數(shù)字療法在哮喘疾病管理中的應(yīng)用

茹仙古麗·吾買(mǎi)爾，索睿 綜述，趙曉赟 審校

（天津醫(yī)科大學(xué)胸科臨床學(xué)院，300222 天津）

雖然經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，但居民生活方式不健康現(xiàn)象比較普遍，由此引發(fā)的健康問(wèn)題日益突出。心腦血管疾病、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、糖尿病、自身免疫性疾病、腫瘤和其他慢性疾病所導(dǎo)致的死亡人數(shù)有不斷上升趨勢(shì)。在呼吸系統(tǒng)疾病中，哮喘是患病率增長(zhǎng)最快的疾病之一，目前約1/3 的世界人口患病，每年有近250 萬(wàn)患者因哮喘嚴(yán)重惡化而死亡。因此哮喘的預(yù)防和診治成為目前急要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。而數(shù)字療法（digital therapeutics，DTx）是一類(lèi)數(shù)字健康解決方案，它是基于循證醫(yī)學(xué)的、軟件形式的治療干預(yù)措施，用于預(yù)防、管理和治療軀體不適和疾病。數(shù)字療法是傳統(tǒng)藥物和物理治療方法的補(bǔ)充，它不僅可以節(jié)約治療成本，又可促進(jìn)患者生活方式的健康化，其臨床療效及可靠性已經(jīng)被相關(guān)臨床研究所證實(shí)[1]。

1 數(shù)字療法

數(shù)字療法是一門(mén)利用數(shù)字和在線健康技術(shù)來(lái)治療軀體疾病或心理疾病的醫(yī)學(xué)分支學(xué)科。簡(jiǎn)而言之，就是由軟件程序驅(qū)動(dòng)、循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的干預(yù)方案。它不但可以單獨(dú)應(yīng)用，也同樣可以與藥物或者醫(yī)療器械聯(lián)合應(yīng)用。旨在用數(shù)字療法來(lái)提高治療能力和解決患者的健康需要[2]。對(duì)于醫(yī)生而言，數(shù)字療法使其治病效率變高，克服了治療時(shí)間和地點(diǎn)的限制。相對(duì)于傳統(tǒng)治療模式，數(shù)字療法讓醫(yī)生能夠用有限的資源去照管更多的患者成為可能性。對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，數(shù)字療法可通過(guò)改變他們的行為及遠(yuǎn)程健康監(jiān)控來(lái)輔助治療慢性疾病，從而產(chǎn)生長(zhǎng)期的健康收益[3]，尤其是在改善生活方式和治療慢性疾病方面效果尤為顯著。

目前對(duì)于數(shù)字療法的研究與應(yīng)用，主要集中于傳統(tǒng)醫(yī)療手段存在短板的領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域，患者通常需要長(zhǎng)期連續(xù)的自我健康管理與慢性疾病照護(hù)。當(dāng)前市場(chǎng)上數(shù)字療法產(chǎn)品已被應(yīng)用于治療和管理許多疾病，涵蓋呼吸、循環(huán)、內(nèi)分泌以及神經(jīng)系統(tǒng)等相關(guān)的慢性疾病，例如Somryst 治療長(zhǎng)期睡眠障礙，AKL-T01 治療多動(dòng)癥和注意力缺陷，Livongo 治療糖尿病，“六六腦”治療老年癡呆及輕度認(rèn)知障礙，“reSET-O”用于阿片類(lèi)藥物應(yīng)用障礙者治療等，并取得了滿(mǎn)意的成效[4]。數(shù)字療法在數(shù)字健康領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)中形成了基于循證的獨(dú)特產(chǎn)品類(lèi)別，在多種疾病的治療中取得了發(fā)展。

