心血管病一直被稱為疾病領域的「頭號殺手」,根據《中國心血管病報告2016》的數據顯示,心血管病死亡佔城鄉居民總死亡原因的首位,根據推算,心血管病現患病人數約2.9億,正處在慢性病快速增長和高發時期,未來10年,心血管治療領域的發展潛力巨大。
除了院中的診療外,院前的篩查及預防,以及院後的隨訪、幹預環節,對控制心血管病的發病率及復發率而言起到至關重要的作用。由於可穿戴式醫療設備的可持續跟蹤性及使用場景的便利,通常用於診前的篩查以及治療後跟蹤患者的後續情況。
據不完全統計,在市場中,主流的可穿戴心電監測設備有70餘款,以可穿戴式和可攜式為主,同時功能也極為相似,在競爭對手眾多的心電監測領域,博迪加如何做出差異化的產品形態,他們的產品有何特別之處?近日,動脈網記者專訪了博迪加科技創始人兼CEO高向東。
從軍工轉入醫療,在服裝上實現心電動態監測
研究電子測量儀器出身的高向東此前一直服務於軍工、航天領域,同時從事於高端電子測量儀器的國產化工作,用他的話來說,在此前的十幾年,他一直是「跟信號打交道」。在2014年移動醫療興起之時,他意識到軍工行業的小眾和封閉性,於是便依託在電子測量儀器行業的基礎,與此前的團隊一起,瞄準了健康管理的可穿戴醫療設備方向開始創業。
高向東指出,目前, 醫院用於長時間心電監測的方式主要是24小時動態心電圖監測,即俗稱的「豪特」,這類設備的特點是,雖然可以離院使用,但其電生理傳感器採用的是溼電極,主要靠傳感器和病人皮膚之間的電解凝膠來提高傳感器感知身體電信號的能力,同時,患者需要在身上粘貼10個以下的電極,並攜帶記錄盒。
無論是從就診體驗或使用體驗上來說,這樣的產品一定程度上為患者帶來了不便。
對標以色列的可穿戴式心電監護設備Healthwatch,團隊想到做一款能夠使患者穿在身上的產品。在歷時2年研發後,博迪加心電衣正式推出市場。雖然外表看起來是一件普通的T恤,其實質是一個對心電活動的實時動態健康監測和預警系統,該系統可持續分析嵌入T恤的特有柔性傳感器的輸出信號,實現長時間的心電數據監測。
博迪加心電衣(企業供圖)
好的產品要做到準確、舒適、漂亮、成本低
目前博迪加的產品分為兩部分,一是以肌電、心電為主的硬體產品,其中,肌電產品主要應用於科研、運動康復、神經康復等領域,而心電產品主要是用於心血管慢病的篩查與隨訪管理;二是以APP、PC端形態為主的軟體,包括監測、分析心電數據的雲平臺。
對於博迪加來說,擺在第一位的問題就是如何使數據變得準確。心電信號監測以無入侵式為原則,通常採用體表電極,而不需要配合導電膏使用的電極稱為「乾電極」,其阻抗、極化特性、穩定性等對測量的精確度影響較大
目前的生物醫電傳感器無法與服裝整合,且不能拉伸,體感較差,同時其抗幹擾能力較弱,在運動過程中會導致與皮膚接觸不良,可靠性較差,影響生物醫電信號的傳輸。在服裝上收集人體的數據,而且是連續動態心電數據,存在難度。
高向東告訴動脈網記者:「從電環境來說服裝其實是比較不乾淨的環境,服裝的面料摩擦會產生靜電,靜電的幹擾,包括電極材料、電極貼放方式,電信號傳輸方式,都會對數據採集產生影響。」
為了解決以上問題,博迪加與全球領先化工企業杜邦(DuPont)開展戰略合作,歷時兩年,開發了基於導電墨水列印技術的柔性傳感器及柔性傳感器模組。該模組解決了傳統乾電極接觸不良的問題,同時解決了可伸縮、可彎折、可水洗的核心問題,高向東認為團隊的這項成果是研發出了「最接近溼電級準確度的乾電級」。他表示:「在保證產品功效的前提下,實現100次的水洗,每件智能衣的使用周期在一年左右。」
博迪加智能衣的柔性傳感器(企業供圖)
參照YY1079-2008心電監護儀的對比實驗,博迪加智能衣在QRS波檢測敏感度、QRS波檢測陽性預測敏感、PVC陽性預測度上分別達到99.7%、99.8%及96.5%的精確度。
在實現了數據的準確性後,考慮到服裝的形態,高向東接下來面對的兩個問題是舒適及美觀,在他看來,博迪加的產品,「不能像Holter一樣,出門的時候 還帶個『大盒子』,給用戶打上病人的標籤。」而應是一件看起來普通卻可以保護心臟的背心,也是我們貼身的「鎧甲」。
在材質及內置智能硬體上,博迪加的心電衣主要採用尼龍和萊卡面料,同時搭載世界上體積最小、重量僅7.8g的高精度心電、呼吸信號採集、存儲和傳輸系統,可實現連續24小時心電數據的採集與記錄。
高精度心電、呼吸信號採集、存儲和傳輸系統(企業供圖)
