应对心脑血管疾病的医疗科技生态系统

 

心脑血管疾病是全球的头号杀手。为应对这类疾病带来的挑战,城大生物医学工程讲座教授张元亭教授领导的健康工程学专家团队,正研发具开创性的医疗技术,包括可穿戴式传感器和人工智能早期诊断和监测系统。他的长期目标是建立崭新医疗科技系统,在香港以及其他地区有效防治疾病。

世界卫生组织指出,中风等心脑血管疾病是全球致死的首要原因,每年造成约1,790万人死亡。心脑血管疾病有多种,包括冠心病、中风和血管性认知障碍等。过去15年间,心脑血管疾病一直是全球发病率和死亡率的主因,预计有关个案的增长趋势将会持续。

“尽管治疗心脑血管疾病这方面已取得重大进展,但不少看似健康的患者突然死亡,却没有任何先兆或症状。猝死的主要原因是动脉中易损斑块破裂,形成血凝块阻塞血流,导致心脏病发或中风。”张教授解释。 “然而,现时仍未有有效的筛查和诊断方法去识别这类高危患者,因此难以预防或提供及时治疗。”

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在大流行病期间,可穿戴式设备、无扰式传感器和远程医疗系统的应用场景。(论文在《IEEE生物医学工程综评学报》发表,题为〈可穿戴传感和远程医疗技术在冠状病毒大流行的潜在应用〉“Wearable Sensing and Telehealth Technology with Potential Applications in the Coronavirus Pandemic”。图片来源:DOI number:10.1109/RBME.2020.2992838)

 

用于疾病监测的可穿戴式传感器

张教授的研究重点涵盖心脑血管健康工程学,以及无扰式和可穿戴的传感设备。他的团队联合世界顶尖的大学和科研机构,从事跨学科的研究,以补足心脑血管疾病在早期诊断和病情管理这两方面的主要缺口。

值得一提的是,他和团队致力研发以柔性和可拉伸物料制成的可穿戴式柔性传感器,并根据生理模型及与医学影像和生物标志物信息融合,而实现监测心脑血管疾病和相关风险的系统。

他们正开发对心脑血管疾病的生物标志物高度敏感而又廉价的生物医学设备,务求使更多人可以使用这种有效技术预防相关疾病。 “这些可穿戴式设备有助及早发现心脑血管疾病的风险。”张教授说。

为加强对高危患者的早期筛查,团队还在研究创新的医学成像技术,以便更精确地评估易损斑块。

鉴于这些监测设备和筛查工具收集的医疗数据相当复杂,需要一个系统将有关数据汇聚,以进行分析和评估。因此,研究团队正开发人工智能技术平台,整合所有心脑血管疾病的生物标志物,以便尽早预防和诊断急性心脑血管疾病。他们还设计了可穿戴式闭环药物输送装置,用于血管介入治疗,为急性心脑血管疾病患者提供及时医治。长远而言,张教授希望在香港和大中华地区建立综合的心脑血管医疗技术系统,以有效防治相关疾病。

汇聚全球专家研发移动医疗科技

张教授早前参与由美国哈佛医学院斯波尔丁复康医院组织及领导的60人专家工作组,共同发表有关移动医疗科技如何协助缓解2019冠状病毒病(下称新冠肺炎)大流行影响的研究。工作组肯定该技术可用于应对疫情、亦有望适用于未来大流行病。他们发现,运用可穿戴的移动医疗科技设备,是监测新冠肺炎患者的可行选择。这些患者通常被要求在家中自我隔离,或轻微症状的感染者到社区治疗中心接受监测。有关技术有助预测症状加剧,以便及早作进一步治疗。

“不论是新冠肺炎或是心脑血管疾病,为有效缓解和控制疾病,都必须尽快开发创新、能够结合各种技术的医疗管理系统,例如可穿戴式监测设备、生物传感器、医学成像和人工智能,协助疾病预防和监测,以及尽早作出诊断和治疗。”张教授补充说。

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