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作者:巫佳哲(2010-03-22);推薦:徐業良(2010-03-22)
附註:本文為九十九學年度元智大學機械工程研究所巫佳哲碩士論文「多元化糖尿病照護管理系統開發」第一章。

第一章 研究背景與目的

1.1. 糖尿病對國人健康與醫療資源的負擔逐年增加

糖尿病是常見的慢性疾病,在全世界與台灣地區均有相當高的盛行率。King[1998]等學者的研究中預測,2025年時全球糖尿病患將從1995年的一億三千五百萬人倍增為三億人。根據年行政院衛生署統計室公布的民國97度醫療統計年報,台灣地區7.03%15歲上人口有糖尿病;這項統計數據也指出糖尿病的盛行率隨著年齡升高,65歲以上的人,大約23.16%為糖尿病患【行政院衛生署統計室,2009】。除了逐年攀升的盛行率外,糖尿病也是國人主要死因之一,根據行政院衛生署所公布的民國97年死因統計資料,民國97年度總共有8,036人死於糖尿病,為主要死因的第五名【行政院衛生署統計室,2009

糖尿病對健康所造成的影響,不單只是因血糖控制不良所造成的低血糖、酮症酸中毒等急性併發症,常見的糖尿病慢性併發症包括視網膜病變、神經病變、腎病變、腦血管與心血管疾病等。糖尿病衛教學會曾於2002年以抽樣調查方式以國內53家糖尿病人保健推廣機構(中心13家、教室19家、門診21家)為對象,進行國內糖尿病患照護現況研究,在受訪談的5,698名患者(平均年齡為63.4歲,其中65歲以上佔49.5%)中,併發症以併發視網膜病變為最大宗(31.8%),其次為腎病變(26.6%)與神經病變者(21.2%),糖尿病也有可能併發失明(1.5%)、慢性腎衰竭(0.8%)及截肢(1.0%)等嚴重的併發症【蔡世澤等人,2002】。

糖尿病與其併發症所衍生的治療與照護費用,是非常沈重的負擔。Selby等人[1997]研究中發現美國糖尿病患的醫療花費為一般病患的2.4倍;Lin等人[2001]研究中也指出,台灣地區糖尿病患的平均醫療花費為非糖尿病患的4.3倍。國內糖尿病對健保的費用支出呈現逐年成長的現象,從1998年至2008年間,糖尿病患人數(住院、門診合計)由861,967人增加為1,347,604人,醫療費用從67億點成長至152億點左右【行政院衛生署統計室,2009】。

1.2. 糖尿病患者需要長期的血糖監控

世界衛生組織將糖尿病依病因分為四種類型:第一型糖尿病(Type 1)、第二型糖尿病(Type 2)、妊娠期糖尿病(gestational diabetes)以及其他類型。第一型糖尿病也稱為胰島素依賴型糖尿病,患者因自體免疫系統對生產胰島素的β細胞做出攻擊,而導致體內無法生產胰島素,患者需要以注射外源性胰島素的方式控制體內的血糖。相對於第一型糖尿病,第二型糖尿病稱為非胰島素依賴型糖尿病,因為胰島素分泌的減少或是胰島素抗拒(insulin resistance)等因素,使到身體不能有效地使用胰島素,患者可以藉由、飲食、運動、口服降血糖藥物等方式控制體內血糖,部分患者仍需要胰島素注射。而妊娠期糖尿病一般發生在懷孕期間,通常患者在分娩後會痊癒,但是部分患者會轉變為第二型糖尿病。其他類型的糖尿病的病因則包括胰臟疾病、荷爾蒙失調、化學或藥物影響等原因。

