放射治疗具有简便、实用、无创等优点，是早期诊断和治疗疾病的一项重要技术。准确分析医学图像，是放射学治疗中医护人员与患者之间沟通的一个重要过程。图像最终可转化为报告，放射信息系统框架如图1-8所示。该系统仅授权涉及的医护人员访问，以避免信息篡改。通过调度模块，系统自动发送短信给患者，提醒其接受检查。无线射频识别（radio frequency identification devices，RFID）卡可以通知放射科工作人员患者已到达、自动检索电子病历和医疗跟进，并可以将图像和影像学资料发送到医院信息系统进行分析，存储在不同数据库中，确保医护人员采取必要医疗措施。

物联网医学的一个主要目标是节约成本，正确传输信息可节省大量资金。因此，通过合理设计和精确维护相关物联网医疗系统，实现从放射科医生拍摄图像到发送报告给患者整个过程的高效信息传递，可节省大量成本。一个放射科医生可以同时向多名患者提供医疗服务，如拍摄图像、收集图像和图像数字化后发送给专家等，用以诊治。因此，物联网放射诊断技术不但可用于医院内，也可用于不同医院间的会诊，有助于保证医疗质量、消除不同医院之间医师水平的差别，更好地服务患者。

但是，该过程也可能存在一些问题。最坏的可能是混淆不同患者的图像，从而导致健康人被误诊为患者接受不必要的治疗，而患者却被漏诊。安全维护图像和确保其对应于正确受检者的第一步是严格遵守合理程序，其中，信息化管理可以确保图像的合理保管；其次，准确发送图像给专家，使用手动或图像处理技术检查图像是否存在任何异常；最终，避免由于数字图像中信息的缺失，而导致漏诊或误诊。

高血压是最常见的心血管病，是全球范围内的重大公共卫生问题。我国1991年对15岁以上94万人进行抽样普查，发现高血压标化患病率为11. 26%，与1979～1980年相比，10年间患病率增加25%。而截至2012年数据显示，我国高血压患者已经超过2亿人。由此而导致的危害主要表现在：心血管病已成为第三大或第四大死因，冠心病死亡率呈上升趋势，其中35～54岁年龄组上升幅度尤为明显。

物联网医学可连续监测高血压患者的人体特征参数、周边环境信息、感知设备和人员情况等。“知”特指数据分析，如，测得高血压患者连续的血压值之后，计算机会自动分析受检者血压状况是否正常，如果不正常，就会生成警报信号，通知医生知晓情况，以调整用药、加以处理，这就是“行”。我国高血压的发病现状及管理现状令人担忧，面对庞大的患病人群，加入这一现代化的管理手段，可能会有助于高血压病的管理。

血压监测中最重要的设备即为血压计，物联网医学中的“血压计”即是连接于手机或内置于手机的血压监控设备或传感器。这种设备的研发速度，近年来可以用“井喷”来形容。物联网血压计的功用是：蓝牙自动接收数据，App云平台实时同步；动画显示进程，图表分析健康走势，结果智能判定；历史记录统计分析；定时提醒测量血压或运动，人性化定制功能；用户指南、健康问答；分享互动，多用户共同管理（图1-9）。

肺功能是呼吸疾病诊疗的重要辅助检查项目，其中随访与监测是必不可少的过程，对慢性气道疾病的管理尤其重要。但是，目前肺功能随访监测中存在的困难使其应用受到极大限制。我国医疗资源分布不均，部分地区缺乏仪器与技术支持，慢性呼吸疾病患患者数多，人口迁移和流动频繁，就医地点不固定，肺功能操作、评价的标准不一致，以及肺功能检查本身时效性差的特点等都是亟待解决的问题。

物联网医学这一新技术的应用，为解决上述问题以及随访监测带来了新的机遇。无线传感技术和广泛网络覆盖使远程、实时监测患者肺功能变化简便易行。将肺功能检测与物联网结合，利用RFID技术标记患者，建立个人肺功能档案并进行个体化的定期随访和监测有利于：

（1）实现患者与医师的直接对话，实现疾病的早期诊断、早期干预、随访监测与紧急救治，实现全程、及时、有效地管理疾病；

（2）简化患者就医过程，降低医疗机构负担；

（3）均衡医疗资源，实现对偏远地区患者的有效诊疗和随访监护；

（4）医疗信息电子化，使医师在获得实时肺功能数据的同时，获得患者的既往病史和检查记录，推断患者是否处于异常状态并进行综合和个体化的干预；

（5）节省不同医疗机构间转诊时额外检查费用与时间；

（6）为卫生管理者提供实时、动态的健康数据，为人群肺功能流行病学调查带来极大便利。

目前，虽然物联网与物联网医学尚在探索阶段，尚无大规模实际应用案例，但是对于远程肺功能监测，已经先后有借助电话、互联网、手机蓝牙等传输渠道，进行如便携式肺功能仪器和监测系统研发的案例。这些手段具有良好的可操作性和接受度，且对慢阻肺患者的管理很有帮助。虽然受研究质量、实时信息技术、仪器终端等多种因素所限，其价值并未得到充分肯定，但是我们相信物联网这一新兴信息技术的出现，能够使肺功能的随访与监测更为全面、便捷、及时和高效。最近我们课题组基于物联网技术体系，已经成功研制基于手机的无线传感肺功能仪，使得物联网医学模式下的肺功能随访监测逐步迈向现实。

