新型智能手環：成為癲癇患者的「守夜人」！

導讀

近日，荷蘭埃因霍芬理工大學的科研人員開發出一種高科技智能手環，它能檢測出的重度癲癇發作比率可達85%，這個比率明顯優於現有其他技術。

背景

近年來，可穿戴設備已經成為了改變人類醫療與健康監測方面的一項重要創新技術。

這些可穿戴設備，例如智能手錶、手環，不僅可以監測心率、體溫、運動量、汗液、睡眠、卡路裡、血壓、葡萄糖、紫外線以及其他生理參數，還可以檢測出與胰島素相關的重要生理指標的異常。通過24小時不間斷監測人體機能，它們能在用戶患病或有其它異常時，有效地提前預警。

筆者之前曾多次介紹這方面的科研案例，接下來先帶大家回顧一些經典的案例：

案例一，美國加州大學伯克利分校開發新型手環，可以通過汗液監測人體健康狀況。

（圖片來源：加州大學伯克利分校）

案例二，美國麻省理工學院發明的一種結合人工智慧和可穿戴技術的系統，能基於個人的言語方式和生命體征，判斷出談話是愉快的、悲傷的或是中性的。

（圖片來源：MIT）

案例三，美國羅格斯大學新布朗斯維克校區的工程師們創造出一種新型智能手環，表面上類似普通的智能手環，但其中卻含有可計算血細胞、細菌、空氣中有機或無機的微粒的生物感測器，可以用於檢測人體健康與環境狀況。

（圖片來源：Abbas Furniturewalla）

案例四，西班牙格拉納達大學與澳大利亞皇家墨爾本理工大學的研究人員開發出了一種手環，內含個性化、低成本、可穿戴的紫外線感測器。當用戶受到危險的太陽光照射時，能夠提示用戶。

（圖片來源：格拉納達大學和皇家墨爾本理工大學）

案例五，韓國首爾基礎科學研究院的研究人員採用石墨烯材料製成的柔性可穿戴設備（腕帶）檢測和治療糖尿病。

（圖片來源：Hui Won Yun, 首爾大學）

這些可穿戴設備對監測個人日常活動和生理狀況大有幫助，提升了用戶的數據感知與控制能力。未來，這些可穿戴設備將在社會經濟條件受限或偏遠地區人們的健康管理與護理中發揮更大的作用。

今天，讓我們將目光投向一種大腦疾病：「癲癇（epilepsy）「，即俗稱的「羊角風」或「羊癲風」。這種疾病表現為大腦神經元突發性異常放電，導致短暫的大腦功能障礙。

然而，可穿戴設備在癲癇的監測方面，又會發揮什麼樣的作用呢？

創新

近日，荷蘭埃因霍芬理工大學的科研人員開發出一種高科技智能手環，它能檢測出的重度癲癇發作比率可達85%，這個比率明顯優於現有其他技術。參與開發的研究人員認為，這種稱為「守夜人（Nightwatch）」的手環能夠減少全球癲癇患者夜間意外死亡的比例。

（圖片來源：LivAssured）

研究人員將這項前瞻性試驗成果發表在科學期刊《神經病學（Neurology）》上。

技術

癲癇患者意外猝死（SUDEP）是癲癇患者的主要死因。智力障礙與重度難治性癲癇患者一生當中死於癲癇的比例達20%。儘管一些技術可以用於夜間監測患者，但是仍然有許多癲癇發作會逃過監測。

為此，研究人員們開發出一種手環，它能識別重度癲癇發作的兩種基本特徵：心跳異常快和韻律性抖動。在這種情況下，手環將會給照顧病患的人或者護士發送一個無線警報。

（圖片來源：LivAssured）

研究團隊前瞻性地測試了「守夜人」手環。他們通過28個智力殘障的癲癇患者，每個患者平均測試65個夜晚。這個手環僅限在重症癲癇發作時發出警報聲。患者也接受影片拍攝來檢查是否存在假警報，或者手環可能錯過的癲癇發作。對比顯示：手環可檢測到85%的重度癲癇發作以及96%的最嚴重的癲癇發作（強直-陣攣發作），這是一個特別高的比率。

為了對比，研究人員同時也測試了目前的檢測標準：一種能對有節奏的抽搐作出反應的床感測器。它僅能對21%的重度癲癇發作作出響應。因此，平均來說，每個病患每四晚就會有一晚，床感測器會顯得「過度安靜」。另一方面，平均來說，每個病患每二十五晚才會有一晚，「守夜人」手環會錯過重度癲癇發作。更進一步地說，患者對手環的體驗還是不錯的，衛生保健人員也對於手環的使用感到樂觀。

價值

神經病學家、研究的長官者 Johan Arends 教授表示，這些成果表明手環工作得很好。「守夜人」手環能在成人當中廣泛使用，無論是在工作部門還是在家中。Arends 希望這樣能將癲癇患者意外猝死的案例減少三分之二，儘管這也取決於護理提供者或非正式照護者對於警報處理得快速以及充分的程度。如果這項技術能在全球應用，將會挽救成千上萬條生命。

未來

然而，「守夜人」手環仍然是基於兩個感測器（心率感測器和運動感測器）產生獨立的警報。研究人員已經在研究這兩個感測器如何能夠更加智能地共同工作發出更好的警報，他們也在致力於改善基於聲音和影片的警報系統，未來將會與基於手環的警報系統配合使用。最終的目標是使對於信號的解釋因病人而異。

關鍵字

可穿戴技術、感測器、手環、醫療、健康

參考資料

【1】https://www.tue.nl/en/news/news-overview/24-10-2018-new-epilepsy-warning-device-could-save-thousands-of-lives/

【2】Johan Arends, Roland D. Thijs, Thea Gutter, Constantin Ungureanu, Pierre Cluitmans, Johannes Van Dijk, Judith van Andel, Francis Tan, Al de Weerd, Ben Vledder, Wytske Hofstra, Richard Lazeron, Ghislaine van Thiel, Kit C.B. Roes, Frans Leijten. Multimodal nocturnal seizure detection in a residential care setting. Neurology, 2018; DOI: 10.1212/WNL.0000000000006545