基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理  

基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理  

赵鑫宇 胥汝卓

（临沂大学 山东 临沂 276000）

摘 要：随着社会经济的发展和人口老龄化的加剧，慢性病已成为全球公共卫生领域的重要问题。传统慢性病管理方式存在诸多问题，探索一种新型慢性病管理方式成为当下社会亟待解决的问题之一。本文通过对部分慢性病门诊病号的跟踪调查和访谈，分析慢性病健康管理现状与问题，进而通过文献查阅和小组讨论从智能皮肤贴片的定义分析智能皮肤贴片在慢性病健康管理中的应用领域和发展趋势，设计基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式。得出智能皮肤贴片具有实时监测、个性化管理和医患互动等优势，可为慢性病健康管理提供新的解决方案。探索新的健康管理模式，解决传统慢性病管理模式诊断周期长、效果难以评估、缺乏个性化管理等问题。

关键词：智能皮肤贴片；慢性病；健康管理；个性化管理

一．智能皮肤贴片研究背景目的及意义

1.1 研究背景

据世界卫生组织统计，全球有超过4亿人患有慢性病。2023年中国慢性病防控大会在北京召开，当前以癌症、心脑血管、呼吸和糖尿病等代谢性疾病为代表的四大慢性病，已经成为我国居民的主要死因和最重要的疾病负担，慢性病死亡人数占比已经超过所有疾病患者总死亡数的88%。随着我国工业化、城镇化、人口老龄化进程不断加快，居民生活方式、生态环境、食品安全状况等对健康的影响逐步显现，慢性病发病、患病和死亡人数不断增多，群众慢性病疾病负担日益沉重。慢性病不仅给个体的身体健康带来严重威胁，还给社会经济发展带来巨大负担。传统的慢性病管理模式主要依赖于医院和医生的诊断与治疗，存在诊断周期长、效果难以评估、缺乏个性化管理等问题。因此，探索一种新的慢性病健康管理模式成为当前亟待解决的问题。

1.2 研究目的与意义

本文旨在探究基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理新模式，并分析其应用前景和效果评估方法。具体研究目的如下：

（1）了解智能皮肤贴片的定义、特点；

（2）分析智能皮肤贴片在慢性病健康管理中的应用领域和发展趋势；

（3）研究慢性病的定义，分析现有慢性病健康管理模式存在的问题与挑战；

（4）设计基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式

本研究的意义在于为慢性病健康管理提供一种新的模式，促进患者的主动参与和自我管理，提高慢性病管理效果。开发本项目产品，通过对血压、血糖等核心医学数据监测指标，结合患者丰富的医学、生活数据，以及环境等因素给出饮食和睡眠等方面的个性化建议，心肺活动的监测为预防关键健康状况提供了关键信息，从而促进心血管和呼吸系统疾病（cvrd）的早期诊断和治疗监控，为患者提供有效的多维度具体方案。

1.3研究内容

本文主要包括以下几个方面的内容：

（1）智能皮肤贴片技术概述：介绍智能皮肤贴片的定义、特点、工作原理、应用领域和发展趋势。

（2）慢性病健康管理现状与问题分析：分析慢性病的定义，探讨现有慢性病健康管理模式存在的问题与挑战。

（3）基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式设计：研究智能皮肤贴片在慢性病健康管理中的应用潜力，构建基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式。

（4）结论与展望：总结研究结论，提出改进方向，并展望基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理未来发展趋势。

二．智能皮肤贴片技术概述

2.1 智能皮肤贴片的定义与特点

智能皮肤贴片是一种集成了传感器、通信和数据处理功能的微型设备，可贴附在人体皮肤上进行监测和数据采集。本项目将智能皮肤贴片贴在患者身上，从而获取海量身体健康数据，然后将这些数据与正常值进行比对，进行智能分析。可穿戴皮肤式传感器贴片通常用于短期使用，如在生理、医疗或精神健康和健康方面，每次一天或一周。

智能皮肤贴片具有无创性，便携性，实时监测，数据传输预处理，个性化管理的特点。无创性是指不需要穿刺或手术，直接贴附在皮肤表面，该贴片是为手腕或胸部设计的，不会对患者造成疼痛或不适且其体积小巧轻便；随着移动终端的普及，监护设备朝着便携式方向发展，便携式是指可以随时随地佩戴，方便患者进行长时间的监测和管理。该设备可使患有高血压和糖尿病的人受益，也可用于监测败血症的发作，其特征是血压突然下降，伴随乳酸水平迅速升高。柔性皮肤贴片也将为重症监护病房的患者提供更方便的替代方法，减少各种监护仪对患者的束缚。实时监测的特点使其可以实时监测多种生理参数，如心率、血压、体温、呼吸频率等，提供及时准确的数据且能够远程驱动患者去看医生，以便在紧急情况下提供任何形式的帮助。数据传输处理是指电子皮肤的传感器可与智能手机配对，用于存储生物特征数据，并将其传输到云端。研究人员认为，该贴片可以成为一种针对老年人或家庭的非侵人性健康监测系统，医护人员可远程监控穿戴者的状况。个性化管理是指可以根据患者的个体差异和需求，进行个性化的健康管理方案设计。

