心血管疾病仍然是美国发病和死亡的主要原因[ 1］．尽管有明确的驱动因素——饮食、体育活动、肥胖——以及针对高血压等关键风险因素的有效治疗，但负担仍在继续。几十年的研究已经产生了成功的行为改变干预措施，促进了更健康的饮食和体育活动，在高血压领域有显著的亮点。饮食方法阻止高血压(DASH)及其更全面的继承者，PREMIER和POWER生活方式改变计划[ 2- 4]，提倡一种控制血压的生活方式，强调饮食中富含水果和蔬菜，适量低脂乳制品和瘦肉蛋白，同时增加体育锻炼，减少钠摄入量。这些经过充分验证的研究为生活方式改变对高血压控制的有效性提供了充分的证据基础，但迄今为止仍未得到充分利用。循证干预未得到充分利用的原因有多种，包括重复干预所需的大量资源、参与干预所需的巨大用户负担以及长期以来参与者的低参与度[ 5， 6］．试图向大量人群推广循证策略的研究人员和传播伙伴非常熟悉限制行为改变干预的因素，不仅是为了控制高血压，而且是为了普遍的健康促进。

我们想象一个名叫唐恩的“普通”初级保健病人。唐恩今年35岁，体重超重，在久坐的办公环境中工作，闲暇时间很少锻炼。在过去的三次就诊中，她的初级保健提供者一直在跟踪道恩的低度高血压(最后一次血压读数为145/85)。在目前的临床环境中，基于DASH、PREMIER和POWER的综合高血压控制方案在大多数实践中并没有广泛应用;因此，没有提及生活方式计划。在仅有的几分钟时间里，医生会回顾她的日常饮食和体育活动习惯，认识到需要改善，也许还会从她的电子病历中打印出一本“DASH高血压控制”参考手册，交给Dawn，并指示她在3个月后下次就诊前阅读。

在目前的医疗保健环境中，医生偶尔来访，提供者对行为健康促进的知识/信心较低，辅助支持服务不足，几乎不存在来自患者的行为数据反馈，移动健康提供了一种提供有效生活方式干预的有前途的手段。智能手机和无线传感器等移动技术，以及为其提供动力的动态软件，能够以简单、个性化和客观的方式提供行为干预。下面，我们将介绍为什么智能手机可以成为高血压控制的移动健康行为干预的强大方式的基本原理。(1)智能手机可以嵌入患者的生活，并且越来越普遍。超过一半(56%)的美国人拥有智能手机，高于2012年的46%和2011年的35%。 7］．他们可以在病人通常的情况下提供健康干预——教育和/或激励。关键是病人对他们个人生活方式的定制。(2)他们还可以提供引人入胜的多媒体内容，远远超出了上述传统的患者教育小册子，后者仍然是普通临床医生的主要资源。(3)智能手机可以与新的无线设备集成，这些设备可以收集患者的血压、体重和身体活动等数据，从而驱动离散数据的跟踪和反馈循环，并与智能手机无线同步。 8， 9］．这些设备的自动数据收集极大地减少了繁琐的数据输入，使患者能够专注于应用程序的跟踪和反馈系统[ 10］．与自我报告的数据相比，数据也被客观地收集，为患者提供更准确的反馈，为医疗团队提供更准确的信息。(4)智能手机能够提供个性化的反馈和数据可视化，以促进与数据之间潜在的更有意义的关系[ 11， 12]，这是一个基于说服和改变的几个关键理论的动机概念，包括精化似然模型和传统的操作性条件反射[ 13， 14(5)利用GPS和其他地图功能，如Foursquare，根据患者的当地环境定制干预措施。(6)智能手机可以在移动应用程序中嵌入警报、提醒或基于游戏的激励工具，将这些工具融入患者的日常生活中，并促进对行为改变干预的参与。(7)使用像Patients like Me或Facebook这样的平台，或专门为干预建立的社交网络论坛，作为社会干预的枢纽。 9］．

