2023加速康复外科围手术期可穿戴式监测设备应用进展.docx

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1、2023加速康复外科围手术期可穿戴式监测设备应用进展摘要传统的术后病房监护模式和指标监测方法存在时效性差、精准度低等不足,对加速康复外科(ERAS)措施的有效实施影响较大。随着电子科技的进步，医疗相关的智能化可穿戴式监测设备也出现了井喷式发展，其中一部分已被证实可以实现围手术期应激水平监测、术后胃肠功能恢复状态评估以及术后生命体征监护等，这在一定程度上促进了ERAS走向数字化和智能化。尽管当下可穿戴式监测设备在使用方式及设备数据互通等方面仍面临较多挑战，但随着5G技术的成熟和设备设计制造能力的提升，相信这些问题将获得有效解决。加速康复外科(enhancedrecoveryaftersurger

2、y,ERAS)是一种在循证医学指导下通过优化围手术期处理，从而降低术后并发症发生率，并促进病人快速康复的围手术期管理理念。其多种举措的实施是灵活的、多阶段的，根据病人的恢复状况而做出动态调整，这样才能逐渐接近最佳的康复效果。因此，能够实时、精准了解病人的康复状态非常重要，这是ERAS措施个体化调整的依据。目前，ERAS相关研究提出了一种新的围手术期监测模式，即应用智能化可穿戴式监测设备对病人围手术期生命体征及各项指标进行连续、实时监测，协助医护人员精确把控病情变化口-5本文对不同种类穿戴式监测设备在ERAS中的应用进行综述，探讨其发展前景和临床价值。1辅助监测围手术期创伤应激围手术期创伤应激是

3、术前焦虑、麻醉、术后疼痛等多种刺激导致的全身非特异性反应，过度、持续的应激反应不利于病人术后快速康复。ERAS举措能够缓解围手术期创伤应激，但效果并未直观呈现，仅通过血清炎性指标、术后住院时间等指标间接反映。如何精准评估与监测围手术期应激水平，是ERAS研究的难点之一。可穿戴式心率变异性（HRV）监测设备可以通过对心跳变化长程、精准、动态的监测和分析，直观反映围手术期创伤应激水平401.1 传统应激监测方法的局限性目前川缶床常用的应激评估指标包括皮肤电传导能力、血清或唾液皮质醇、自主评估量表如医院焦虑抑郁量表（HADS）等6-8O皮肤导电能力可以间接反映人体的应激情况。Storm等8认为皮肤电

4、导率是测量围手术期应激的有效方法，其捋病人不同麻醉阶段的皮肤电导率与去甲肾上腺素、肾上腺素及血压水平等反映压力变化的指标进行比较，发现后者变化水平与前者波动的数量呈正相关。但由于皮肤电导率采集技术和装置并不成熟，其进入临床应用仍有阻碍。Ledowski等9的研究也证实，皮肤电导率预测围手术期应激结果的精确度有待提高。自主评估量表用于评估应激水平时，要求受试者维持自身的自主反应能力，但由于病人术中处于麻醉状态且术后早期缺乏清晰意识，导致自主评估量表不适用于监测围手术期应激水平。皮质醇是一种重要的内分泌激素，能够一定程度上反映身体应激状态。但随着对皮质醇研究的深入，诸多研究表明，其并不能精确反映应

5、激状态，原因有：（1）皮质醇的分泌受多种因素影响，有昼夜节律，动态、实时、连续监测的难度较大,这种波动变化的指标很难准确的评估应激水平。(2)目前临床多采用放射免疫检定法、电化学发光法等测定皮质醇，很少使用质谱法。但质谱法的测定结果却较其他方法更精准6,10o止匕外，外科手术微创化已成为主流趋势，多项研究证明，微创手术病人术后的皮质醇指标并无明显波动，这并不意味着微创手术能够避免应激的产生，而是恰好证明了微创外科背景下皮质醇对于应激水平评估的不准确性4,6/10传统的应激监测、评估方式的临床应用具有相当的局限性，这是创伤应激监测方法创新的挑拗口机遇。1.2 围手术期创伤应激数字化监测心率变异性

