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物联网拯救日本老龄化:科学、神学齐上阵先拿糖尿病开刀

物联网

如果你不幸患上了糖尿病患者,但如果身在日本,倒也算是不幸中的大幸。这个海上小国在医疗方面建树颇多,他们发明的一2型糖尿病新疗法,创造性地将心理学与物联网设备,以及日本民间传说的7位幸运之神结合,效果良好。不过倒也不必对此过于羡慕,日本先进医疗产业的发展,主要还是被老龄化逼的。

由于特殊的国情,日本在应对老龄化方面有着全球最丰富的经验。本月,财经杂志《福布斯》发文盛赞了该国公共系统内“大量高质量的卫生数据,以及利用这些数据的新方法和改善公民生活的最新技术”。鉴于糖尿病和老龄化已经逐渐成为东亚国家的通病,不妨来看看日本的经验,看看有几分可取之处。

形势严峻

厚生劳动省在2016年随机选取了约2.4万个家庭的1.1万名成年人参加一项调查,结果显示,约有1000万成年人疑似患有糖尿病,比2012年的同类调查结果多了50万。而在1997年,这个数字为大约690万。也就是说,在过去18年,疑似糖尿病患者人群数量年均增长约14.4万人,而在2015-2016年,这个数字激增至50万,加速增长的势头明显。

此外,根据2015年发表在《糖尿病调查期刊》上的一项研究,日本内外的研究人员从160000名日本成年人案例中得出结论:“由于人口老龄化,预计在未来的几十年里,日本糖尿病患病率将大幅提高”。

“日本是一个超级老龄化社会,不少老年人不知道该保持身体健康,”日本全球健康与医学中心(NCGM)糖尿病研究中心主任Ueki Kohjiro表示,“目前,我们还不清楚他们的血糖水平能在多大程度上得到改善,但至少,日本在这个问题上最有可能领先其他国家。”

日本人为此付出的代价也在增加。Ueki Kohjiro公布数据称,每年约有1.6万人接受血液透析,相关费用每年增加80亿日元(合7000万美元)。他当前的目标是,用日常养生取代医疗,降低病人的经济负担。为此,他和他的同事们在全日本启动了一项名为“通过改变行为预防糖尿病恶化”的随机对照试验。

神仙保佑

参试的糖尿病患者要每天测量体重、运动水平、步数和血压。他们每个人都配备了血压监测仪、计步器和身体成分监测仪,这些仪器会将数据发到智能手机和一款名为“七福神”(Shichifukujin)的应用程序上。

据开发应用的爱知健康促进基金会综合健康科学中心主任Kazuyo Tsushita表示,他的灵感来源于日本神话,7位幸运之神将分别负责项目的7个方面:智慧与长寿之神福禄寿负责监督数据记录;掌管庄稼和粮食的惠比寿神负责清点步数;无量智慧神毗沙门天监督运动;商业之神大黑天掌管饮食; 小孩守护神布袋和尚监督体重;老人和长寿之神寿老人关注血压;而福德自在神弁财天负责统筹数据。 APP获取的用户数据将被上传云端,供患者的医生调用。

这项研究官方称为PRISM-J,参与者是2000名20-75岁之间的糖尿病患者。项目始于2018年1月,在日本糖尿病协会的支持下,PRISM-J的研究期限长达2年,是世界上同类研究中最长的。

关于测试者年龄段的选择,NCGM糖尿病研究员Ryotaro Bouchi认为,“20多岁的患者更容易学会研究使用的设备,在指导足够的情况下,上了年纪的用户也可以做好。(我们的)项目退出率一直低于1%,远低于类似的研究。”

在APP上,用户需要和七福神的卡通形象互动,而神像将每周自动反馈2次数据分析结果给用户。如果用户在某天没有和福神互动,那么福神会表露失望情绪,不过,这款软件没有任何强制要求,不会对用户产生任何压力。研究人员的想法是,通过精心设计的提示,让用户始终保持控制糖尿病的热情,控制饮食,增加锻炼,也许还能减掉多余的体重。

物联网开创了一种新的医疗养生方法,让医生轻松跟踪重要的患者数据。在这个基础上,研究方准备开发一套更高级的物联网数据算法,除了单纯的数据反馈外,还会智能向用户发出行动指引,指导他们增加运动或寻求进一步帮助。除了糖尿病,该技术也可用于高血压、高脂血症等和生活方式相关疾病预防中。