2 哮喘

哮喘也稱(chēng)為支氣管哮喘，是最常見(jiàn)的慢性疾病之一，它是以氣道出現(xiàn)慢性炎癥為主要特征。臨床癥狀為反復(fù)喘息、咳嗽和胸悶氣急，嚴(yán)重者可有呼吸困難甚至威脅生命。常在晚上或清晨發(fā)作。兒童及成人均可發(fā)病。中國(guó)成年人肺部健康調(diào)查結(jié)果顯示，全國(guó)20 歲及以上患者人數(shù)高達(dá)4 570 萬(wàn)，占慢性呼吸道疾病的24.7%。這揭示了我國(guó)哮喘規(guī)范化診療與管理不足的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，凸顯了用綜合手段促進(jìn)哮喘預(yù)防診治工作的迫切性[5]。

哮喘的有效控制歷來(lái)是個(gè)令人頭疼的難題。對(duì)哮喘患者來(lái)說(shuō)，誘因隨處可見(jiàn)，常見(jiàn)的誘發(fā)因素包括動(dòng)植物蛋白、花粉、冷空氣、香煙、煙霧、汽車(chē)尾氣等。而哮喘一旦惡化，發(fā)作頻率升高，可使肺功能迅速減退，甚至發(fā)展為不完全可逆的小氣道狹窄，這不僅增加了患病率和治療費(fèi)用，而且也使得患者生活質(zhì)量降低。目前已有研究證實(shí)持續(xù)的用藥監(jiān)管和跟蹤隨訪可以顯著提高哮喘的治療效果，同時(shí)可以減少患者的用藥量和用藥次數(shù)[6－7]。因此，如何在有限的時(shí)間內(nèi)最大限度地提高哮喘的療效，成為擺在醫(yī)生面前亟待解決的問(wèn)題。而數(shù)字療法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，能為患者提供連續(xù)的病情監(jiān)測(cè)及合理用藥指導(dǎo)等服務(wù)，顯著優(yōu)化治療效果，并能減少醫(yī)務(wù)人員的工作量，具有美好的應(yīng)用前景。

3 數(shù)字療法在哮喘管理中的應(yīng)用

數(shù)字醫(yī)療技術(shù)對(duì)哮喘的診斷、治療及康復(fù)具很大潛力，它克服了傳統(tǒng)方法的不足，提高了疾病的診斷效率和準(zhǔn)確性。它還用智能吸入器對(duì)藥物進(jìn)行監(jiān)控，提高藥物依從性；通過(guò)監(jiān)測(cè)疾病與過(guò)敏源，幫助患者個(gè)性化管理，降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)；提高信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)價(jià)值，借助人工智能手段，提升哮喘醫(yī)護(hù)管理效率。

3.1 數(shù)字療法在哮喘診斷中的應(yīng)用

3.1.1 數(shù)字峰流速儀 臨床上評(píng)價(jià)哮喘患者氣道通暢性和肺功能狀況時(shí)，通常檢測(cè)第1 秒鐘用力呼氣流量（FEV1）和呼氣流速最大值（PEF）。美國(guó)胸科協(xié)會(huì)（American thoracic society，ATS）將PEF 劃分為綠區(qū)，黃區(qū)和紅區(qū)3 部分。綠區(qū)說(shuō)明哮喘已被很好地控制，并適宜持續(xù)給藥，通常為PEF 達(dá)到個(gè)人最佳值≥80%；黃區(qū)提示哮喘已發(fā)生改變乃至惡化趨勢(shì)，常提示謹(jǐn)慎用藥，通常為個(gè)人最佳50%～80%；紅區(qū)提示患者應(yīng)馬上到醫(yī)院檢查就診，屬醫(yī)學(xué)警報(bào)區(qū)，一般為PEF 占個(gè)人最佳值＜50%[8]。故PEF 可以作為一個(gè)早期預(yù)警指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)PEF 可以使哮喘處于早期階段，從而為患者提供充分治療措施[9]。

