本文作者
李高扬、陈立波、水洋洋
01
远程智能临床试验正当时
如今是一个数字化的时代，对于医疗健康和医药研发而言，数字医疗技术日新月异。然而，医药研发成本高企不下，逐年增长，患者负担依旧沉重。医药研发行业也在数字化转型升级，用于医疗健康和医药研发的数字化新技术层出不穷，业界不断探索数字化技术在临床试验场景的应用，用数字化技术赋能临床试验，提高效率和质量，减轻受试者负担，减少一些任务的频率，如访视次数、监查次数、人工判断等。数字化技术可以解决时间和空间上的不平衡，归结起来就是临床研究的远程化和智能化——远程智能临床试验正当时。远程智能临床试验提供了一种分散式模式，又被称为虚拟试验或者去中心化临床试验等。目前远程智能临床试验的应用越来越广泛，具有简化受试者登记、受试者互动和数据整理，成就更快速、成本更低、受试者负担更少的特点。在疫情之前，远程智能临床试验已有很多试点应用，受疫情影响，目前欧美国家已经普遍采用远程智能临床试验模式，我国也开始探索应用远程智能临床试验。国家药监局药品审评中心（CDE）在年和年分别出台了《新冠肺炎疫情期间药物临床试验管理指导原则（试行）》和《以临床价值为导向的肿瘤药物临床研发指导原则》征求意见稿，推荐采用远程智能临床试验，以克服疫情带来的不利影响和降低患者负担，并且鼓励尝试采用远程电子设备进行信息收集。远程智能临床试验框架示意图
相对于传统主要依赖以研究机构为中心的临床试验模式，受试者主要在居住地参与临床试验，研究者进行远程评估，使用可穿戴设备进行数据采集和管理，患者可在家中参与临床试验，受试者还可以通过可穿戴设备与试验研究人员保持紧密的沟通，显著改善受试者体验，极大提高受试者依从性，降低脱落率。02
可穿戴医疗设备需求巨大
上个世纪60年代，美国麻省理工学院媒体实验室首次提出可穿戴技术，此后可穿戴技术得到了飞速的发展。可穿戴医疗设备是可穿戴设备服务于医疗行业的表现，是以移动医疗为支撑点衍生出来的新型医疗设备。随着我国人口老龄化问题愈发严峻，我国医疗方面的需求也急剧增长，但是在国内尤其是经济发展较慢的偏远地区医疗资源供给相对匮乏，医院的诊疗设备在获取和分析各种数据时，可能要耗费大量人力和物力。医院的大型医疗设备也无法做到24h动态监测受试者的各项生理指标。这些供需的不平衡以及传统医疗设备的缺点，为可穿戴移动医疗设备的发展提供了契机；并且，物联网和大数据的快速发展，也为移动医疗的发展提供了必要条件。目前临床上传统的监测设备和方法存在一定的缺点：1）传统的医疗设备和检查存在问题：传统医院进行监测；医院，到医院时心跳、血压可能已经恢复正常，做检查后可能也没有查出来有价值的结果；同时，排队、挂号、等医生、排队检查拿结果，也是费时费力的一件事。2）缺乏有效的跟踪监测手段：目前缺乏有效手段进行实时检测，并且设备的穿戴不便，影响患者的日常生活；心律不齐、房颤等症状在患者从ICU回到普通病房或出院回家后，也经常会出现，但是由于不能实时监测，可能会对患者的生命健康造成一定的威胁；但市场现存的针对性监测设备非常少，实用性比较差。正是这些已知存在的问题，促进了可穿戴设备的发展。目前医疗级可穿戴设备市场仍处于初步阶段，在未来的发展潜力无限。生物传感器技术的蓬勃发展，大数据、云计算服务的逐步成熟，人体工效学的人机交互也是提高用户体验的方法之一，实现人机无缝衔接是未来的方向，在体感交互、语音交互、触觉交互等技术方面取得关键性的提高。目前发展领域涉及智能手表、手环等，医学可穿戴设备在生命体征信号的监测还存在市场空间。我国一直在消除资源地区倾斜的影响，可穿戴医疗设备实现的医疗资源共享、个性化服务、“精准医疗”是未来趋势。03
可穿戴医疗设备用于临床研究优势显著
传统临床试验中在研究中心使用医疗设备进行生命体征、心电图检查等；而远程智能临床试验中，受试者使用配备智能手机的可穿戴设备即可进行生命体征和心电图等生命体征信号的监测。同时，伴随着人工智能在医疗行业的应用，健康管理服务也取得了突破性的发展，受试者体验和依从性大大提高，特别是专注于运动、心率、睡眠等检测的可穿戴医疗设备发展更加迅速。在临床试验开始后，受试者可使用可穿戴设备快速检测血压、心电、体脂率等健康指标，将采集到的健康数据上传到云端数据库，形成个人健康档案，通过数据分析建立个性化的健康管理方案，这样就可把和受试者的互动和信息采集扩展到了患者家里，大大提高了受试者的便利性，从而提高受试者招募的成功率和受试者依从性。