第一型與第二型糖尿病是無法痊癒的,僅能靠飲食控制、降血糖藥物、胰島素補充等方式進行血糖的控制。英國UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group3,867名第二型糖尿病患為對象,經過超過10年追蹤研究後發現,接受良好的醫療照護與血糖控制會降低微小血管併發症的風險,若同時有效控制血壓及血脂,對心肌梗塞、腦中風、缺血性心臟病、心衰竭、深層血管栓塞及皮膚壞疽等,有初發性預防的正面評價效果[UKPDS, 1998]。糖尿病是一種潛伏期長、病期長、治療慢的慢性疾病,多數糖尿病患在罹病510年後才漸漸出現身體不適的現象或是併發症,容易造成忽略並延誤治療時機[Rosenstock, 1985],因此除了早期診斷與完善醫療服務外,如何加強患者自我照護的能力及責任是為推動糖尿病照護之重點工作。然而國內外學者研究均指出糖尿病患遵從醫師醫囑的比例偏低,DaileyKim[2001]以美國37,413位第二型糖尿病患者為對象所進行的服藥順從性研究中發現,即使患者僅需要一天一次定時服用降血糖藥物,一年後僅約15%的患者會依據規則服藥。

除了服用藥物進行降血糖的控制之外,定期量測血壓血糖是掌握糖尿病病情與自我健康管理最直接的方式,但相當高比例的患者並不積極地進行定期血糖量測。世界衛生組織(World Health Organization, WHO)對於各類型疾病長期治療的順從度(Adherence to Long-Term Therapies)相關研究曾經做了完整的整理[WHO, 2003]。這份報告在糖尿病治療順從度上提到兩個研究案例,一是美國北加州對二型糖尿病患自我監測血糖的研究結果指出,要求患者每日量測一次血糖的條件下,有67%的患者無法遵守醫囑定時量測[Dunbar and Agras, 1980]在印度也有類似的研究結果顯示,只有23%的患者會於家中按時自行量測血糖[Lustman, et. al., 1995]。國內許淑嬌等人[1998]針對台灣中部教學醫院的研究中顯示,有60%的糖尿病患未自我監測血糖,並有43.3%的病患沒有定期回診;魏榮南等人[2002]456名各級醫院糖尿病患為對象的研究中也有類似的結果,各級醫院中糖尿病患沒有自我監測血糖的比例為40.8~77.3%,以地區醫院糖尿病患未自我監測的比例最高。陳姿伶等人[2000]以各級醫院463名糖尿病患的研究中更發現,約一成的患者在一年之內均無量測血糖。這些研究結果均顯示極高比例的糖尿病患者未能遵守醫囑,以致於病情並不能有效地掌握。

1.3. 遠距居家照護系統輔助醫師瞭解糖尿病患者病情

隨著網路、通訊技術的快速發展,結合工程技術與醫療專業發展居家健康監測,已經是近十年來重要的發展趨勢。可以預見的是,居家環境將會進一步與醫療服務資源整合,網路技術將會改變傳統觀念中的醫療問診模式,居家環境將提供以病人為中心的全方位醫療服務。「遠距居家照護(Home Telehealth)」技術以網路與資料庫技術將電腦化的生活品質評估資訊長期而穩定的紀錄,適時的提供醫師臨床診斷參考,並將遵照醫囑後的情況,完整的回饋給醫師,構成「以病人為中心的健康輔助系統」,可以輔助醫師有效掌握病患病情,並有利於建立病患自我健康管理的意識。

美國加州的Health Hero Network, Inc.可說是發展遠距居家照護系統最具代表性的公司之一,圖1-1為其“Health Buddy System”系統架構,系統的監測工具(monitoring tool)包括該公司開發的家庭主機“Health Buddy Appliance”,以及周邊搭配的血壓、血糖、體重、尖峰吐氣流速(peak flow)等生理訊號量測裝置。使用者於家中量測生理訊號,暫時儲存於Health Buddy Appliance,於每日固定時間將資料上傳至Health Hero公司的「臨床資訊資料庫(clinical information database)」,Health Hero公司人員並開發後端的「決策支援工具(decision support tools)」及「內容開發工具(content development tools)」進行健康資訊分析與管理。圖1-2Health Buddy System應用模式,高齡者、家人或照護人員可以利用行動電話、PDA、個人電腦等能夠連上網際網路的設備查詢高齡者生理狀態資料,此外系統亦提供即時分析(real-timeanalysis)進階的使用介面,可提供醫生或護理人員進行資料檢閱、管理與分析。Health Buddy Appliance在國美售價為99美元,且每月須繳49.99美元的服務費用。