市場(chǎng)上現(xiàn)有的峰流速儀按其工作原理，可分為機(jī)械式峰流速儀與電子式峰流速儀兩大類(lèi)。機(jī)械式峰流速儀通常采用氣流驅(qū)動(dòng)游標(biāo)進(jìn)行哮喘患者PEF 檢測(cè)，可滿(mǎn)足患者基本的檢測(cè)需求，且相對(duì)體積小，價(jià)格低廉。電子峰流速儀是由壓力感受元件組成，呼出氣體給予感受器壓力，通過(guò)處理器轉(zhuǎn)換得到PEF 值，其性能穩(wěn)定，但價(jià)格較高。國(guó)產(chǎn)峰流速儀往往測(cè)試指標(biāo)較少且精確度不高，現(xiàn)已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，因此智能型峰流速儀在哮喘患者具有廣闊的發(fā)展前景[10]。

Frey 等[11]以哮喘患者為對(duì)象進(jìn)行了長(zhǎng)期的臨床研究，發(fā)現(xiàn)PEF 改變的程度和哮喘急性發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)成正比。PEF 的改變明顯，則提示哮喘控制欠佳。這表明哮喘患者在家中利用峰流速儀可以長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持呼氣狀況的檢測(cè)，并對(duì)藥物治療方案進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化，以降低哮喘管理成本和減少哮喘發(fā)作次數(shù)，這對(duì)于哮喘的治療及預(yù)防具有深長(zhǎng)的意義。

3.1.2 手持式肺功能儀 哮喘和慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD）在臨床上可合并存在。這兩類(lèi)疾病盡管有明確定義，在臨床中依然難以完全區(qū)分。而肺功能檢測(cè)在診斷呼吸道疾病及評(píng)價(jià)疾病嚴(yán)重性等方面，有著無(wú)可取代的臨床意義[12]。

目前市面上，根據(jù)臨床中肺功能檢測(cè)儀體積大小，可分為大型常規(guī)肺功能檢測(cè)儀和小型便攜式肺功能檢測(cè)儀[13]。大型肺功能檢測(cè)儀一般多用于二級(jí)及以上醫(yī)院，往往操作起來(lái)比較復(fù)雜，價(jià)格也比較昂貴。近年來(lái)，肺功能檢測(cè)儀的研制越來(lái)越精密，小型便攜式肺功能檢測(cè)儀器的作用逐漸突顯。臨床研究發(fā)現(xiàn)兩者檢測(cè)參數(shù)并沒(méi)有明顯差異，對(duì)診斷患者氣流受限極其敏感[14]。便攜式肺功能檢測(cè)儀相對(duì)來(lái)說(shuō)，操作起來(lái)更簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜，攜帶方便，可用于全天候床邊檢測(cè)，具有很高的臨床價(jià)值。

3.1.3 動(dòng)態(tài)肺量檢測(cè)儀 臨床實(shí)踐中，肺功能檢查多在定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行，往往容易忽略哮喘患者瞬間的肺功能變化。支氣管舒張?jiān)囼?yàn)又易受多因素干擾，其單次陰性結(jié)果并不能完全排除哮喘診斷。只有查出了氣道阻塞的變異性和可逆性才可以正確診斷疾病[15]。

動(dòng)態(tài)肺量檢測(cè)儀彌補(bǔ)了單次檢查肺功能的缺點(diǎn)，能在多時(shí)段不同地點(diǎn)進(jìn)行肺功能檢測(cè)并進(jìn)行記錄，有利于發(fā)現(xiàn)氣道阻塞的可逆性改變，可大大提高診斷哮喘的正確率。同時(shí)，醫(yī)護(hù)人員端口也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)患者數(shù)據(jù)的異常變化，從而盡早聯(lián)絡(luò)患者指導(dǎo)治療方案，預(yù)防患者病情突然惡化。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)肺功能，更能反映氣道阻塞的持續(xù)性變化，有利于評(píng)估病情。這是為哮喘患者進(jìn)行藥物調(diào)整，乃至對(duì)診斷進(jìn)行修正的重要臨床依據(jù)[16]。

