我從小就是個疑病症患者。八歲時,我害怕心臟病發作,父母的任何安慰都無法消除這種恐懼。在我幼稚的推理中,這些擔憂似乎完全合乎邏輯——心臟病發作是我家最常見的死因,而且似乎來得毫無預兆。在我深夜最恐慌的時刻,我唯一能入睡的方法就是把手按在胸骨上,以說服自己心臟還在跳動。當我向父親坦白這些焦慮時,他試圖指出我行為的荒謬性,並建議了另一種自我診斷方法:“你還應該把手指伸進鼻子裡,看看自己是否還在呼吸。”
在過去的 35 年裡,我的疑病症有所緩解——現在我更擔心孩子的健康,對每一次吸鼻子和擦傷都感到驚慌失措。但我最近發現,監測睡眠期間的心率和呼吸並非完全是荒謬的想法。超過 1200 萬美國人患有睡眠呼吸暫停症,這是一種以呼吸頻繁中斷為特徵的疾病。病因可能是阻塞性的——氣道周圍軟組織的暫時閉合——或神經性的;在這兩種情況下,這種情況都會迫使睡眠者短暫醒來以恢復呼吸,一晚最多可達 400 次。如果聽之任之,這種疾病會增加心血管問題的風險,但絕大多數患者只是忍受著夜間的掙扎和持續的疲勞。一個障礙是,除非患者在睡眠實驗室接受一晚的觀察,否則醫生無法明確診斷出睡眠呼吸暫停症。
現在,更好的解決方案可能觸手可及。VivoMetrics 是一家總部位於加利福尼亞州文圖拉的公司,該公司設計了一種可穿戴裝置,可以全天候記錄生命體徵。它被稱為 LifeShirt,是一種無袖氨綸服裝,配備了用於測量心率的心電圖 (ECG) 和用於測量呼吸的嵌入式導線。在丹佛,凱撒永久醫療機構運營的一家診所正在使用 LifeShirt 監測兒童的睡眠問題。“對於孩子們來說,睡眠實驗室可能是一種痛苦的經歷,”VivoMetrics 營銷主管伊麗莎白·格拉瓦特說。“但他們喜歡 LifeShirt。他們甚至以穿戴它為榮。”透過檢查該裝置收集的資料,醫生可以確定兒童是否患有睡眠呼吸暫停症,以及病情是否嚴重到需要進行手術干預,例如切除扁桃體或腺樣體。
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LifeShirt 已經證明是一種有用的醫學研究工具。自 2002 年美國食品和藥物管理局批准該裝置以來,它已被用作流動患者監護儀,用於各種研究,從慢性肺病患者咳嗽的研究到自閉症受試者壓力評估。該裝置的主要優點是它可以為研究人員提供有關患者健康狀況的連續資訊流。醫生無需依賴辦公室就診期間進行的間歇性測試,而是可以分析長期測量的心率和呼吸頻率,並使用該系統的軟體來查明大量資料中的疾病跡象。考慮到我對自身生命體徵的長期興趣,我對 LifeShirt 非常感興趣。我邀請 VivoMetrics 的人來到我的辦公室,向他們提供了我的胸圍和腹圍尺寸,以便他們可以帶來適合我的裝置。
我必須承認,當我在男洗手間穿上 LifeShirt 時,我有點尷尬,將 ECG 的電極貼上到我的胸部,並將自己擠進緊身黑色氨綸中。當我出來時,VivoMetrics 臨床開發主管亞歷克斯·德查克解釋了為什麼 LifeShirt 必須緊貼身體:該裝置透過分析流經襯衫彈性帶中嵌入的導線的微弱振盪電流的頻率來測量胸腔和腹部體積的變化。一種稱為自感現象在這裡起作用:當電流振盪時,導線周圍的磁場也會發生變化,從而感應出減慢振盪的電壓。自感程度與電路的橫截面積成正比。當 LifeShirt 的穿著者吸氣時,電路膨脹,自感增加,從而降低振盪電流的頻率;當穿著者呼氣時,情況則相反。[中斷]
德查克將我的 LifeShirt 連線到一個手持裝置,該裝置將記錄的資料儲存在小型快閃記憶體卡上。該裝置具有觸控式螢幕,允許患者在穿著 LifeShirt 時報告他們的症狀、情緒和活動。請求的資訊可能因臨床研究的型別而異。(在睡眠研究期間,手持裝置通常塞在枕頭裡。)LifeShirt 還配備了一個加速度計,可以跟蹤穿著者的姿勢和活動水平,指示他是躺著還是站著、走路還是跑步。
為了演示該裝置的功能,德查克建議我在大眾科學總部的大廳裡慢跑一下。我感到非常愚蠢,在走廊裡跑了三圈,而我的同事們從他們的辦公室裡目瞪口呆地看著我。“不要驚慌!”我喊道。“一切都是為了科學!”德查克給我一分鐘喘口氣,然後指示我躺在地板上。(幸運的是,他沒有命令我做任何俯臥撐。)幾分鐘後,德查克從手持裝置中彈出快閃記憶體卡,並將其插入他的筆記型電腦,以便我們可以檢視我的結果。
筆記型電腦的螢幕上顯示著一系列彎彎曲曲的線條。頂部的線條顯示了我在佩戴 LifeShirt 的 16 分鐘內的潮氣量——每次呼吸吸入的空氣量。中間的線條詳細說明了我的原始 ECG 資料和心率,底部的線條描繪了我的身體運動的震動。該軟體允許我們專注於 LifeShirt 會議的特定時間間隔:當我說話時、當我跑步時、當我躺下時。我非常著迷地看到當我說話時我的呼吸是如何變化的——當我深吸一口氣並讓它在幾秒鐘內流出時,每個彎曲都拉長了。當我慢跑時,我的心率從每分鐘 93 次躍升至 127 次,呼吸頻率從每分鐘 19 次躍升至 38 次。雖然我只鍛鍊了一分半鐘,但我的心率花了 2 分多鐘才恢復正常。
LifeShirt 可以配備額外的監測裝置,包括用於測量血液中氧氣量的脈搏血氧儀和用於確定咳嗽頻率的喉麥克風。此外,VivoMetrics 正在評估這種高科技服裝在醫學研究之外的其他用途。康涅狄格州和明尼蘇達州的消防部門已經在訓練演習中測試了 LifeShirt;這些裝置穿在消防員的阻燃服下,可以將心率、呼吸、血氧水平和體溫等資料無線傳輸到附近指揮車上的官員。美國陸軍已與 VivoMetrics 簽署合同,將該公司的技術納入旨在監測士兵戰鬥期間生命體徵的系統中。
但您現在還無法購買自己的 LifeShirt。VivoMetrics 目前將這些服裝租賃給診所和研究小組;儘管該公司最終可能會向消費者提供 LifeShirt,但零售銷售和定價計劃仍不明確。考慮到那裡有大量的疑病症患者,這可能也是一件好事。