物联网的发展尚处起步阶段，无论是技术还是管理方面均存在许多问题。对于物联网肺功能监测来说，除了建立相应平台和体系外，还需考虑安全与患者隐私等问题。用户端的操作标准和中心端对传感设备的管理则是实际应用的保障，成本—效益也是需要重要考量的因素。在传统医学模式不能满足患者要求的今天，我们相信物联网肺功能随访与监测的发展，一定能够实现呼吸系统疾病的有效管理，实现疾病早诊断、早干预、个体化和节省资源的目标。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS）、肥胖低通气综合征、中枢性睡眠呼吸暂停、上气道阻力综合征等呼吸系统疾病患病人数众多，已经成为我国一个严重的健康问题。

OSAHS主要表现为睡眠时打鼾并伴有呼吸暂停和低通气，夜间反复发生低氧血症、高碳酸血症和睡眠紊乱，常引起白天嗜睡、心脑血管并发症等，严重影响患者的生活质量和寿命。2009年，美国睡眠医学会发表了“成人OSAHS的评估、管理和长期护理的临床指南”，中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸障碍学组制订了“阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南（2011年修订版）”，两项指南均强调了OSAHS患者需长期治疗和有效管理的重要性。但是，目前国内患者到医院挂号、排队、候诊、预约检查和门诊随访这种医疗模式效率低，难以解决看病难的问题；另外患者甚至医护人员对OSAHS的疾病认知较低，迫切需要对其进行长期和规范的教育和管理；此外，很多医院缺乏医疗设备，如多导睡眠监测仪和无创通气呼吸机，无法对患者进行及时诊断和治疗，更无法进行高危人群的筛查和长期随访。

物联网医学是一种新型的远程医学模式，它的出现为解决上述问题提供了新的技术平台（图1-10）。

物联网医学多功能睡眠监测系统应用可穿戴无线传感设备采集受检者脑电、呼吸、血氧、体位、体动等信号，通过家庭网关接入服务系统，自动进行多导睡眠分析，实现睡眠呼吸暂停综合征筛查和监护，并提供预警。该系统可通过无线可穿戴传感器以及高性能嵌入式处理单元，实现采集并记录口鼻气流、胸腹呼吸、血氧饱和度以及心电信号的功能。利用睡眠分析综合算法统计呼吸暂停事件以及分析睡眠情况，通过智能报告自动生成系统睡眠事件统计报表，并以图表的方式统计呼吸暂停次数、类型以及呼吸事件趋势图、SpO ₂趋势图、脉搏趋势图，并给出综合评价。物联网多功能睡眠监测系统具有网络传输功能，通过无线网络进行多导睡眠诊断；同时，该系统采用双水平正压呼吸机进行睡眠呼吸障碍治疗，以及采用微电流刺激器进行睡眠障碍治疗的综合诊断和治疗。

该系统中的传感器可以通过家庭网关与诊疗中心建立连接，进行数据交换，使患者在家中或普通病房就可以接受多导睡眠检查，而不需要一定在专门的睡眠实验室中进行，有利于再现真实睡眠情况和进行多人同时采集。

此外，该系统支持多诊疗中心或多医生终端同步数据浏览。系统中双水平正压呼吸机具有智能接口，可以和患者控制器相连。这样，可以根据患者实时的睡眠呼吸情况，在线设置最佳双水平正压值，实现闭环调整。

慢性阻塞性肺疾病，简称慢阻肺，是一种常见、死亡率高的疾病。世界银行/世界卫生组织的资料表明，到2020年慢阻肺将位居世界疾病经济负担的第5位，全球死亡原因的第3位。2006年，美国慢阻肺急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）住院病死率为4. 3%，每人每年平均住院费用高达9545美元。我国40岁以上人群中慢阻肺患病率高达8. 2%，年死亡人数128万，平均每分钟死亡2. 5人，AECOPD患者每次平均住院费用高达11 598元人民币。慢阻肺对患者的生活质量、肺功能、疾病进程和社会经济产生严重的负面影响。因此，慢阻肺预防、早期发现和科学治疗和康复是临床上的一项重大和艰巨的任务，急需要物联网医学支持。

我们研究表明，物联网医学已成为管理AECOPD、改善患者诊疗现状的有效方法。该系统包括采用视频、电话或互联网进行远程监护，并与其他的远程医疗监护系统中的医护人员联系，有望显著降低AECOPD、实现AECOPD的早诊断和及时干预、改善慢阻肺患者生活质量。因此，改进数据传输技术、加强相关终端和平台设置，以开展物联网医学服务，预计将提高远程医疗的可行性和效率。

物联网医学可用于：①危险因素的早期干预：危险因素识别及远程病情评估；②稳定期规范化治疗；③病情监测：及早发现AECOPD，及时治疗；④指导康复锻炼；⑤指导家庭无创呼吸机治疗；⑥协助患者动态管理，GPS定位和报警装置可协助抢救患者生命并减少住院次数。

