本文来源:中华糖尿病杂志, 2024,16(5): 586-589.
本文作者:赵梦娇 沈华娟 董永泽 汪君 陈璐晨 姚石燕 马冠男
据国际糖尿病联盟最新统计,全球约5.37亿人患有糖尿病,其中我国超过1.4亿,是世界上糖尿病患者最多的国家。糖尿病导致的多种大血管、微血管并发症严重威胁患者的生命安全和生活质量,给社会和国家造成沉重的医疗负担。有效的糖尿病管理可以显著改善患者的疾病结局,减轻疾病负担。然而,传统的管理模式由于时空的限制难以满足患者的需求。随着社会的进步和科技的发展,数字健康的出现为糖尿病管理提供了新策略。与传统管理方式相比,数字健康使得信息和服务的可及性、便利性特征更加明显。在糖尿病的预防、智能诊断、治疗、远程管理等方面拥有广阔的发展空间。随着数字健康对医疗健康的革新推动,我国政府在2019年发布了《健康中国行动(2019—2030年)》,提出将医疗服务方式从以疾病为中心转向以人的健康为中心,把构建互联网医院等数字健康新业态提升至国家层面。本文主要综述了数字健康在糖尿病管理中的应用,为数字健康在糖尿管理领域的发展与推广提供参考。
一、数字健康的概念
数字健康是一种结合数字技术和健康管理的新兴疗法,世界卫生组织将其定义为使用数字化技术来改善健康。广义的数字健康是指与数字技术相结合的健康治理,即借助数字化技术开展的医疗服务和健康保障活动,强调与健康治理相关的多主体、多层面实现协同合作和互联互通,促进居民健康水平的提升。狭义的数字健康是指数字技术与医疗健康服务相结合,主要借助大数据、互联网、物联网、人工智能等数字技术开展健康管理和远程医疗等健康服务,实现医疗服务水平的提升。数字健康的快速发展不断改变着糖尿病的管理格局。同时,数字健康技术赋予医疗保健人员医疗信息共享、远程健康管理、持续健康监测以及最佳决策支持等能力,为更加灵活地实施糖尿病管理提供强大的技术支撑。
二、数字健康在糖尿病管理中的应用
数字健康依托大数据、互联网、物联网、人工智能等数字技术,通过信息共享平台、远程管理系统、手机应用程序、可穿戴设备等数字工具实现对患者的持续监测和远程管理。
1.基于大数据搭建信息共享平台:通过在各级医院以及不同医疗机构之间嵌入大数据信息共享机制,可实现跨区域、跨部门、跨层级的分级诊疗,打破“信息孤岛”,形成扁平化的医疗信息传输形式。上海申康中心与上海交通大学医学院附属瑞金医院通过深度治理和融合上海市35家市级医院海量临床诊疗数据,共同构建了上海市糖尿病大数据中心,在新型冠状病毒疫情期间与“市级定点医疗机构重症患者会诊平台”对接,实现了在线查看调阅患者历史诊疗记录、报告和影像等功能。此外,Zhang等搭建了医院-社区-家庭三元联动的数据传输桥梁,通过手机应用程序和互联网平台,医院、社区医务人员和患者家属可查阅患者的健康记录和住院历史数据,同时患者的自我管理数据可定期传输到系统平台,并以表格或图形的格式呈现,方便了医务人员监督干预。可见,数字化信息共享在助力疫情防控和远程管理等方面发挥重要作用,但目前我国的大数据医疗信息共享平台正处于探索建设阶段,尚未得到推广应用。国外医疗信息平台建立较早且管理严格,对平台的建设及医疗机构之间患者信息的保护及传输等方面进行了规范管理。我国可在借鉴国外经验的基础上积极探索,在不同类别(医疗、医药、医保、医养、公共卫生)、不同级别(市、区县、乡、村)医疗机构搭建互联互通的信息共享平台。