Ueki Kohjiro表示:“我们的目标是证明物联网设备可以为糖尿病患者提供更好的血糖评分,让患者监测自己的行为,将促使他们在生活习惯上做出积极的改变,并保持长时间的积极性。身体数据可见的变化就是对患者的奖励。”

花样繁多

事实上,糖尿病监测器只是众多老龄物联网设备中的一种。其他的还有智能标签,可以插入鞋子和包中,防止老年痴呆患者走失,而医院床单上可清洗的超高频标签可以提醒管理员清理时间。

位于东京的三富士(Mitsufuji)公司由传统京都纺织公司创立,目前主要从事智能面料研制。他们正致力于将物联网传感器整合到服装,主要项目是AGposs品牌下的银金属化导电纤维的研发和生产,以及于2016年商业化的hamon smar品牌下的可穿戴物联网产品。

AGposs是一种具有延展性和柔韧性的尼龙材料,表面镀银,具有螺纹和金属的双重特征。由于其导电性,将其与hamon smar产品结合,就能用来监测呼吸速率和心率等生物识别信息,以及温度、湿度、加速度和陀螺仪数据。再配合智能面料上的发射器,就可以将数据发送到移动设备和云平台。

未来目标

该技术的用法相当多变,除了瑜伽、举重之类的运动领域,还可在工业中应用,比如将物联网设备放置在建筑或工厂工人的制服,监控他们在特定环境下的工作情况。

而在用途方面,随着日本人口老龄化趋势越发明显,其主要应用方向仍是医疗保健。例如,日本近几年夏季愈发炎热,仅今年7月至8月初,东京就有105人死于中暑,其中80人年龄在70岁以上,hamon smar可以用来监测老年人体温,避免悲剧重演。在与大学研究人员的合作中,三富士已经开发出可用于hamon smar智能服饰的算法,以检测何时可能发生中暑。

“与现有的腕带式可穿戴设备相比,hamon sma可以更稳定地监测心率,”三富士CEO Ayumu Mitera说,“这项技术除了可以检测中暑,还可以向护理人员发送心脏病警报。”

Ayumu Mitera说,hamon sma用户对传感器数据的准确性印象深刻,三富士还在不断开发各类产品,满足不同需求,比如用于护理设施的一次性hamon智能服饰。

他还表示:“人口老龄化是一个全球性问题,而日本是这方面解决方案的领跑者——每个人都在变老,我们别无选择。可以照顾老人的传统大家庭已经成为过去式,而远程医疗技术的看护者可以像病人的家人一样,监控他们的数据。我认为到2040年左右,人们将不再需要去医院,因为疾病和症状将被提前发现。我们现在开始跨过这个门槛。”

全球市场

在全球物联网市场中,医疗联网是仅次于工业物联网第二大的应用领域。根据前瞻网此前的报道,2017年,全球医疗物联网市场规模在412亿美元左右。

根据Gartner的数据,到2018年,物联网平台技术即将结束期望高峰期,未来5-10年内会大规模的应用到各行各业,医疗健康就是其中之一。受此激励,资本也开始涌入这个行业。以我国为例,截止2018年7月底,国内共有31家医疗物联网企业累计获得超过23亿元人民币融资,共有40家投资机构参与医疗物联网项目。

预计到2022年,全球医疗物联网市场将超过1500亿美元,达到1581亿美元,2017-2022年均复合增长率高达30.9%。

值得注意的是,5G网络的进展,也可能是影响物联网医疗发展的重要因素。按照IHS Markit的说法,5G将为全球医疗领域提供超过1万亿美元的产品和服务。5G网络具备3大能力:医疗物联网(IoMT),增强型移动宽带(eMBB)和关键任务服务。

大规模物联网涉及医疗物联网(IoMT)生态系统,将包含数以百万计甚至数十亿的低能耗、低比特率的医疗健康监测设备、临床可穿戴设备和远程传感器。eMBB可以支持个性化的医疗应用程序并提供身临其境的体验,如虚拟现实(VR)和在线视频。这些工具能让医院的医生通过超高清视频对患者提供远程虚拟护理服务。

试想一下,患者在舒适的家中佩戴远程医疗传感器,其生命体征正实时地被传递给他的健康管理者。这些数据能让医生和护理人员动态地管理患者的治疗计划。另外,医护人员还能通过网络摄像头进行咨询或干预。

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