讨论电子健康问题...

William Saltzstein,Code Blue Consulting 总裁兼创始人,以及

Pelle Svensson,u-blox 短程无线电产品中心市场开发经理

无线技术与医疗保健的结合为创新提供了无限的潜力。但是,将想法转化为可行产品并成功推向市场的道路是崎岖不平的,需要克服许多障碍,包括技术、社会、监管和安全性方面的障碍。在一次访谈中,William Saltzstein 和 Pelle Svensson 讨论了电子医疗的过去、现在和未来。

您如何定义电子医疗?

Pelle Svensson- 我会把它描述为利用现有的电子和通信技术在医院围墙外提供健康监测。

William Saltzstein

William Saltzstein- 我从事电子医疗业务已近 25 年。虽然它的名称有所改变,例如远程医疗或远程病人监护,但其目标并没有改变。基本上,在医疗设备方面,它是一系列解决方案,从医院开始,一直延伸到四面墙外,如今开始与个人健康融合在一起。这其实并不是一个新概念,但我认为我们所提供的技术,也就是各种无线通信技术,正越来越多地使这一概念得以实现,这些技术相互配合,提供了各种解决方案,比如随着年龄的增长,我们可以更安全地呆在家中。

P.S. - 欧盟委员会谈到了数字健康,将其定义为利用通信技术提高健康领域效率的工具和服务,以应对人口增长和更多 65 岁以上人口带来的日益增长的需求。

W.S.--我们已经看到,医院的基础设施支出已经持平,在某些情况下甚至出现了下降,我们需要提高效率,以便在医院四壁之外提供服务。我认为,无线解决方案是使我们能够安全有效地实现这一目标的关键技术。

附注:是的,为了应对不断增长的人口,同时又能提供良好的医疗保健服务,电子医疗是未来发展的必然趋势。问题只是我们如何才能足够快地实现它,以确保它能给我们带来我们瞄准的好处。

从医院到政府,尤其是在当前新冠疫情的背景下,这一领域投资不断增长的主要驱动力是什么?

--根据世界银行的预测,2050 年人口将从目前的 78 亿达到 100 亿。65 岁以上人口的数量预计将在三十年内从占总人口的 5% 攀升至 25%。当然,这将导致对医疗服务的需求增加,特别是医疗费用的增加。

W.S.- 你提到了其中一个关键点,那就是在提供这些服务的同时控制成本。我认为大流行病是推动我们所需的解决方案的动力,也是展示这些解决方案如何具有成本效益的动力。我们一直不愿意在全国范围内投资这些技术,因为投资回报并不明确。

"我认为大流行是推动我们所需的解决方案的动力,也是展示如何实现成本效益的动力"。

COVID 所做的就是强调能够更有效地提供这些服务,从而让我们能够惠及更多的人,同时保护我们的医护人员。尽量不要译成'它',就近翻译为:该系列模块or产品名是我们所知道的必要条件,并加快了时间表。好消息是,我们拥有能够提供这些解决方案并将其应用于这些新需求的技术。

附注:我认为技术已经发展到可以使用微控制器、传感器和通信,并能提供高质量产品的地步。在《柳叶刀》杂志发表的一项研究中,我看到全球医疗保健支出将在 2040 年达到近 20 万亿美元。我认为,医疗支出将成为未来最大的经济挑战之一。

W.S.- 还有一点是,COVID 向全世界表明,我们的通信网络非常强大,能够处理增加的数据流量。使用 VPN 的公司在一夜之间从数百人增加到数万人,而我们的网络能够有效、安全地应对这一增长,证明我们的通信工具能够胜任这一任务。我认为,尽管这次大流行病充满了挑战和可怕,但真正的一线希望是,全世界都看到了我们已经为这些解决方案做好了准备,这给了我们信心和快速前进的能力。

Pelle Svensson

附注--冠状病毒已经影响到每个人的生活、学习和工作等。我们越来越多地在家远程工作。我们在全球范围内看到,我们的客户(设备制造商)有很多动力去生产能够帮助保持物理距离的产品,以防止病毒传播。有趣的是,在这样一场危机中,已经有人在发挥自己的创造力,努力寻找解决方案。

我读过一篇关于美国远程医疗的文章。美国一家每月远程医疗访问量约为 3000 人次的医院,因为大流行病,远程医疗访问量达到了 60000 人次。因此,技术肯定是存在的。我们只需要鼓励更多的用例|使用场景|。当然,还有一些公司和新的组织必须提供帮助,例如美国的保险公司和政府等等。

W.S.- 我们看到,FCC(美国联邦通信委员会)和 FDA(美国食品和药物管理局)通力合作,使这些解决方案能够迅速进入市场。我们看到美国的政府机构正在以一些非常创新的方式携手合作,以加快时间进度,而那些在 COVID 之前还在苦苦挣扎的公司,现在也看到了他们快速推进创新解决方案所需的资金。人类的创造力是惊人的。要将这些解决方案投入市场,需要付出大量的艰苦努力。但对于新的创新解决方案来说,现在确实是个好时机。

电子医疗如何具体实施?