目前動(dòng)態(tài)肺量測(cè)定儀不僅體積小巧，還具有強(qiáng)大的記錄和儲(chǔ)存功能。它可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)護(hù)人員端口，并在軟件的輔助下分析和判斷患者氣道的變化情況。這一新技術(shù)實(shí)現(xiàn)多時(shí)段動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氣道功能，為哮喘診斷和鑒別診斷提供了全新的手段[15]。只是目前動(dòng)態(tài)肺量監(jiān)測(cè)在我國(guó)還沒(méi)有推廣使用。

3.1.4 便攜式血氧儀 血氧飽和度常被用來(lái)判斷人體有無(wú)缺氧，通常采用心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行檢測(cè)。而心電監(jiān)護(hù)儀往往攜帶沉重，放床旁時(shí)又占很大空間，給醫(yī)護(hù)人員以及患者造成很多不便[17]。便攜式血氧儀能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)患者的脈率和血氧飽和度進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)，因此可以代替心電監(jiān)護(hù)儀。便攜式血氧儀不僅便于攜帶，還可以無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)，基本上達(dá)到普通臨床監(jiān)測(cè)的精度和穩(wěn)定性要求。同時(shí)它還避免了常規(guī)易感染的有創(chuàng)檢測(cè)手段的使用，操作起來(lái)更加簡(jiǎn)單。

臨床研究發(fā)現(xiàn)，便攜式血氧儀用于測(cè)量所需時(shí)間較少，有高度敏感和低誤差的特點(diǎn)[17－18]。一般肺功能的降低往往伴隨血氧飽和度的降低，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這類(lèi)患者，會(huì)延誤治療，耽誤病情。而每天通過(guò)便攜式血氧儀的監(jiān)測(cè)，可有效甄別相關(guān)危險(xiǎn)，改善治療效果。

3.2 數(shù)字療法在哮喘患者用藥依從性中的應(yīng)用 一般哮喘患者用吸入器的方法不佳，會(huì)直接影響哮喘控制效果，且會(huì)增加哮喘急性加重和不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。然而，研究顯示高達(dá)70%～80%的患者無(wú)法正確使用吸入器[19]。約50%接受長(zhǎng)期治療的哮喘患者對(duì)藥物的依從性較差[20]。而數(shù)字吸入器可以監(jiān)測(cè)給藥劑量，用藥時(shí)間和日期，是一種有效的疾病和藥物管理工具，可促進(jìn)臨床醫(yī)生和患者之間的協(xié)作護(hù)理。

一項(xiàng)針對(duì)437 例哮喘患者的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（RCT）中發(fā)現(xiàn)，在使用智能手機(jī)應(yīng)用程序提供生物反饋（BF）的組別中，患者對(duì)吸入器的依從性顯著增加。BF 組在24 周內(nèi)的平均依從性為82%，而使用被動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)字吸入器的對(duì)照組為71%。當(dāng)臨床醫(yī)生通過(guò)審查患者的吸入器使用情況并實(shí)時(shí)提供反饋來(lái)監(jiān)測(cè)依從性時(shí)，又有10%的改善[21]。目前已有20多項(xiàng)關(guān)于哮喘或COPD 數(shù)字吸入器的臨床研究共同表明，數(shù)字吸入器可改善藥物依從性、減少了短效吸入器的使用、改善患者預(yù)后[22]。