6、(heartratevariability,HRV)指每次心跳期间的细微差异，其机制是窦房结起搏活动的自主节律受到中枢神经系统、自主神经系统及内分泌系统等多种因素调节，致使逐次心跳间存在着几十毫秒的微小差异口2OHRV反映了人体自主神经系统的平衡性和灵活性，是目前国际公认并广泛应用的评估自主神经功能的重要指标，常应用于监测身体消化、循环、呼吸等各大系统疾病中的自主神经功能变化13近年来，随着对HRV研究的深入，其与应激反应的关系也逐渐显现。Kim等14对37项研究进行Meta分析，结果表明，HRV受应激反应的影响，并明确了HRV可以用于评估应激反应和心理健康。vonMajewski等15的研究

7、中将HRV作为评估创伤后应激障碍病人急性应激反应水平的重要参考指标。HRV变化迅速且频繁，以往监测设备简陋，仅能进行5min短时监测，偶然性较大，不满足围手术期整体观测的需求。随着人工智能与信息技术的发展，可穿戴式人工智能设备已经能够实现长程、动态、实时、无创的HRV监测。可穿戴式人工智能HRV设备的监测参数能够为围术期应激反应和自主神经的研究提供全程、完整、可视化的数据。笔者团队应用长程穿戴式动态心电监测记录仪监测胃癌和结直肠癌手术病人围手术期应激水平，结果显示，使用穿戴式设备进行监测更高效、参数数据更完整，对围手术期病人自主神经功能变化的评估结果更精确4/6-17。应用HRV指标能够实现对

8、围手术期创伤应激水平的数字化监测，与皮质醇、炎性因子等应激指标相比较，HRV参数对围手术期应激水平的反映更具时效性和精准性。目前，已能够对HRV实时监测并上传数据，临床医生可以依据HRV所反映的应激水平和自主神经功能，对疼痛、饥饿等影响因素施加干预措施，降低应激反应。并且，可通过病人治疗后的HRV参数变化，以数字化的方式直观呈现ERAS对于减轻围手术期创伤应激反应的疗效4z16-170此外，与传统监测方法比较，病人对于穿戴式监测设备的接受程度有明显的提高。2 辅助评估肠功能恢复情况肠鸣音是评估肠道功能状态的重要参数。例如，肠易激综合征病人的低频率肠鸣音和肠鸣音间隔时间的比率发生改变；术后肠麻痹

9、(postopera-tiveileus,POI)时，肠鸣音出现减弱或明显缺失5oPOI是外科术后(尤以腹部手术为主)较普遍的肠功能状态，常表现为术后腹痛腹胀、肛门或造口排气排便减少或消失以及恶心呕吐等180Pol破坏肠运动节律，不利于术后肠功能恢复，导致术后并发症发生率增高、住院时间延长190术后肠功能恢复是ERAS的中心环节，早期恢复经口进食是ERAS对促进肠功能恢复的关键举措，早期进食可以降低机体术后的胰岛素抵抗和高分解代谢反应，维护肠黏膜屏障和免疫功能；进食影响肠运动节律，规律进食能够促进肠功能恢复20o术后早期恢复规律经口进食需要对进食的时机、数量、性质等方面进行严格把握，这要求医生

10、能够精确掌握病人肠功能恢复情况，根据病人耐受情况及时调整进食方案。如何简便有效、实时、客观的监测肠鸣音是当前研究的重点。肠鸣音传统采集方法为腹部听诊，但由于信号弱、随机性高、个体差异明显以及噪声过多等因素的影响，使得听诊耗费时间较多，并且无法实时进行，单次听诊未必能辨识微弱肠鸣音甚至无法捕捉到肠鸣音，导致临床医生难以单纯依靠肠鸣音听诊进行临床诊断。因此，肠鸣音的临床价值一直备受循证医学质疑21-22LLi等23对重症监护病房的肠鸣音使用情况进行调查分析，结果表明，肠鸣音仍是胃肠功能监测的重要指标，其建议使用智能化肠鸣音监测技术。电子信息技术的发展推动了肠鸣音监测设备走向智能化。Wang等24开

11、发了一种无线、可穿戴式柔性双通道数字听诊贴片，该设备通过自适应滤波器与多通道同步采集的交叉验证等手段达到智能降噪与滤过杂音效果，经临床试验证明可较好帮助医生评估术后病人的肠功能。多项研究基于智能化设备已将克罗恩病、大肠癌、肠易激综合征等多种胃肠疾病的特征性肠鸣音分析出来5ODU等25将智能监测设备记录的肠鸣音用于肠易激综合征的诊断，发现肠鸣音对肠易激综合征诊断的特异度和敏感度均高达87%o这些研究证实了智能化肠鸣音监测设备的可靠有效。ERAS术后早期经口进食方案需根据病人的肠功能耐受状态进行调整，这对肠鸣音的监测提出更高的要求。目前，可穿戴式人工智能肠鸣音连续监测设备可以帮助ERAS进行长程动