1-1. Health Buddy System系統架構[http://www.healthhero.com/]

1-2. Health Buddy System應用模式[http://www.healthhero.com/]

“Health Buddy System”可說是典型「集中資料庫式(centralized database)」遠距居家照護系統架構,並結合相關單位提供病患醫療照護服務。圖1-3所示則是美國另一家MediCompass網站(http://www.medicompass.com/)所提供的糖尿病「個人健康記錄(Personal Health Record, PHR)」營運架構。這個PHR網站的目的在提供網際網路線上資源,讓使用者可以儲存和追蹤所有健康相關的資料,同時可以和家人、照護者、醫護人員、保險公司、甚至雇主等共享本身的健康資訊。使用者透過“MetrikLink”等硬體裝置連接各種廠牌、型號的血糖機,以及血壓計、體重計等相關生理訊號量測設備,使用者可將量測生理資訊直接傳送至中央伺服器,也可由鍵盤直接輸入量測數據。PHR服務相對簡單,僅以長期資料記錄管理為主,收費也較為低廉,MetrikLink硬體費用約80美元,每月服務費用約5美元。

1-3. MediCompass網站營運架構[http://www.medicompass.com/]

國內提供類似MediCompass網站的糖尿病個人健康記錄服務,有宇麥國際的「糖尿病友互動網」以及展略醫學科技的「Health MI」。兩家業者提供網際網路線上資源,讓使用者以手動記錄的方式,自行管理自身的所有健康數據、生活日記、飲食作息等資訊,並且不額外收取費用,如需醫師或專業照護機構提供服務時,則需要額外支付服務使用費。其中展略醫學科技亦提供特定量測儀器直接上傳平台的功能,增加使用者紀錄的便利性與準確性。

1.4. 醫療器材搭配管理軟體協助糖尿病患者自我健康照護

除了前述的遠距照護系統可以提供醫生了解糖尿病患者的病況外,為了提升病患的自我健康照護的意識,目前許多血糖機廠商分別推出配合自家血糖機的血糖管理軟體,讓患者可以輕鬆的將血糖機上儲存的資料匯入到電腦中,透過血糖軟體的統計分析與圖形呈現,使患者可以輕鬆的了解到自己的血糖變化,加強自我的健康照護。目前國內銷售大廠如Roche/Accu-chekJ&J/One-Touch、泰博科技和華廣生技等,均有專屬的個人電腦單機版血糖管理軟體,使用者利用血糖管理軟體可確保血糖數據的準確度及品質,不再會有手寫記錄的遺漏或錯誤。同時市售血糖管理軟體以彩色警示血糖過高或過低,並提供視覺化的圖示及血糖趨勢報表,讓使用者輕鬆了解量測數值的意義,同時也可促進醫病溝通。

Ultra-Easy(穩豪倍易型)血糖機為例,搭配One-Touch血糖管理軟體(如圖1-4),可提供11種報表,幫病患分析飯前、飯後血糖值,了解食物對血糖的影響,每週或每月的血糖趨勢分析報告,分階段設定血糖治療目標,同時提供標準差紀錄,能有效幫助了解血糖值的波動變化及穩定度。該軟體的快速列印功能,只要病患將血糖機接上電腦並透過血糖管理軟體及可直接印出血糖值報告,再將圖表拿到診間和醫師討論,相當方便。圖1-5為泰博科技開發之「泰博個人版健康管理軟體」,泰博科技出產的血壓、血糖機也內建了藍芽無線傳輸模組或USBRS232有線傳輸介面,使用者可以藉由此軟體,將血壓、血糖機所量測的生理訊號匯入健康管理系統中,軟體會自動的分析數據並會成簡易的圖表,幫助使用者了解自己的病況。圖1-6為「羅氏ACCU-CHEK血糖管理軟體」同樣也是擁有血糖統計與圖形分析功能,協助患者可以透過血糖趨勢圖掌握自己的血糖變化。