不幸的是，大多数针对高血压等疾病的生活方式应用都没有有效地利用证据基础或智能手机的功能。 15］．2013年10月，我在谷歌Play (Android版)和苹果应用商店(iOS版)上简单搜索了类似DASH的应用程序，发现与DASH相关的应用程序主要是信息资源，提供有关高血压和治疗的提示，或购物清单和食谱。虽然这些应用程序可以是交互式的(例如，量身定制的购物清单)，但它们没有利用智能手机提供的多种沟通渠道来帮助患者遵循行为改变计划，也没有全面的自我监控功能来跟踪体重和身体活动，而这些都是高血压管理的组成部分。

本案例研究的目的是描述我们开发行为降压移动健康系统的经验，该系统从一开始就利用智能手机和无线传感器的独特功能来促进学习、利用、参与和激励。在我们的描述中，我们将重点介绍目前和潜在的未来研究途径所吸取的经验教训。

为了响应临床需求和智能手机日益增长的功能，我们的研究团队决定开发一种dash启发的行为高血压降低移动健康系统。十多年前，DASH已成功迁移至互联网版本[ 16］．人们已经研究过这个网络项目，它显示出了显著的效果，尽管没有最初的、更密集的面对面版本那么引人注目。然而，随着时间的推移，由于参与者参与度不高，互联网版本受到了限制，并没有得到广泛传播[ 16］．对于我们的DASH移动系统，第一个决定是从头开始构建我们的程序。从完全开发的Internet版本开始将限制我们的设计并限制系统的灵活性。因此，DASH移动开发项目使用这个指导性问题重新想象了行为高血压试验证据:“我们如何设计一个应用程序，可以使用mHealth工具提供潜在的基于行为的降压概念”?回顾过去，这个决定代表了一个重要的经验教训:与为历史技术环境设计的行为改变交付格式的传统方法保持一定的距离，对于开发能够充分利用技术的工具是至关重要的。接下来，我们开始了团队组装、确定资金和计划我们的逐步开发过程的过程，这将在以下部分中解释。我们的目标是设计第一代最低限度可行的产品，并在一年内准备好进行有效性和可行性测试。虽然与快速的行业原型开发生命周期相比，一年可能显得很长，但学术官僚机构(机构审查委员会等)、资助机制、多学科团队、学术日历和学生参与的复杂性，以及学术医疗中心缺乏移动健康开发经验，可能会减缓开发周期。

第一步是组建合适的团队。 17］．所要求的专业知识很广泛，包括初级保健、行为改变、营养、计算机科学、设计、人机交互、可用性、录像和信息学。在学术性的医学校园里，资金是一种稀缺资源，但多学科、技术驱动的项目更有可能得到开发、评估、维护，并在充足的启动资金的基础上成功建立。相对缓慢的资金周期和学术界小心翼翼地增加新技术，进一步拖累了这类创新[ 6］．在开发周期的早期资助提供了几个优势，包括创建更具交互性的、行业质量的用户界面(UI)，链接数据收集设备的更多选项，以及在更大的参与者样本中进行试点研究，允许充分的初步数据推动研究过程的下一步，并成功竞争高度竞争的、有限的传统资助机会。虽然美国国立卫生研究院(NIH)小企业创新研究项目等资助机制的存在是为了实现为市场设计的项目创新，但根据我们的经验，应用周期更短、更简单的小型基金可能更适合移动医疗的早期发展阶段。以DASH移动项目为例，我们的工作得到了两项试点资助:一项来自我们的大学，另一项来自当地的技术联盟孵化器(医学与创新技术整合中心)。

移动健康是发展健康行为改变干预的一个令人兴奋的新工具，但它只是一个工具。需要仔细考虑行为框架，它将支持并最终推动面向患者的技术。虽然存在许多框架，但有几个框架值得强调，作为我们干预设计的重要接触点。首先是米奇的COM-B行为改变[ 18，它将行为改变分为三个部分:能力、机会和动机。这是对数十年行为研究的重新阐述，是对行为和行为干预设计的潜在驱动因素进行分类的有用系统。我们发展过程中的另一个组织力量是影响力越来越大的说服科学文献。在很大程度上依赖于Cialdini的工作，说服文献提倡开发行为改变工具，这些工具更大程度上利用了精化似然模型中的外围路线[ 13］．通过大脑外围路径处理的信息是通过启发式过滤的，这种启发式不涉及更复杂的中央处理，对来自环境的外部信号很敏感，可以作为决策的指导。通过利用这些自动的、几乎是反射性的个人对刺激的反应来促进行为改变的方法，可以而且应该与传统的认知行为干预相结合。我们使用这些互补的框架作为DASH移动系统的设计和实施的镜头，我们相信这对我们移动医疗系统的成功和最终功效至关重要。