2.2智能皮肤贴片的工作原理

智能皮肤贴片主要由传感器、数据处理芯片、通信模块和电源组成。智能皮肤贴片内置各种传感器，如心率传感器、温度传感器、压力传感器等，可以实时监测人体的生理参数。传感器通过与皮肤接触，将采集到的数据转化为电信号。

贴片内部的数据处理芯片对采集到的电信号进行处理和分析，将处理后的数据存储在内部存储器中，以备后续传输和分析使用。贴片内置蓝牙、无线网络等通信模块，可以将采集到的数据通过无线方式传输到云端或移动设备。患者可以通过手机或电脑等设备接收和查看数据。

2.3 智能皮肤贴片的应用领域

智能皮肤贴片具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：

（1）医疗监测：智能皮肤贴片可以监测患者的心率、血压、体温等生理参数，为医生提供临床诊断和治疗的参考数据。它也可以监测患者在家庭环境下的健康状况，提供个性化的健康管理方案。

（2）运动健康：智能皮肤贴片可以监测运动员的心率、呼吸频率、运动强度等指标，帮助他们进行训练调整和伤病预防。对于普通人群来说，智能皮肤贴片可以监测日常运动情况，提醒并辅助管理健康。

（3）心理健康：智能皮肤贴片可以通过监测心率、呼吸频率等指标，辅助评估患者的心理健康状况。结合相关算法和模型，可以提供个性化的心理干预和管理方案。

2.4 智能皮肤贴片的发展趋势

从微观角度看，本项目通过建立信息共享、互联互通机制，推进慢性病防、治、管整体融合发展，实现医防结合。能够有效弥补当下在康复、老年病、长期护理、慢性病管理、安宁疗护等接续性医疗机构建设方面的不足与缺陷，通过健全治疗－康复－长期护理服务链来发挥“国民健康守门人”的重要作用。

在宏观层面上，本项目有利于建立覆盖城乡居民的中国特色基本医疗卫生制度，让每个人都享有基本医疗卫生服务和基本体育健身服务，从而有助于形成体系完整、分工明确、功能互补、密切协作、运行高效的整合型的健康产业体系

智能皮肤贴片作为一种新兴的健康管理技术，具有广阔的应用前景和发展潜力。随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，智能皮肤贴片将为慢性病健康管理提供更加便捷、准确和个性化的解决方案。

三．研究方法及过程

  本研究通过对慢性病门诊病号的跟踪调查和访谈，分析慢性病的定义、分类和现有慢性病健康管理模式存在的问题，从而研究智能皮肤贴片在慢性病健康管理中的应用潜力，构建基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式，并分析其优势与局限性。在慢性病患病率逐年升高的大背景下，我们分析探讨了慢性病管理的缺陷，然后针对性地确立了该项目的研究目的并明确了其意义。结合国外前沿科技，创新性地探索出了以智能皮肤贴片为技术手段的慢性病管理新模式设计。后结合国外相关学术文献深入研究了智能皮肤贴片的特点、技术原理及应用方向，并与当前中国实际相结合分析了其发展趋势。最后分析了其市场潜力，构建了新型慢性病管理模式模型，并分析了其可行性与挑战。

3.1 慢性病的定义与分类

慢性非传染性疾病是对一组起病时间长、缺乏明确病因证据，一旦发病即病情迁延不愈的非传染性疾病的概括性总称。根据世界卫生组织的定义，慢性病主要包括心血管疾病、糖尿病、慢性呼吸道疾病和肿瘤等。

根据数据统计，全球患有慢性病的人口超过4亿，其中心血管疾病是导致死亡和致残的主要原因之一，糖尿病和慢性呼吸道疾病也呈逐年增加的趋势。慢性病给个体和社会经济带来了巨大的负担，因此慢性病健康管理显得尤为重要。

