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中国科学院空天信息创新研究院方震团队:可穿戴超声,如何实现心血管持续、无创、实时监测?

发布时间:2026-08-21 来源:AI智医网 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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过去十年,可穿戴设备经历了从消费电子产品到健康管理工具的发展过程。智能手表、智能戒指以及各类生理监测设备不断提升传感能力、数据处理能力和用户体验,使人类第一次能够以更加连续、低干扰的方式获取自身健康状态信息。然而,随着医疗数字化进程不断推进,可穿戴设备的价值正在超越个人健康管理场景,逐渐进入临床研究和医疗体系之中。相比传统医疗场景中依赖阶段性检查获得的数据,可穿戴设备能够持续采集患者在真实生活环境中的生理和行为信息,为疾病管理、治疗评估和药物研发提供更加动态的数据支持。

尤其是在远程医疗、真实世界研究(Real World Evidence, RWE)以及去中心化临床试验(Decentralized Clinical Trial, DCT)快速发展的背景下,可穿戴设备正在成为连接患者、医疗机构、科研团队和制药企业的重要技术基础设施。

未来,可穿戴设备行业的竞争重点或将不再局限于硬件性能和消费体验,而是能否满足医疗研究对于数据质量、长期佩戴、算法透明、安全传输和生态兼容性的更高要求。
能够真正融入临床体系的专业级可穿戴设备,有望推动医疗研究模式、慢病管理方式以及数字医疗产业格局发生深刻变化。

制药行业正在成为可穿戴设备的重要用户

过去,可穿戴设备在临床研究中的应用仍处于探索阶段,主要用于少量试验项目。然而,随着数字化医疗的发展,其应用范围正在快速扩大。

近年来,可穿戴设备已被用于多种临床研究场景,包括疾病症状追踪、患者状态监测以及生理指标长期采集。例如,在疫情期间,可穿戴设备曾被用于监测运动员群体的新冠相关症状;在心血管研究领域,部分设备已经具备辅助检测心房颤动等异常心律的能力。

与此同时,随着去中心化临床试验模式的发展,研究人员越来越依赖远程采集的数据。传统临床试验通常依靠患者定期到医疗机构进行检查,而可穿戴设备能够连续记录患者日常状态,为研究人员提供更加丰富、真实和动态的数据来源。

然而,目前多数可穿戴设备制造商仍主要面向消费者市场,对制药企业和临床研究机构这一重要客户群体关注不足。这导致行业在商业化应用和技术标准方面的发展仍存在明显不足。

构建理想临床可穿戴设备的五大关键要求

要真正满足医疗研究需求,未来的临床级可穿戴设备需要突破消费级产品的限制,在以下五个方面实现提升。

一、舒适性与续航能力优先于功能堆叠

对于临床研究而言,设备能否被长期、稳定地佩戴,是影响数据质量的关键因素。

理想的临床可穿戴设备应具备轻量化、人体工学设计,能够适用于长时间佩戴,包括睡眠期间使用。如果设备需要长期暴露在外,其外观设计也应兼顾美观性,以提高用户接受度。

此外,续航能力是临床应用中的核心指标。目前多数消费级智能手表通常需要每日充电,而临床研究要求设备能够持续运行更长时间。理想情况下,设备应至少支持一周以上续航,甚至达到数周或一个月,以减少患者操作负担,并降低数据中断风险。

二、实现便捷、安全的数据无线传输

数据采集只是第一步,如何稳定、高效地传输数据同样重要。

部分传统研究设备仍依赖专用底座或人工操作完成数据同步,这增加了参与者使用难度,也降低了研究效率。

未来的临床可穿戴设备应支持无线数据传输,通过蓝牙连接移动设备,并利用蜂窝网络或 Wi-Fi 实现安全上传。同时,系统设计应充分考虑不同地区用户的网络条件,确保设备具有更广泛的可及性。

三、提升数据透明度与算法开放性

医疗研究高度依赖数据质量和可解释性。

目前,许多可穿戴设备能够提供睡眠质量、活动水平、健康评分等分析结果,但这些指标通常依赖制造商自主开发的算法。对于消费者而言,这种方式可能已经足够;但对于临床研究而言,仅提供最终结果是不够的。

研究人员需要同时获得原始数据和数据处理过程,以便根据不同疾病、研究目标和临床终点开发适合的分析方法。

因此,未来临床可穿戴设备需要提高数据透明度,公开关键算法逻辑,并建立更加开放的数据标准。

四、覆盖核心健康指标

临床级可穿戴设备的目标并非无限增加功能,而是持续提供能够反映人体健康状态的关键指标。

基础能力至少应包括:

心率监测;

运动与活动水平记录;

加速度数据采集;

睡眠状态分析。

这些指标能够帮助研究人员建立患者健康状态的长期变化模型,并发现潜在风险信号。

在部分临床研究中,为避免患者因实时查看数据而改变行为,设备还需要支持隐藏部分指标的功能,以减少研究偏差。

五、实现跨平台兼容与生态独立

临床试验通常需要覆盖不同年龄、地区和技术背景的人群,因此设备兼容性至关重要。

如果设备只能支持特定手机系统,将可能限制参与者范围,并增加临床试验实施难度。

未来理想的临床可穿戴设备应具备跨平台能力,不依赖特定移动生态系统,使患者能够更加自由地参与研究。

对于制药企业而言,将复杂的平台整合工作交由设备供应商完成,也能够降低试验管理成本和技术风险。

可穿戴设备行业正在迎来医疗转型窗口

随着科技企业持续进入健康领域,可穿戴设备市场正在发生新的变化。大型科技公司纷纷布局健康硬件和数字医疗生态,推动行业竞争进一步加剧。

然而,真正推动可穿戴设备进入医疗核心场景,仅依靠设备制造商是不够的。制药企业、医疗机构和监管机构也需要更加明确地提出需求,共同建立适用于临床研究的数据标准和技术规范。

未来,随着设备性能提升、数据标准完善以及人工智能分析能力增强,全球人口可能逐渐形成一个持续运行的“分布式临床试验网络”。每个人日常产生的健康数据,都可能成为医学研究的重要资源。

未来真正成功的可穿戴设备,不一定是功能最多的设备,而是能够被患者长期使用、被研究人员信任、被医疗系统广泛采用的设备。打造下一代临床级可穿戴设备,或将成为数字医疗时代的重要竞争方向。

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