“Propeller Health”系統(tǒng)于2010 年獲得美國(guó)FDA 認(rèn)可，該系統(tǒng)是一種數(shù)字療法產(chǎn)品，用于哮喘的治療。系統(tǒng)由傳感器、智能軟件、預(yù)測(cè)分析和反饋系統(tǒng)等組成。該傳感器可對(duì)SABA 監(jiān)測(cè)，其中包括用藥次數(shù)，每次劑量，用藥時(shí)間等。智能軟件將實(shí)時(shí)地把這些數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)護(hù)人員端口，來(lái)進(jìn)行評(píng)估?；跀?shù)據(jù)分析結(jié)果為患者提供警示與建議，以達(dá)到對(duì)于SABA 應(yīng)用情況進(jìn)行的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)管的目的。據(jù)其官網(wǎng)顯示，在為期6 個(gè)月的RCT 中，使用Propeller 的哮喘患者藥物依從性提高了58%；患者平均每天吸入器使用量在12 個(gè)月內(nèi)減少了84%[23]。在另一項(xiàng)針對(duì)143 例中度至重度哮喘成人的6 個(gè)月RCT 中，使用電子監(jiān)測(cè)裝置聯(lián)合網(wǎng)站的干預(yù)組的藥物依從性明顯高于對(duì)照組（73% vs．46%；P＜0．000 1）[24]。

美國(guó)CapMedic 公司推出的傳感器裝配在吸入器上，可記錄使用情況，在需要時(shí)可提供服藥意見(jiàn)。通過(guò)語(yǔ)音、震動(dòng)、視覺(jué)反饋等方式記錄病情并提醒用藥，并同時(shí)配套的APP 幫助管理哮喘患者的藥物服用和病情管理[23]。

3.3 數(shù)字療法在哮喘患者臨床療效和癥狀監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 Health Care Original 公司推出的智能貼片ADAMM，可為全球超過(guò)3 億哮喘患者提供包括追蹤趨勢(shì)和及時(shí)警報(bào)等智能哮喘管理服務(wù)。通過(guò)連接到智能手機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)咳嗽、呼吸、噴嚏等情況，用預(yù)定算法衡量癥狀情況，對(duì)預(yù)兆癥狀進(jìn)行識(shí)別，幫助用戶(hù)管理病情發(fā)展和提高哮喘患者的生活質(zhì)量[23]。

歐盟資助的“My Air Coach”項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一種創(chuàng)新的哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?！癕y Air Coach”包括吸入器傳感器、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)器、便攜式肺活量計(jì)、一氧化氮分?jǐn)?shù)呼氣裝置和一個(gè)帶有哮喘問(wèn)卷、室外空氣污染計(jì)和其他功能的移動(dòng)應(yīng)用程序。研究表明，該系統(tǒng)在改善哮喘控制和提高生活質(zhì)量方面是有效的，移動(dòng)健康平臺(tái)的用戶(hù)對(duì)該系統(tǒng)也給予了積極評(píng)價(jià)[25－26]。

Morton 等[27]對(duì)兒童患者的研究顯示，干預(yù)組依從性為70%，對(duì)照組為49%（P≤0．001）。雖然兩組間哮喘控制問(wèn)卷（ACQ）評(píng)分的變化沒(méi)有顯著差異，但干預(yù)組需要口服類(lèi)固醇的療程（P=0．008）和住院次數(shù)（P≤0．001）明顯減少。結(jié)果表明，帶反饋的電子依從性監(jiān)測(cè)可能對(duì)控制不佳的哮喘受試者的常規(guī)管理有顯著益處。在另外一項(xiàng)患者平均年齡為50 歲的試驗(yàn)中，通過(guò)使用智能手機(jī)，在研究期間哮喘控制測(cè)試分?jǐn)?shù)從16．6 分（不合格到差）提高到20．5 分（對(duì)照）。同時(shí)，F(xiàn)EV1的絕對(duì)值增加了7．9%，而全身性皮質(zhì)類(lèi)固醇療程從0．5 減少到0．3。60 例患者中有58 例完成了最終調(diào)查，滿(mǎn)意度很高[28]。