哪些无线技术使其成为可能?

P.S.-  这与传感器、微控制器和连接性有关。病人的数据必须以某种方式通过互联网传送给护理人员。我认为至少有两种可能的架构,我称之为一跳或二跳互联网架构。一跳是指在监控病人的设备中使用蜂窝网络连接。数据直接通过蜂窝网络传输到互联网,再传输到护理人员可以使用信息的服务器。两跳解决方案更像是一种混合解决方案,包括从传感器到集线器的短距离技术,集线器可以是家庭网关或智能手机应用程序,然后从那里通过有线或无线(在本例中也是蜂窝网络)技术连接到互联网。

"人类的创造力是惊人的。要想推出这些解决方案,需要付出很多努力。但现在确实是创新解决方案的大好授时。"

W.S.- 在通信方面,没有放之四海而皆准的解决方案。当新技术问世时,人们很容易说:"我们已经完成了:"我们已经完成了。我们可以专注于一种技术"。我在通信行业工作了足够长的时间,知道这种情况还没有发生。

用医疗设备的术语来说,挑战在于预期用途:没有单一的电子医疗模式。可以有不同的架构、不同的技术组合,所有这些都是出于不同的用户需求。

技术需求取决于预期用途。蓝牙显然是一种低功耗、低成本的第一跳技术,易于与智能手机配合使用。但对于像植入式设备这样没有用户交互的设备来说,直接使用蜂窝技术进入云端可能会很有诱惑力。如果您在路上运送病人,您可能需要使用 5G。而当你进入医院的四面围墙时,就必须切换到 Wi-Fi 网络,因为 Wi-Fi 网络的装机量和漫游能力是医院的首选。

"用医疗设备的术语来说,挑战在于预期用途:没有单一的电子医疗模式。可能有不同的架构、不同的技术组合和不同的用户需求。

因此,你真的必须评估每种应用、它的需求,并选择合适的技术。好消息是,我们有很多选择。从蓝牙、Wi-Fi到5G,应有尽有。我们还可以在其中加入 GPS 技术,以便在人们行动不便时对其进行定位,并确保他们不会靠近卖花生的商店,如果他们对花生过敏的话。

我想说的是,目前还没有一种无线技术能够满足所有这些需求。而像 u-blox 这样的公司的优势就在于,它能为您提供所需的构建块,让您将解决方案组合在一起,满足每种应用的预期用途。

附注- 没错。使用哪种技术取决于以下因素:是需要经常使用的电池驱动设备,还是可以由电源供电的固定设备?所有使用两次跳转连接互联网的设备都需要网关,这意味着需要考虑配置方面的问题,而直接安装在病人监护设备中的蜂窝调制解调器可以在出厂前进行配置。只需通电即可自动连接。

W.S.-- 我最近与一群专家讨论了 5G 在医疗保健领域的影响,结论是,虽然 5G 是一项出色的技术,也是另一种有价值的工具,但至少在短期内,它不会成为解决一切问题的唯一技术。5G 面临的一个挑战是需要运营商参与对话,而医疗设备公司和医院并不习惯与运营商打交道。如何处理谁来支付服务费用、谁来提供服务的问题?设备和服务是否可以在所有网络上使用?因此,在为医疗设备技术部署 5G 方面仍有一些问题需要解答,特别是在连续远程病人监护和更重要的医疗应用方面。

附注:每种技术都在不断演进和开发新功能,支持新的使用场景|场景。五到十年后,我们使用的技术将不再是今天的技术,而是今天技术的演进。

W.S.- 从蓝牙和蓝牙低功耗的演变,再到新模式,从蓝牙 LE 音频到蓝牙 Mesh,我们已经看到了这一点。

woman wearing hear aids

在医疗领域应用无线技术是否存在监管障碍?

附注:在医疗设备中应用技术时,患者的安全非常重要。在美国,FDA 负责保护公众健康并确保医疗设备的安全,而在欧洲,则由欧盟委员会健康与食品安全总司负责。这两个机构都发布了有关制造一般医疗设备,特别是无线医疗设备的信息,就如何保障患者安全提供指导,包括技术选择、设备的使用地点,以及如何在所开发的使用案例中与其他潜在技术共存。

W.S.- 在医疗设备领域,需要监管的应用和不需要监管的应用之间有着非常严格的界限。血压计是受监管的设备,而体重秤则可能不受监管,除非它是医疗设备系统的一部分。有些设备会越界,比如脉搏血氧计,在医院使用时是受监管的设备,但如果你要用它来登山以确保获得足够的氧气,就不是了。在销售医疗设备之前,必须履行监管程序。