第一个主要设计决策是确定移动健康干预措施的范围和关键组成部分。范围决定包括以下问题和答案。

虽然卫生技术方面有既定的设计规范程序[ 27， 28]，在这个小规模的健康发展项目中，我们枚举系统功能并使用它们来驱动初始原型的简化方法是一个有用的起点。使用上面描述的功能需求决策，原型开发开始于确定“用例场景”，这是对系统将如何在各种设置中使用以及在各种临床条件下设计规范是否不同的详细描述。例如，一个用例场景将描述如果患者希望每天、每周等访问应用程序，应用程序将如何运行。然后，采用快速迭代设计方法，我们创建了用户界面的模型[ 29］．实体模型可以可视化用户如何与应用程序的组件交互。在UI线框中，我们能够比较跟踪饮食摄入量的各种策略，可视化血压和体重数据，建立相关信息库和链接，构建自我管理培训教程，并为我们的系统的未来版本计划更高级的功能，如动机警报，社交网络和基于gps的警报。在模拟的UI环境中，研究团队迅速模拟出各种想法的样子，并评估它们在智能手机界面上的可用性。然后，我们从3名测试用户那里获得了额外的可用性反馈，他们反映了最终的目标患者群体(使用智能手机的高血压患者)。虽然对这个以用户为中心的设计过程的完整描述超出了本文的范围，但由测试用户驱动的一些设计考虑的例子包括(1)缺乏接收和处理他们的设备数据的明确反馈(例如，“无法知道阅读是否通过”)，(2)UI的改进，例如，增加了1/2份的大小，(3)将服务尺寸参考直接集成到跟踪工具图标中(例如，“我总是参考教育选项卡上的网站来计算我的饮食量”)，以及(4)跟踪水和睡眠等新功能。这种反馈和在迭代UI设计阶段遇到的后续设计修改对于提高DASH移动系统的开发效率、可用性和有用性是至关重要的。

灵活、可扩展和集成的“后端”对于任何移动医疗系统的证据注入“前端”同样重要。UI、移动健康教练门户、传感设备和多媒体内容的无缝集成都依赖于支持系统功能的底层架构。我们所有的“后端”决策都遵循以下六个mHealth平台标准:(1)通用数据库，(2)可扩展的Web服务器，(3)集成的智能手机数据收集工具(即蓝牙)，(4)用于接收数据的稳定服务器，(5)支持大数据分析，以及(6)安全考虑。

医生和病人之间需要一个互动平台。然而，一个单一的系统，允许教练和病人之间的直接沟通并不存在。为了解决这个问题并尊重上述标准，我们创建了一个Web服务器来访问患者数据、处理请求、与患者通信、显示患者数据、存储患者信息并在中央数据库中分析模式。我们开发了一款智能手机应用程序，可以与用户交互并向用户提供反馈，而无需将数据存储在手机或应用程序本地，以最大限度地提高数据安全性。为了进一步支持数据安全，只有加密和匿名数据才会传输到移动应用程序。为了将这些系统连接在一起，我们构建了一个中央服务器，与应用程序通信并收集数据进行存储，Web服务器可以从中检索和运行数据分析。

弄清楚数据如何在系统中移动——从手机，到服务器，然后再回来——以及相应的安全考虑是移动医疗的一个活跃研究领域。 30.， 31］．从服务器访问的手机上的所有数据可视化都不会本地存储在智能手机上。此外，需要考虑哪些个人身份信息与研究数据相关联。 图3代表了DASH移动终端的最终“后端”架构，展示了这些原则和决策。