3.2慢性病健康管理的现状

慢性病管理是指为了预防、监测和控制慢性病的发展和并发症而采取的一系列措施和策略。目前针对慢性病长期治疗的支持政策已经在逐步出炉，聚焦于早期健康宣导和检测，分级诊疗和监测，有效治疗和费用减免等。但是，目前对于慢性病的管理主要还是依靠人工力量。首先通过随访记录、建档立卡的方式获取患者数据，其中难免存在患者不配合或数据谎报造假等现象。其次，机构之间信息流通受阻，慢病诊断与管理数据服务脱节。基层医疗数据没有真正为疾病的就诊以及后续治疗提供参考价值，很难帮助患者进行全方位的病情控制和改善。我国的慢病管理长期以院内管理为主，患者一旦离开了医院，除了例行的取药配药，后续管理仅靠个人，院内与院外的疾病数据联动难以跟踪，缺乏系统的数字化健康管理。患者通常需要定期到医院进行复查和随访，医生根据患者的病情调整治疗方案，导致诊断周期长，效果难以评估，缺乏个性化管理，医患沟通不畅等问题。

四．基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式设计

4.1 智能皮肤贴片在慢性病健康管理中的应用潜力

智能皮肤贴片作为一种新兴的健康管理技术，具有广阔的应用潜力，尤其在慢性病健康管理领域。智能皮肤贴片可以实时监测患者的生理参数，如心率、血压、体温等。通过与云端或移动设备的连接，可以将监测到的数据实时传输和存储，为医生提供及时准确的数据支持。也可以根据患者的个体差异和需求，提供个性化的健康管理方案。其次，智能皮肤贴片可以通过与医生和护士的互联互通，改善医患沟通的效果。医生可以随时查看患者的监测数据，及时调整治疗方案，并通过移动设备向患者发送健康建议和提醒。还可以通过监测患者的生理参数，及时发现异常情况，并进行预警和紧急救援。

4.2 基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式构建

本项目设计的智能皮肤传感器贴片很好地填补了市场方面的空缺，这一款进行生命基本体征检测、配合数据平台的智能贴片，能够获取记录以下数据:(1)心电心率 (2)呼吸速率 (3)皮肤温度（4）血压、血糖、血脂 (5)生活日常记录，包括但不限于记步、餐饮等。通过该设备对动态心血管参数和生物标记物浓度的监测，可以评估日常活动对个体生理状态的影响，并持续收集关于用户对这些日常活动的反应数据。

本项目还致力于搭建与传感器贴片连接的健康大数据云平台，将数据上传至健康数据库中。同时通过微信小程序绑定家人账户，实时观察慢性病患者特别是老年人的各项数据。此外，还有设备电量、佩戴状态监测。可以检测佩戴和电池电量状况，基本一周一充。设置报警阈值，支持每1小时自动上报一次心率、血压测量信息。功能简捷，对目标受众操作性要求低，没有智能手机也可以。当然，也可以通过表盘侧面机械按键测血压、心率。针对慢性病特别设置并且长按5s下键即可SOS报警， 可通过小程序给家人下达报警消息。

4.3基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式的可行性分析

传统的可穿戴监测方法(如手环、手表与呼吸带等)在面对老年人群监测时存在诸多问题，这些监测方法主要利用器件与人体皮肤间配合获取紧固的接触(例如手环、手表的腕带等)。相较于传统硅基器件的笨重与刚性强，柔性电子器件(比如传感器、晶体管、摩擦纳米发电机、超级电容器等)不仅在原始和形变状态下均能够保持电学连续性，可以舒适、顺应地集成在柔软、动态变形的人体上，而且能够为我们的日常生活提供更便捷的多功能体验。已经实现的各种可穿戴柔性电子器件/系统，例如人体电子纹身（Tattoo）、贴附式贴片（Patch）以及创口贴式监测系统等，它们在检测目标参数时都展示了高质量的信号获取能力和较好的机械鲁棒性，证实了柔性电子技术在人体体表监测上的巨大优势和潜能。而我们的智能皮肤贴片就是采用了柔性电子器件方向。在舒适便捷的基础上实现对患者生理参数的实时监测和数据采集。这种可穿戴设备对于有基础疾病的人定期监测自己的健康状况非常有帮助。

基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式还需要克服一些挑战。技术方面需要进一步改进和完善，提高传感器的准确性和稳定并且还需要开展相关的宣传和教育工作，以提高患者对于智能皮肤贴片的接受度和使用意愿。

基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式具有较高的可行性。通过充分利用智能皮肤贴片的优势和特点，可以实现对患者的实时监测、个性化管理和医患互动的改进。在推广和应用过程中还需要解决一些技术问题。

四．结论与改进

智能皮肤贴片具有实时监测、个性化管理和医患互动等优势，可为慢性病健康管理提供新的解决方案。在本研究中，对基于智能皮肤贴片的慢性病健康管理模式进行了初步探讨，但智能皮肤贴片技术目前仍存在一些问题，未来研究需要进一步改进和完善相关技术，提高设备的可靠性和性能。

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基金项目：临沂大学大学生创新创业训练计划项目资助（项目编号：X202310452153）