因此,进入市场的监管壁垒是非常现实的。你不仅要向美国、加拿大、墨西哥、欧盟、日本和中国提交申请,而且每个地区都有能力施加监管限制并要求获得批准。要想让医疗产品在全球范围内销售,这是个相当艰巨的任务。而且,对于无线设备来说,这些审批还要求获得无线电审批。

目前,欧洲正在发生巨大的变化,正在向所谓的 MDR(医疗器械报告)过渡,这是一套不同的法规,也是通过指定机构获得批准的不同流程。当然,网络安全也是这一过程中比以往重要得多的一部分,这是有充分理由的。当你的无线信号可以被嗅探和解码时,我们需要确保通信渠道具有适当的功能来保护安全和隐私。

此外,我们还需要保持供应商的质量,以确保设备运行所需的质量水平。由于医疗设备与其他电子设备毗邻使用,因此在救护车等 "嘈杂 "环境中,医疗设备的干扰和共存也成为关键。随着这些解决方案越来越多,互操作性,即能够在一个系统与另一个系统之间互操作和交换通信和数据的通信协议,将发挥越来越大的作用。

附注--作为元器件供应商,我们在过去的五年里有过很好的例子,基本上我们所有已经通过认证的解决方案和模块都会重新进入测试设备,以确保我们符合欧洲和美国的最新关键规范。

您认为有哪些电子医疗实施案例给您留下了特别深刻的印象?

P.S. - 近 20 年前,在物联网一词诞生前后,有一个医疗 IT 解决方案。我们有一些医疗领域的客户在制造救护车上使用的设备,这些设备可以采集病人的传感器数据,通过蓝牙连接发送到专门设计的网关,然后再发送到互联网上的服务器。服务器将信息重新打包,以所需的数据格式传送给医院。令人印象深刻的是,这些产品现在仍在使用,只是更新了外形兼容的无线模块。

W.S.--在我看来,糖尿病就是未来发展的一个很好的例子。1 型糖尿病患者需要监测血糖水平并注射胰岛素来控制血糖。这项技术已经发展了几十年,从医院检测到指检,再到使用血糖条,以便能够在一天中经常检查血糖水平并注射胰岛素。

如今,我们有了称为连续血糖监测仪的贴身设备,可以连续佩戴数周,持续报告血糖水平。这些数据可以传到智能手机应用程序上,用户及其护理人员可以通过应用程序确保他们的血糖得到完美控制。已开发出的另一种设备是胰岛素泵,这是一种佩戴在小袋里的外置设备,有一个进入人体的入口,可以自动输送胰岛素。直到两三年前,几家公司开始销售使用无线技术的设备,让佩戴在身上的传感器向胰岛素泵传递信息,并自动将血糖水平控制在很小的范围内。

正如您所预料的那样,这对患者大有裨益,不仅因为他们不必手动操作,还因为从长远来看,研究表明,胰岛素和血糖水平控制得好,可以使人更长寿、更健康。

另一个让我非常兴奋的应用是植入式设备,因为实际上我并不认为这是蓝牙技术的有效应用。植入式心律转复除颤器、心脏起搏器和神经刺激设备等都植入了蓝牙低能耗接口,将它们与智能手机或外部泵等外部设备连接起来。

可以推断,未来我们将有更多的设备帮助我们治疗慢性病,这样,随着年龄的增长,我们会更加健康,减少医疗系统的负担。这令人兴奋。我认为这确实是一个很好的例子,说明了如果没有我们在过去 20 年中开发的技术,我们就不会有今天的成就。

ehealth-device

我们在前面的问题中提到了安全性。你能详细说明一下吗?

P.S. - 如果我们以控制糖尿病的设备为例,就会引出黑客和安全问题。在 u-blox,我们有一个非常强大的安全计划,将安全作为一项服务,为需要安全的设备提供顶级安全保护。首先,它需要高度防范恶意软件和数据篡改。病人的保密性也至关重要:只有经过授权的医务人员才能访问敏感数据。

在 u-blox,我们通过设计安全的 LPWA 产品来满足这些要求,这意味着这些产品包括一个与信任根(RoT)绑定的唯一且不可更改的设备身份,该来源构成了一套可信的高级安全功能的基础,我们将其作为物联网安全即服务(IoT Security-as-a-Service)提供。这种可扩展的解决方案还专门针对使用资源有限的物联网设备的电子医疗应用进行了优化。

W.S.-网络安全对于医疗设备来说已变得越来越重要。随着我们越来越依赖于可互操作的技术,这些技术也变得更容易被侵入。因此,像 u-blox 这样的公司必须采取适当措施,确保这些设备的安全。

另一个偶尔与网络安全混为一谈的方面是隐私。欧盟通过 GDPR 在保护个人隐私方面迈出了一大步。当这些设备开始披露我们的慢性病时,我们并不总是希望我们的邻居知道这些情况。这就是隐私保护的意义所在。这只是一个个人例子,但还有其他例子说明了隐私的重要性,特别是当我们开始拥有与美国社会安全号绑定的有价值的病人信息时。

doctor presenting app that measures hart rate of the patient

哪些国家或地区在电子医疗方面处于领先地位,哪些国家或地区落在后面?