3.4 數(shù)字療法在哮喘患者生活環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 MASK－air?是一個(gè)以患者為中心的通信技術(shù)系統(tǒng)，在28 個(gè)國(guó)家廣泛使用，并已被翻譯成23 種語(yǔ)言。該程序使用滾動(dòng)式藥物治療列表和一個(gè)視覺(jué)模擬量表（VAS）來(lái)評(píng)估患者過(guò)敏的控制情況（一般過(guò)敏效應(yīng)、鼻炎、結(jié)膜炎、哮喘的癥狀）。此外，MASKair?還包括花粉季節(jié)和空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)[29－31]。澳大利亞的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，所選擇的418 款哮喘自我管理應(yīng)用程序中最有效的是“MASK－air?”，平均得分為0．91/1 MARS 分[31]。

3.5 數(shù)字療法在哮喘患者康復(fù)中的應(yīng)用 當(dāng)前臨床多以支氣管舒張藥治療哮喘為主，缺乏非藥物康復(fù)治療。近年來(lái)，呼吸康復(fù)（respiratory rehabilitation，RR）等非藥物治療手段引起了人們對(duì)慢性呼吸道疾病的高度重視。有規(guī)律地運(yùn)動(dòng)，能提高心肺功能和減少?lài)?yán)重哮喘患者的常見(jiàn)并發(fā)癥，最主要的是能減少過(guò)早死亡的風(fēng)險(xiǎn)[32-33]。已有研究顯示，接受規(guī)范化運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的嗜酸性粒細(xì)胞型哮喘患者的氣道炎癥明顯緩解[34]。

肺功能訓(xùn)練儀主要用于慢性呼吸道疾病患者肺功能訓(xùn)練。這類(lèi)儀器操作簡(jiǎn)單方便，療效亦顯著，可對(duì)參數(shù)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，輔助患者進(jìn)行吸氣、呼氣及其他肺功能訓(xùn)練。研究顯示，長(zhǎng)期而有效地進(jìn)行肺功能訓(xùn)練對(duì)減少疾病發(fā)作次數(shù)和改善哮喘患者肺功能有一定幫助[31-33]。而肺功能訓(xùn)練儀就是使患者能夠長(zhǎng)期配合完成肺功能訓(xùn)練，提高患者依從性，以改善疾病預(yù)后。

4 數(shù)字治療存在的問(wèn)題

目前數(shù)字醫(yī)療在許多國(guó)家得到了一定的發(fā)展和政策支持，并且已經(jīng)開(kāi)展了一批臨床實(shí)踐和相關(guān)研究。但是國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字療法的態(tài)度比較保守，在研究與應(yīng)用方面起步較晚，再加上國(guó)內(nèi)存在著大量慢性疾病患者，因此在管理和預(yù)防方面都面臨著很大的挑戰(zhàn)。部分機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新主要以“連接”功能為主，如互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院等，有循證醫(yī)學(xué)證據(jù)支撐的治療及干預(yù)類(lèi)數(shù)字療法產(chǎn)品較少。除此之外，醫(yī)療健康保險(xiǎn)對(duì)數(shù)字療法費(fèi)用的擔(dān)負(fù)情況參差不齊；老年患者對(duì)這一新興療法是否愿意嘗試，或是否有能力熟練操作相關(guān)軟硬件，他們對(duì)數(shù)字醫(yī)療的信任度及依從性還有待討論。

另外，目前缺乏證明數(shù)字療法臨床效益的高質(zhì)量證據(jù)，且用于臨床研究的數(shù)字療法產(chǎn)品也十分有限。而數(shù)字醫(yī)療解決方案并不能全面適用于所有的慢性疾病。數(shù)字療法對(duì)于有“耐藥性”的患者治療效果如何，仍需進(jìn)一步研究。因此，數(shù)字療法雖然在如今的信息化時(shí)代已取得了初步成功，但還是存在很多挑戰(zhàn)需要去克服，數(shù)字醫(yī)療在國(guó)內(nèi)普及應(yīng)用還有漫長(zhǎng)的道路要走。