香港城大參與國際研究 探討可穿戴流動醫療科技對抗疫的作用

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新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)全球大爆發持續,在尚未成功研發疫苗之前,多國醫療體系仍面對具大壓力,竭力提供足夠病床、隔離設施以及追蹤接觸者,以遏止疫情擴散,同時又要維繫日常醫療運作。由全球60位科學家、包括香港城市大學(香港城大)健康工程學專家組成的國際團隊發表研究報告,找出可應對目前新型冠狀病毒大流行的流動醫療科技,並指出流動醫療科技可用於監測新型冠狀病毒患者,有助預測病人症狀加劇,以便及早作進一步干預治療。

香港城大生物醫學工程講座教授張元亭教授早前參與由美國哈佛醫學院斯波爾丁復康醫院組織及領導的60人專家工作小組,並共同發表題為〈流動醫療科技能否緩解新型冠狀病毒大流行的影響?〉(“Can mHealth Technology Help Mitigate the Effects of the COVID 19 Pandemic?”)的研究論文。該論文已刊於2020年8月最新一期的《IEEE醫學和生物學工程開放期刊》

這項研究的目的是檢視流動醫療及可穿戴科技,並探究如何應用相關技術去監測與緩解新型冠狀病毒大流行帶來的影響。工作小組確認出可用於應對新型冠狀病毒大流行的技術,這些技術亦有望適用於未來的疫情。工作小組發現運用可穿戴的流動醫療科技設備,是監測新型冠狀病毒患者的可行選擇,並有助於預測症狀加劇,以便及早作進一步治療。

全球專家 決心一致

這個國際工作小組的專家分別來自美國哈佛大學懷斯學院、麻省理工學院林肯實驗室、麻省總醫院、布萊根婦女醫院、德國亞琛工業大學、澳洲新南威爾士大學、愛爾蘭國立高威大學醫院、瑞士蘇黎世聯邦理工學院、意大利都靈理工大學、愛爾蘭都柏林大學學院、香港城大等。而工作小組就隸屬於美國麻省總醫院布萊根新冠病毒研究中心。

斯波爾丁運動動力分析實驗室主任Paolo Bonato博士是該研究論文的主要作者。他說:「專家小組成員多元化,能夠推動他們合作,共同專注於單一研究目標,表明了整個科研界應對這個大流行病的決心。我們的目標是將重要的研究成果迅速轉交臨床醫學界,以繼續建立有效的干預措施。」

mHealth Technology
由多位專家組成的國際研究團隊指出,用流動醫療科技估算出人群受感染的機率,可先安排有較高機會受感染的人接受檢測,以更有效分配醫療資源。(圖片來源:DOI number:10.1109/OJEMB.2020.3015141)

 

遠程醫療應用與流動醫療科技泛稱為「流動醫療」,已廣受公眾關注。遠程醫療讓患者與醫護人員保持聯繫,以持續接受診症和檢查,而可穿戴流動醫療科技則有助收集數據,並可用於監察新冠病毒檢測結果呈陽性的輕度症狀患者。

用可穿戴流動醫療科技收集數據監察患者

這些患者通常被要求在家中自我隔離,或到社區治療中心接受監察。但是,部分患者最終會病情惡化,亦即突然出現嚴重症狀,需要入院。流動醫療科技可及早發現此類病情惡化的情況,使醫生能夠及時介入治療,改善臨床療效。論文的結論指出,可作自行報告的智能手機應用程式,及能收集生理數據的可穿戴式傳感器,均可用於監察醫護人員,以及找出醫院或醫療設施裡出現爆發的早期跡象。

報告並指出,通過早前的研究成果顯示,可穿戴式傳感器有助於社區中及早發現新型冠狀病毒個案。該早前研究表明,使用可穿戴式傳感器獲取靜止心率和睡眠時間長度,能預測類似流感疾病的發生率,及新型冠狀病毒的發展趨勢。

報告又指出,若配合診斷及免疫狀態測試,流動醫療科技即使未能阻止,至少是能夠緩減新型冠狀病毒傳播的有用工具。具體來說,利用流動醫療科技可以估算出受感染的機率,然後根據數據,安排有中等至較大機會受感染的人先行接受病毒檢測。

Bonato博士說:「透過流動醫療科技,我們可以更準確地收集和追蹤數據,幫助公共衞生專家了解這種病毒的影響範圍和傳播,最重要的是希望幫助更多人及早獲得所需治療。我們希望由此進行更多的研究,增進了解。」

通過人工智能融合健康資訊技術

另外,香港城大健康工程研究團隊與英國牛津大學、美國哈佛醫學院、澳洲新南威爾士大學、中國復旦大學、荷蘭飛利浦醫療保健公司等的專家合作,於五月份在《IEEE生物醫學工程綜評學報》發表另一篇題為可穿戴傳感和遠程醫療技術在冠狀病毒大流行的潛在應用〉(“Wearable Sensing and Telehealth Technology with Potential Applications in the Coronavirus Pandemic”)的論文。此論文在該期刊六月及七月的每月評選50篇熱門論文中連續兩個月均排名第二。

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於新型冠狀病毒大流行裡,各種可應用可穿戴式裝置、傳感器和遠程醫療系統的情況。(圖片來源:DOI number:10.1109/RBME.2020.2992838)

 

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於新型冠狀病毒大流行裡,可以結合可穿戴式裝置、移動醫療應用和閉環管理系統,以治理急性心肌梗塞的患者。(圖片來源:DOI number:10.1109/RBME.2020.2992838)

 

該論文旨在研究可穿戴傳感、流動醫療、接觸者追蹤、流動健康/遠程醫療和便攜式醫學成像技術和系統,於應對新型冠狀病毒大流行危機時的應用。論文特別提出建議,在新型冠狀病毒大流行期間,可以採用從家居到醫院及從監測到復康的閉環管理策略,結合流動醫療科技、可穿戴式裝置和遠程醫療,為急性心肌梗塞(最致命的心腦血管疾病之一)患者,進行即時的健康狀況監測,以及當病人出現疑似心臟病(冠心病)發作或新型冠狀病毒臨床病徵時,可以進行遠程分流和遠程診斷,甚至提供遠程治療和復康跟進。

負責統籌香港城大健康工程研究團隊的張元亭教授說:「要有效控制『雙冠病』——即新冠肺炎和冠心病,開發出一個綜合、能對『雙冠病』快速精確反應的系統至關重要,而且有迫在眉睫的需要。這個系統通過人工智能融合可穿戴裝置、流動醫療、生物傳感/分子檢測、醫學成像等健康信息技術,可對疾病作早期發現、早期預測、早期預防、早期診斷和早期干預。」張教授是麻省總醫院布萊根工作小組成員,參與撰寫上述兩篇論文。

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