附注:根据 Berg Insight 最近的一份报告,医疗系统的采用率正在上升。去年,我们在北美看到了强劲的增长势头,紧随其后的是美洲其他地区的一些国家、欧洲的一些国家和日本。美国引领这一趋势的原因之一是,他们的患者治疗成本最高。这就促使他们使用电子医疗来为病人提供服务。最近加入这一趋势的其他国家还有中国、俄罗斯和中东。

如果我们看看目前正在使用的联网设备数量,北美有2500万台,欧洲有1200万台,世界其他地区有500万台。

但报告也展望了未来几年,指出世界其他地区的增长将最为迅猛。在未来三到四年内,北美和欧洲将接近翻番。总体而言,Berg Insight 预计在未来三到四年内,用于电子医疗和移动医疗的联网设备数量将翻一番。

W.S. - 我认为这与我的看法一致。美国曾经拥有近 75% 的医疗设备。那是 20 年前的事了。您说的数字很有意思。根据这些数据,我们的市场份额约占全球市场的一半,而且还在下降。这并不一定是因为我们减少了使用,而是因为世界其他地区的市场,尤其是美国和欧洲以外的市场,亚洲和中东的市场正在增长。

这有很多原因。其一是设备和技术的普及。另一个原因是总体经济趋势。第三个原因可能是,随着国家的发展,出现了以前没有的各种医疗保健问题。像污染和某些生活方式往往会增加医疗保健问题。

"人工智能和机器学习将在未来发挥重要作用"。

我认为未来的挑战在于人口众多、预算较低的国家。我认为,作为一个行业,我们可以共同努力,努力降低成本,进入这些显然有需求的市场,并能够带来这些好处。

medical services help the victim in an accident

快进十年。2030 年的电子医疗是什么样子?

附注:  正如我们所看到的,在 COVID-19 大流行的同时,电子医疗的使用也在急剧增长。我认为它肯定会继续发展下去,因为过去几个月的情况已经证明,这项技术能够提供服务。

随着更多设备、更多连接、更多数据被收集并需要分析,挑战也随之而来。这将由医生完成吗?在某种程度上,是的。但我认为人工智能将发挥作用,对数据进行预先分析。当然,最终的决定权还是在医生手里。我们可能还会看到更多的植入物通过无线连接,不仅能从外部监控病人,还能从内部监控病人。

W.S.- 我也有同感。数据必须转化为信息。然后,必须将这些信息转化为辅助决策,以便对医疗保健做出改变,或者说某人没有问题。我们需要防止医生和其他医护人员超负荷工作。他们需要快速理解这些信息的含义,以及如何提供更好的医疗服务。

人工智能和机器学习将在未来发挥重要作用。进行闭环控制的算法,比如我举的糖尿病例子,将是人工智能算法。它们会随着你生活方式的改变、年龄的增长和变化而学习和调整。

"你应该能够获得世界各地的专业知识。"

附注:过去几年,我在瑞典看到的一个趋势是医生使用智能手机上的应用程序进行咨询。有几家不同的公司提供这种服务。我们的医疗系统正在支付这项服务的费用。瑞典有 1000 万人口。在过去的一两年里,其中一家供应商的应用程序下载量达到了 100 万次。因此,这是一个非常强劲的趋势。医生和病人可以互相交谈,医生可以使用手机中的摄像头检查身体的某个部位,并提供药物处方。这样,你就不必去看医生了。现在,这些公司正在与药店合作,这样,如果你真的想与某人当面交谈,药店里就会有护士来配合视频会议。

W.S.- 我们在美国也看到了一些这样的情况。我认为这是另一个重要领域。看到像瑞典这样的国家在这方面走在前列,令人振奋。瑞典的优势在于,它的医疗保健系统控制得当、资金充足、为人们所熟知,而在我看来,美国却不具备这些优势。在我看来,医疗保健设备和 u-blox 等公司提供的工具可以帮助世界各地的人们更健康、生活得更好、更轻松地合作,无论他们身处何地。你应该能够获得世界各地的专业知识。

我们需要通信来帮助我们前进。我希望看到我们的设备和解决方案能够扩展到人们需要我们的医疗解决方案的困难地区。我真的很希望看到没有国界、没有偏爱的医疗保健。这就是我对未来的希望和愿景。

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