在成本方面,雖然存在技術難度,但是是否具備自動化的工藝生產條件是決定產品最終能否實現「量產」的關鍵,高向東認為:「這樣的產品不應該成為』奢侈品『,需要用自動化的工藝降低生產成本,售價要合理,要讓大家都穿得起。」目前,植入傳感器的博迪加心電衣已達到與普通服裝相差無幾的售價。
賦能心血管醫聯體,提高基層診療能力
在應用領域,博迪加主要聚焦醫療,同時輻射體育與工業應用。2018年是博迪加發力醫療領域的第一年。但實際上,博迪加從創立初期,就瞄準了醫療市場。在醫療方面,博迪加主要面向B端客戶,利用博迪加心電衣等產品賦能合作機構。通過智能服裝打通患者與醫療機構的聯繫, 成為醫療與健康大數據的入口,醫療服務機構的工具平臺。
中國著名心血管專家,中國工程院張運院士曾指出,目前我國心血管疾病治療領域要積極應對兩大問題,一是患者從大醫院到基層醫院下沉的人群數量巨大, 二是心血管疾病的基層診治能力尚急需提高。面對我國2.9億心血管病人,專科醫生分布極不平衡,各基層醫院心血管疾病診治水平還在一定程度上存在參差不齊的情況。因此,各地湧現了許多在心血管專科醫聯體模式。
博迪加產品應用模式(企業供圖)
針對這樣的痛點,博迪加目前已與心臟聯盟、心醫國際等機構展開合作,助力心血管病的遠程診療,用雲端的算法為企業提供遠程的服務,對基層患者的數據進行管理。攜手合作夥伴共同建立基層醫院建立房顫篩查中心,同時建設院前篩查、院後隨診、長期監測的診療體系。
通過智能心電衣與配套的APP軟體,可以實現長程心電監測以及事件心電記錄的功能,對患者進行24小時心電採集與記錄,生成心電圖PDF報告。同時,根據指標判斷心律失常等事件,在心電衣監測到異常時對特殊時事件進行標記,並記錄事件前後1min的心電圖,數據上雲後,醫療機構可通過Web端查看數據、報告,對患者情況進行覆核。
與安貞醫院合作患者院後慢病管理項目,監測異常事件
博迪加在與醫療機構的合作過程中,打通患者與基層醫療機構的聯繫, 成為醫療與健康大數據的入口,醫療服務機構的工具平臺。通過一系列的解決方案,解決基層醫療中缺乏數據採集手段、對數據判讀能力不強、無法對患者進行監測管理的問題,提高基層醫療機構診療的準確性。在遠程的隨診方面,醫生也可以通過平臺對患者進行院外的管理。
高向東強調,博迪加在醫聯體的系統之中,扮演的是數據採集者的角色,「院前是篩,院後是管,在這兩個環節中數據作為周轉的橋梁,挑戰在於怎麼讓用戶願意產生這個數據,而且數據是準確的。」
高向東認為,團隊此前一直是與信號打交道,以電子工程師為主,在信號處理與分析方面有豐富的經驗。因此,醫療的專業性取決於和心臟聯盟、安貞醫院這樣的醫生、專家團隊的合作,整個產品的研發的思路,專業性和使用的驗證,有大量的我們的合作的專業的醫學專家團隊的輸入。
此外,與醫學專家團隊合作的意義在於,在研發生產的過程中,及時針對醫生的臨床需求對產品進行相應的調整,醫生會幫助博迪加在研發的過程中不斷的驗證需求,成為產品的試用者和指導者。
高向東告訴動脈網記者:「從一開始博迪加產品就是從醫生提的需求開始做的,在研發的過程中,醫生在階段性的去替我們去驗證,打磨產品,最後產品面世的時候,我們做出來的產品就是醫生心目中想要的產品。
利用醫生標註心電數據迭代人工智慧算法,探索多種商業路徑
據高向東透露,除了用傳統的傳感器實現心電監測外,公司還與科研高校合作進行人工智慧技術的開發。高質量的數據是人工智慧診斷的前提和基礎,數據的質量對診斷準確率至關重要,他表示:「人工智慧數據處理中80%的時間都是在做數據預處理工作,標註的準確性關乎結果的準確性。」
因此,在數據的獲取方面,博迪加選擇與醫生集團合作,獲取大量高質量帶標註的醫學病例樣本,完成算法的迭代,獲取更為準確的數據模型。「在雲端,我們和一些醫聯體合作,大量的數據產生回來需要醫生去標註的、核准的。標註的數據不斷迭代,人工智慧算法會越來越精準。」用高向東的話來說,人工智慧是博迪加的另一個支點。
在提供算法服務的分成之前,博迪加主要的商業模式以銷售產品設備為主,此外,基於心電數據收集,為用戶提供體徵數據分析,與機構協作,實現為用戶實現線上問診、醫療診斷等多場景的服務變現。
目前,博迪加已獲得由數智匠人、崑山內衣科技等機構投資的三輪融資,融資額達數千萬。未來,博迪加還將利用智能設備對體徵信號進行高頻、連續的採集和分析,將其沉澱的數據為醫療研究、保險控費提供幫助。