2.基于互联网开展远程健康管理:目前多采用多学科团队合作、同伴教育者和虚拟医师辅助的形式开展糖尿病患者远程健康管理。管理内容主要包括:(1)生活指导:通过远程监测、评估患者的日常血糖、饮食、运动、用药情况及心理状态,及时给予健康指导。(2)科普教育:推送糖尿病基础知识、胰岛素注射、运动分解、并发症防治、日常注意事项、中医养生等科普视频和健康信息;设计游戏闯关并结合虚拟货币提高学习自主性。(3)交流互动:开展护患交流答疑解惑,并调适患者心理状态;实施患患交流,分享自我管理体会,彼此互相鼓励;通过医护交流沟通患者病情变化,讨论调整治疗与护理方案。(4)跟踪随访:由系统根据患者病情自动为其划分随访时间,同时患者也可线上预约家庭访视。(5)远程会诊:主要分为离线式远程会诊和交互式会诊两种方式,会诊内容多为糖尿病并发症和相关疑难杂症。基于互联网的糖尿病远程管理已在国内外广泛应用,其效果可通过公共卫生干预措施评估模型中的覆盖率(接受度)、有效性(血糖、血压、血脂水平,体重指数及生活质量)、实施情况(自我管理能力,糖尿病困扰程度,饮食、运动、用药依从性及焦虑抑郁状态)、维持性(满意度)等相关维度进行评价。虽然远程管理已被证实能够有效提高患者的自我管理能力、生活质量以及满意度,并有显著的成本效益,但目前研究中普遍存在的问题是患者依从性随着时间延长逐渐降低,且各研究之间实施远程管理的频率不一,难以确定影响患者健康行为改变的时间节点。因此,未来应开展设计严谨且随访时间长的高质量随机对照试验,为确定远程管理频率以及线上互动和线下随访的最佳时机提供证据。此外,虚拟现实(virtual reality,VR)利用计算机技术,通过VR眼镜、数据传感器等辅助设备,为用户创造一个身临其境的虚拟环境。未来可增加VR技术的应用,设计模拟不同饮食或游戏运动的虚拟场景以增加自我管理的趣味性,提高患者的积极性和参与度。
3.基于物联网动态监测健康指标:通过基于物联网的可穿戴设备可实时采集和传输患者数据,实现对患者的持续健康监测。持续葡萄糖监测(continuous glucose monitoring,CGM)是由一次性传感器、发射器和接收器组成,与自我血糖监测相比,CGM的优势在于可以通过每5分钟1次的血糖测量,提供血糖动态趋势以及隐匿的高血糖和低血糖预警,能够更好地管理血糖。Gaudillère等通过CGM收集与上传的血糖数据远程管理患者,并通过糖尿病远程管理系统监测患者的身体活动参数,及时为患者提供健康指导,随访6个月后,结果显示,患者的血糖控制效果明显改善。此外,可穿戴设备还可用于监测糖尿病患者的血压、体重、心率、呼吸、睡眠、足底温度和压力等,为更好地管理糖尿病患者提供依据,但目前可穿戴设备在数据收集和传输过程中的信息安全隐患尚未得到解决,且其灵敏度和准确度还有待进一步验证。未来还需不断完善可穿戴设备的技术漏洞,为可穿戴设备安全有效的实施提供证据基础。
4.基于人工智能提供最佳决策支持:利用人工智能算法可以对电子病例系统中的患者数据以及可穿戴设备收集到的患者数据进行深度挖掘和智能决策。Baig等基于自适应神经模糊推理开发了一个人工智能模型,该模型的预测因素由可穿戴背心收集,包括心率、呼吸和活动数据(步数、步频和卡路里),并结合血糖、身高、体重、年龄和性别进行计算,以检测个体是否处于糖尿病前期或患有2型糖尿病。Gandhi等利用患者电子病历数据进行机器学习,开发了糖尿病视网膜病变风险评估工具,该工具可将患者的糖尿病视网膜病变风险分为3个等级,帮助临床医师和患者早期识别视网膜病变风险。章琦等则使用实例推理算法设计了糖尿病膳食智能决策系统,为患者制定个性化的膳食管理方案。除此之外,新兴的智能技术自动胰岛素输送(automated insulin delivery,AID)系统是目前血糖管理的最新进展。