国16%的医院和卫生系统已经实施了基于Wi-Fi的无线患者监护，在未来的几年里，这个覆盖率预期会上升到34%；其中一个主要的驱动因素是FDA510K批准了最近推出的无线监控设备。具有无线功能的低灵敏度可穿戴患者监护设备正在获得认可；它的结构紧凑、可充电，并提供安全的无线连接。
同样，用于长期监测患者心电活动的植入式心脏监护仪也已获得FDA批准。这些植入式监视器能够通过蓝牙连接至智能手机。该技术带来了一种监测非典型心律的新途径，同时可远程与医生保持联系。
图4.无线患者监护系统的优点
远程病患监护（RPM）
RPM应用数字技术来收集医学或其它形式的健康数据，它可从一个地点收集数据后，以电子格式安全地发送至位于另一地点的医疗服务提供方，以进行评估并获得建议。RPM的概念，与将护理环节从医院转移至患者家中的理念吻合。典型的远程患者监护系统包括用作网关设备的健康中心，以收集并将生命体征测量值传输给医疗保健提供方。
RPM市场仍处于发展期。尽管增长可观，但与慢性病患者总数相比，整体采用率仍然较低。RPM的采用集中在北美和西欧地区；这些地区鼓励健康护理服务提供方将再次入院率保持在较低的水平。
图5.远程患者监护系统的搭建
未来趋势
患者监护仪被认为是可以积累大量患者数据的"数据电站"。医疗产业正不断发展变化，着眼于通过为病患带来高质量护理提升竞争力；对数据集成和分析的需求不断增长，以改进病患诊断与工作流程。未来的目标在于了解患者数据如何推动新产品创新，并在医疗保健领域的人工智能算法中得到应用。系统可以通过对边缘节点数据做出的决策实施紧急协议，而不是对基于云的数据做出决策。展望未来，边缘节点计算与无线患者监护相结合，将为生命关键的应用带来更多优势。
本文作者：Dev Mandya，瑞萨电子（美国）公司细分市场事业部高级经理，拥有南加州大学洛杉矶分校电子工程硕士学位