12、态、实时有效的肠鸣音监测。笔者团队使用人工智能连续肠鸣音听诊记录仪开展胃癌和结直肠癌病人术后康复研究，结果表明，穿戴式人工智能肠鸣音监测设备在辅助动态调整病人术后进食方案中发挥重要作用5,26o肠鸣音听诊设备精准记录肠鸣音的频率、速率和振幅，分析数据发现，肠鸣音在肛门排气排便前有特征性表现，有望通过特征性肠鸣音精确判断排气排便时间。同时，还利用听诊记录仪客观描述了肠鸣音的昼夜节律。此外，设备能够自动储存肠鸣音音频信号，可随时调阅，有助于临床教学5,26o术后肠功能康复是ERAS的核心理念之一，穿戴式肠鸣音监测设备在该环节中具有重要价值。3 多种类穿戴式设备促进构建ERAS的发展方向ERAS强调

13、围手术期管理的连续性。在这一过程中，可穿戴式HRV和肠鸣音智能监测设备协助完成了围手术期应激监测和术后肠功能监测两个核心环节，奠定ERAS措施的有效实施基础。但对于完整的ERAS流程，仅有应激和肠鸣音监测仍显不足，需要更多样化的可穿戴监测设备来完善ERAS管理。3.1 穿戴式长程血糖监测设备外科手术可导致病人血糖应激性增高，而围手术期高血糖将增加术后感染的风险，引起器官功能和代谢紊乱，易诱发术后并发症，甚至危及病人生命27o围手术期血糖管理是ERAS的重要组成部分，但无论是术前缩短禁食时间且予病人口服碳水化合物，或术后早期营养支持，均对血糖检测结果的时效性与全面性有很高的要求,这样才能根据病人

14、血糖结果拟定治疗方案，稳定病人血糖。持续葡萄糖监测（continuousglucosemonitoring,CGM）技术是一种新兴的血糖监测技术，其对组织间液的葡萄糖浓度进行持续监测。中国持续血糖监测临床应用指南（2021年版）明确指出CGM可以提供准确可靠、全面、实时的连续血糖结果28在CGM技术的基础上研发出了穿戴式长程血糖监测设备，精确监测血糖的同时，具备轻巧便携的特征。目前最新的免指血校准CGM设备小巧,最长能够进行连续14d血糖监测，可对围手术期病人的血糖进行高效精准、全面长程的监测。Kroger等29认为，由CGM数据绘制的动态血糖谱（AGP）能客观描述血糖的变化与稳定性，在营养治

15、疗领域极具价值。因此，穿戴式血糖监测设备是ERAS开展良好围手术期血糖管理必不可少的助力。3.2 穿戴式生命体征监测设备有研究显示,普通病房不完善的术后监测模式会造成病人术后异常生命体征数据不能被及时识别和发现,是术后死亡的主要原因之一30O目前，临床使用的监护仪装置笨重，位置固定，ERAS鼓励术后早期下床活动，病人活动过程中处于脱离监测状态致使风险无法预测，而且监护仪导线的束缚以及夜间报警声对病人活动和休息均造成不良影响，多数病人不愿长时间监测。因此，临床需要能够对病人生命体征进行持续、实时监测,同时不影响病人的日常活动和休息的设备。HeaIthPatCh和ViSiMObiIe是两款通过欧盟

16、CE认证的可穿戴式生命体征监测设备。初步研究显示，两款设备可被用于对术后病人的心电信号、呼吸、血氧及体温等多种生命体征进行长程持续监测，监测数据准确，病人及医护工作者对其接受度普遍较高。但设备也存在伪影频率过高、持续时间过长等问题，仍需对技术进行改进31-330Downey等34使用可穿戴生命体征监测设备对226例手术病人进行连续与间歇生命体征监测的对照研究，结果显示，接受连续监测的病人术后出现并发症接受治疗更及时，平均住院时间更短，出院30d内再入院率更低，故认为穿戴式生命体征监测设备对临床术后结果有益。当然，也有研究认为，穿戴式生命体征监测设备改善术后病人临床结局仍需更多高质量的大型临床对照研究来证实35o不可否认，穿戴式生命体征监测设备极有望改善术后监测模式，目前存在的种种不足也会随着技术的发展被克服。医护人员可根据实时监测数据的变化第一时间发现病情异常及时处理，有效避免术后不良事件的发