AID系统由CGM、控制算法和胰岛素泵3个部分组成,其中控制算法是AID系统的重要组成部分,可根据CGM测量的血糖值自动调节胰岛素注射速率,使血糖水平达到预定控制目标,并有效减少低血糖的发生次数。目前市面上使用的主要是混合式AID系统,虽然仍需要患者干预,但其决策方面已基本实现自动化,全AID系统目前也正在开发中,相信在不久的将来能够实现血糖的全自动智能管理。但目前AID系统仅在国外少数国家上市使用,我国还尚未推广应用,考虑AID系统的使用成本较高、技术安全性以及患者接受度等问题,我国实现全自动血糖智能管理的任务还很重。总之,基于人工智能的强大算法能够帮助医务人员在糖尿病疾病诊断、并发症筛查以及远程健康指导时做出更好的决策。未来可进一步探索,设计集成饮食、运动、用药、胰岛素注射的决策支持系统,减少设备之间来回切换,提高患者满意度。
三、数字健康在糖尿病管理中面临的挑战
1.数字技术的监督与应用方面:数字技术虽然在糖尿病管理领域中取得了积极进展,但目前国内还缺少针对数字技术的监督管理规范。美国和欧洲一些国家由于对数字健康的研究较早,已明确规定了数字技术的监督管理要求。我国可借鉴国外经验,构建严格的数字技术监督体系,以确保数据开放共享中的隐私安全保护。此外,患者在自我管理过程中往往需要在多个设备之间来回切换,增加了管理负担。未来应进一步研究并制定统一的数字技术开发规则和标准,设计集成多种设备兼容的数字技术,简化数字健康管理的操作步骤。同时还有研究指出,理论是科学研究中不可或缺的一部分,是数字健康管理科学实施的重要基础。但目前大多数糖尿病数字健康管理方案在研究设计中缺少理论支撑。未来应积极探索如何更好地将理论与数字健康管理相结合,为提高数字干预措施的科学性和有效性提供依据。
2.数字健康管理的长期有效性方面:数字健康管理实现了对患者的远程健康教育、健康咨询以及线上随访,为医患双方提供便利的同时也对患者的血糖管理产生积极影响。但有研究指出,随着时间的推移,患者糖化血红蛋白水平的改善效果逐渐减弱。并且不同患者之间的数字素养存在差异,比如与老年患者相比,年轻患者会更加熟练地使用数字设备,因此在研究人群的选择中可能会忽略数字素养较低的患者,影响研究结果。未来还需进一步开展大样本、多中心且随访时间长的高质量研究,以确定数字健康在糖尿病管理中的长期有效性。同时,考虑糖尿病患者的人群差异,数字管理方案在研究设计时应以用户需求为导向,可结合理论和动机性访谈,根据不同糖尿病类型、不同年龄段构建用户驱动型管理方案,保障数字健康管理效果。
3.数字健康的推广应用方面:数字健康灵活便捷,在提升患者体验、改善血糖水平、控制或降低成本等方面显示出巨大潜力。但数字健康对数字技术要求较高,导致数字健康难以惠及偏远落后地区的糖尿病患者。加之可穿戴设备、人工智能设备等使用成本较高,降低了数字健康的人群接受度。此外,有研究指出医务人员时间精力有限,可能难以承受额外的数字健康管理工作。因此,未来应不断推动支持数字健康的基础设施建设,扩大数字健康的覆盖范围,并可考虑将符合标准的数字健康设备纳入医疗报销范畴,促进数字健康的公平性和可及性。同时应增加医务人员的奖励机制和补贴,提高医务人员的工作积极性和满意度,促进数字健康长久稳定的发展。
综上,数字健康基于大数据、互联网、物联网、人工智能等数字技术,大量收集、存储和分析患者相关数据,持续地监测和管理患者行为,极大减轻了糖尿病的管理负担。但目前国内对数字健康的研究尚处于初始阶段,在技术安全性、长期有效性和推广应用等方面还有待进一步研究。未来还需不断探索数字健康在糖尿病管理领域中的应用,为我国糖尿病管理事业贡献力量。
本文编辑:张志巍