同时，通过对用户个人习惯的了解，利用人工智能技术对数据进行处理，评估用户整体状态，提出个性化健康管理方案，并协助健康管理人员帮助用户规划日常健康安排，进行健康干预。可穿戴医疗设备产品集远程化和智能化为一体，是数字健康的新方向之一。目前可穿戴设备具有多种生理和环境传感器，用于监测心血管、心率、血压、血氧、呼吸频率等身体相关信号，收集到的数据将进行加密并存储于设备内，直至其被同步至数据平台。可穿戴医疗设备操作性高，节约成本。智能系统应用后，受试者可及性扩大，可提高单个研究中心的辐射区域，从而整体的减少研究中心的数量，降低研究中心的启动、维护成本；数据的自动采集和分析，降低了研究过程中数据转录、监查、质量控制的工作量，降低人工成本；并且远程监查的实现也节约了监查员的时间与交通成本。可穿戴医疗设备可居家动态监测。持续的动态监测生命体征对于突发性持续性疾病具有重要意义。由于研究中心的医疗设备受到客观因素的影响，难以随时随地监测患者脑电、心率等需动态持续监测的健康数据。记录的访视也可以通过多方视频会议来进行，由研究护士/临床研究协调员（CRC）发起会话，将研究者和受试者一起连通到远程会议程序中，通过语音和视频来进行面诊和回访相关操作。上门护士或本地医疗提供方，在患者居住地或附近提供必要的接触性操作，如采血、测量生命体征、心电图等，从而实现以患者为中心。04
可穿戴设备在临床试验中的应用
目前，可穿戴设备在临床试验中已得到广泛的应用。根据在临床试验网站Clinicaltrials.gov查询，应用可穿戴设备的临床试验已达个，其中个试验已经完成，个试验正在进行中（查询日期年8月17日）。根据应用的可穿戴设备的种类进行分类，可分为测量心电信号、心率、血糖、血氧、血压、呼吸速率六种类型；按照可穿戴设备的应用领域可分为保健医学、预防医学、治疗医学、康复医学四大类。还可根据是否作为临床试验的目标和终点指标的相关性，是否为常规的安全性监测分类。表1：
招募进行中的应用可穿戴设备前30个临床研究分类统计
_分类
数量
监测
指标
血压
5
血糖
1
血氧
3
心电
8
心率
12
脑电
2
呼吸速率
4
用途
保健医学
2
预防医学
11
治疗医学
15
康复医学
2
试验
目的
验证（设备准确度测试）
15
治疗（使用设备用于疾病）
15
是否用于终点指标
终点指标
26
辅助监测
4
05
中国可穿戴医疗设备
随着无线通信技术、传感器、柔性电子、生物遥测、体域网等技术的发展，可穿戴医疗设备不局限于智能手环、智能手表等形式，而是采用更多样化的形式获取具有医疗价值的血糖、血氧、血压等生理参数。本文梳理了经过我国国家药品监督管理局批准上市的医疗级可穿戴设备。主要整理了ECG心电信号测量设备、血压测量设备、血氧测量设备、血糖测量设备和目前市面上的医疗级智能手环和智能手表。智能手环/手表
目前我国国家药品监督管理局已批准的智能手环/手表，来自不同的公司，包括华为、苹果、乐普、OPPO等。其功能也多种多样，可以进行血压、血氧、心率和心电图等生命体征的监测，产品举例如表2所示。表2：智能手环、手表
产品名称
功能
腕式心电记录仪
心电信号的采集、记录、存储及读取
移动心电图房颤提示软件ECGApp
与AppleWatch配套使用，记录、显示和储存与导联I心电图类似的单通道心电图，用于房颤(AFib)或窦性心律的提示
心电手表
连续记录人体单通道心电信号、心率检测，供医护人员做参考
腕部单导联心电采集器
连续记录人体单通道心电信号、心率检测，供医护人员做参考
心电传感器
心血管疾病是人类健康的第一杀手，根据《中国心血管健康与疾病报告》，我国心血管疾病患者高达3.3亿，每年近万人死亡，约占总疾病死亡人数的45%，是癌症的近两倍。预防和科学管理可以显著降低心血管疾病发病风险和死亡率。可穿戴心电传感器在心律失常精确诊断、早期筛查、术后监测、长期慢病管理方面具有独特优势，大幅提高了心脏疾病诊断率。目前我国批准的可穿戴心电产品举例如表3所示。表3：心电传感器
产品名称
功能
动态心电记录仪
用于医疗机构记录患者心电信息
穿戴式胎儿心电传感器
与穿戴式胎儿心电监测仪（TFEM型）配合使用，用于对胎儿心率无创的连续长程测量、监测
穿戴式心电传感器
与穿戴式动态心电记录仪（TER型）配合使用，可无创地测量人体心电信号
穿戴式血压计
蓝皮书公布的一项最新高血压调查显示，目前，我国18岁及以上成人高血压患病率为27.9%。同时患病率还在逐年升高，对血压的监测也逐渐引起人们的