全球约有3亿哮喘患者。国际儿童哮喘疾病研究显示13～14岁儿童的哮喘患病率为0～30%，我国五大城市的资料显示同龄儿童的哮喘患病率为3%～5%。一般认为儿童患病率高于青壮年，老年人群的患病率有增高的趋势。

教育与管理是提高哮喘患者疗效、减少复发、改善生活质量的重要措施。物联网医学联合无线传感器、信息技术和现有的动态网络设施，实现远距离医院、患者和医疗设备之间的互动，最终实现对居家患者的全天候检查和诊断。医生无论在哪里，只需要有网络以及手机、电脑等设备便可随时查看患者情况。在医生指导下，患者即可应用物联网进行自我管理和控制病情。同时，物联网可为每个哮喘患者制定预防、管理和康复计划，具体包括：①危险因素的早期干预：危险因素识别及提高远程病情评估；②稳定期规范化治疗；③病情监测：主要根据哮喘控制测试（asthma control test，ACT）和FENO，及早发现急性加重，及时干预治疗；④指导康复锻炼；⑤预防复发加重。

哮喘物联网医学管理可简单总结为“知己知彼、避忌替移、物联监测、及时就医”。通过与医生共同制定物联网技术监测方案，实现全时空科学管理。结合患者具体情况，找出各自的诱发因素，以及制定避免诱因的方法；通过长期、适当、充分的治疗，可以有效地控制哮喘发作，并提醒患者什么情况下应去社区或医院就诊，及时修订防治计划。

目前，物联网医学已应用于呼吸监护和管理，可为医护人员提供远程、集约化的重症监护室（intensive care unit，ICU）患者监护和管理工作站，称之为e-ICU。

通过物联网技术（含实时视频监控系统）可同时监测患者信息、检查结果和治疗详情，包括呼吸机和其他设备的设置和参数（包括实时的压力、流量、容积曲线等）。图1-11是我们开发的物联网医学会诊系统。

在需会诊患者床位上方配置高清摄像头、全向吊顶麦克风、云端服务器等，即可完成声音、图像等数据信息的传输、处理和存储。视频系统采用跨平台的即时通讯方案，基于先进的H. 264视频编码标准、AAC音频编码标准与P2P技术，整合音视频编码、多媒体通讯领域领先的开发技术，设计高质量、宽适应性、分布式、模块化的网络音视频互动平台。整个视频系统分为客户端软件开发工具包（software development kit，SDK）和服务器软件开发工具包两大部分，其中客户端SDK实现语音、视频的交互以及其他客户端相关功能，而服务器SDK主要实现业务层逻辑控制，以及与业务服务器的互联等。邀请会诊方可以将包括呼吸监护和呼吸机使用的信息传给会诊方，会诊方给出会诊意见。

e-ICU的另一个积极意义为及早发现患者病情变化。通常，患者在病情突变之前大多数均出现生理指标的变化，却没有得到及时监测。2007年，美国患者预后和死亡查询报告显示，不但很多患者额外的监测做得不够，就是常规的监测也偏少；而且在病情突变之后，由于联系方式的限制，难以及时得到经验丰富医生的指导。经验表明，早期识别和干预病情突变可以降低不良事件的发生。通过对11 242例严重不良事件和3700次急会诊呼叫分析的研究表明，每增加10%的呼叫，1万例住院患者可降低2例心脏骤停的发生、减少2. 2例死亡。因此，建议根据患者不同的病情安排个体化监测和检测项目。但是由于人力成本的增加，很难推广和应用该方案。物联网医学监测技术可以解决这个问题，通过持续监护患者生理参数和软件自动分析，可使医护人员将精力集中于生理参数异常的患者并及时处理。英国国家健康服务项目中已经建议推广这种方法。

此外，还可在家庭中进行物联网医学监护，将患者的生理参数（脉搏、血压、氧饱和度、血糖等）实时或者间断传输至监护中心，及时得到医疗指导。但是，目前物联网相关技术仍处在初始阶段，有待于进一步研究高灵敏方便的传感器、轻便小巧的客户终端、有效读取传感器信息、提高电池寿命、加快信息传输速度、改善网络覆盖和降低费用等，以取得事半功倍的效果。

物联网医学平台有助于实现世界卫生组织提出的2000年人人享有保健这个目标，真正贯彻预防为主、平均分配医疗资源和人人参与且享受初级卫生保健。

物联网医学技术可协助实现五个加强和一个增强，五个加强包括：

（1）加强卫生宣教，普及家庭保健和自我保健的科学知识和方法，创造清洁的卫生（水和空气）环境。

（2）加强对环境卫生、劳动卫生、食品卫生、学校卫生、放射卫生、公共卫生的监督管理。

（3）加强主要传染病的计划免疫工作。

（4）加强疾病监控，控制和消灭影响居民健康的主要传染病、地方病、慢性病，降低发病率。

（5）加强管理科学合理的膳食，防止营养不良或营养过剩。一个增强即增强居民身心健康。