1-4. One-Touch血糖管理軟體畫面[http://www.onetouchasia.com/tw/zh/index.php]

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1-5. 泰博個人版健康管理軟體[http://www.taidoc.com.tw/]

1-6. 羅氏ACCU-CHEK血糖管理軟體[http://www.accu-chek.com.tw/]

1.5. 本研究目的

本研究目的在配合不同的遠距居家照護使用情境與使用對象,開發出一套「多元化的糖尿病照護管理系統」。如圖1-7所示,有別於國內其他血糖機大廠之血糖管理軟體(如前述穩豪、泰博等),本系統除了擁有血糖管理軟體的基本功能(如資料分析與繪圖、報表列印等),也具備遠距居家照護功能,並同時規劃了下列三種層次的資訊架構,使用者可以依照自己的照護需求選擇自己所要的服務類型:

(1)   「單機式」:應用於病患與家人自我遠距居家照護服務。

(2)   「應用伺服器式」:應用於搭配應用伺服器服務遠距居家照護資訊服務。

(3)   「集中資料庫式」:應用於病患參與醫療照護機構遠距居家照護服務。

1-7. 多元化糖尿病照護管理系統之多元化項目

本系統的操作平台上,目前規劃將系統同時建構在個人電腦與專用機(ARM嵌入式裝置)兩種平台上,使用者者家中若已有電腦,只需要將本系統軟體安裝在家中電腦即可,省去其他不必要的硬體成本花費。但是若家中沒有電腦或使用者不會操作電腦,也可以選用專用機來代替電腦。不論患者選用哪一種操作平台,都會享有相同的管理功能與照護服務。

另外在血糖機的選擇上,為了讓使用者不局限於某些特定的廠牌,本系統也預計支援多款的血糖機供使用者選擇。此外目前血糖機傳輸介面也越來越多元化,除了一般有線的USBRS232外,越來越多的廠商結合無線傳輸技術(如藍牙、紅外線等)在血糖機上,讓使用者可以更方便地上傳資料。本系統除了支援一般有線USB/RS232的傳輸外,也將藍牙無線技術加入系統中。

參考資料

行政院衛生署國民健康局,2003,台灣地區高血壓、高血糖、高血脂盛行率調查期末報告

行政院衛生署統計室,200997年度死因統計統計表

行政院衛生署統計室,200997年度全民健康保險醫療統計年報

許淑嬌、陳美玲、郭憲文,1988中部某教學醫院糖尿病患者衛教前後認知與行為改善之探討護理新象83期,頁29-40

陳姿伶、黃紫寶、盧介祥、林金玉,2000糖尿病共同照護計畫實施前門診糖尿病患照護現況公共衛生264期,頁319-331

蔡世澤、王朝弘、林瑞祥、陳秀熙、董道興,2002糖尿病全程照護品管調查初報中華民國糖尿病衛教學會年會會刊,頁13-14

魏榮南、宋鴻樟、林瑞雄、李中一、莊明雄、王博仁、周劍文、童瑞年、莊立民,2002各級醫院糖尿病慢性合併症住院現況探討台灣衛誌212期,頁115-122

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Lin, T., Chou, P., Lai, M.S., Tsai, S.T. and Tai, T.Y., 2001, Direct costs-of-illness of patients with diabetes mellitus in Taiwan, Diabetes Research and Clinical Practice, v. 54, supp 1, pp. 43-46.

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壯生和壯生公司,OneTouch糖尿病管理軟體,http://www.onetouchasia.com/

泰博科技,泰博個人版健康管理軟體,http://www.taidoc.com.tw/

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