想象一下，现在我们的初级保健病人Dawn回来接受3个月的随访预约。她和她的提供者都忘记了DASH饮食手册。幸运的是，在此期间，提供商的实践已经获得了DASH移动系统的访问权限。提供商通过电子医疗记录向Dawn开具了应用程序的电子处方，这将触发将集成蓝牙秤、血压袖带和计步器自动邮寄到Dawn的家中，并向她发送安全信息(通过电子健康记录中的患者门户)，并提供下载应用程序的超链接。Dawn在第二天收到包裹，将应用程序下载到她自己的个人智能手机上，并开始设置过程。几分钟后，唐恩开始在手机上观看视频，学习如何使用该系统，并在那周与实践健康教练联系，安排视频通话，讨论该系统的期望和目标，并安排未来几个月的咨询会议。

在过去的12个月里，我们的研究团队在为Dawn开发未来经验方面面临了许多挑战，我们总结了以下10个经验教训。(1)要真正利用移动医疗，你需要从一开始就愿意打破传统，重新想象连接环境中的行为改变工具。与此同时，并不是所有的事情都能通过移动健康做得更好。每个决定、每个功能和每个设备都需要通过多学科团队的视角进行评估，并证明为什么需要在移动健康方法中重建。(2)开发团队需要广泛的成员——跨越多个学科——信息学、计算机科学、行为科学和临床医学。每个团队在整个设计过程中都需要平等的地位，以确保产品对现实世界实现的变化具有健壮性。在学科内外的学术会议上发表演讲，也有助于通过邀请一系列多学科观点来指导干预发展。(3)行为改变框架，如COM-B、精化似然模型和其他框架，可以作为组织设计规范和潜在移动健康行为改变工具的有用支架;然而，开发人员应该做好准备，在出现专门为移动医疗干预措施开发的新框架时做出响应[ 32］．(4)清楚地确定初始原型的范围，并将其与设计规范相匹配，以确保有效的开发时间线，并允许定义良好的迭代周期。(5)让教练等人参与移动医疗系统对强有力的干预仍然至关重要，但这样做的利弊需要仔细评估。(6)围绕支持平台、人力和技术资源以及工作流程的决策应该是明确的，因为它们会极大地影响潜在的未来可扩展性和传播潜力。在做出这些决定时，应牢记目标人群、他们的特征、资源和能力。(7)虽然行为改变文献和框架列举了许多可能的工具，但原型应该首先关注基于证据的核心工具，以确保快速开发最小可行的产品，并允许基于证据的迭代周期。(8)保持原型的轻量级和简单是很重要的，尤其是在资源匮乏的学术环境中。这允许开发者快速评估和修改设计规范的执行情况。(9)只要可能，最好以一种灵活的、可扩展的方式构建原型，因为随着开发过程的展开，系统可能会有许多支点和演变。灵活的体系结构允许采用新的数据输入、新设备和新工作流，而无需对系统进行大规模的重新设计。 This also allows for maximum adaptability for taking on new behaviors or health conditions as opportunities arise (eg, emerging clinical needs, new funding announcements). (10) Engaging with the technology transfer/commercialization experts at your institution early allows you to prepare for inevitable conversations with potential industry partners and for identifying growing intellectual property and inventorship rights.

本案例研究描述了我们开发行为降压移动健康系统的经验，该系统旨在利用智能手机和无线传感器的独特功能来促进学习、利用、参与和激励。我们以dash为灵感的原型专注于初始功能、内容交付、跟踪以及与电子教练的沟通。使用这个最低限度可行的产品，我们现在正在进行可用性研究，收集更多关于系统每个组件的可用性和有用性的数据，并将使用这些数据通过迭代开发来改进应用程序[ 33， 34］．

我们的项目正在进入首批试点阶段，这是对项目可行性和初步效果的首次关键检验。与商业健康应用程序和系统不同，源于医学界的移动健康系统在广泛实施和传播之前，需要对其临床疗效进行验证。我们将采用灵活的方法进行短期试点，允许持续迭代改进。此外，我们还创建了一个移动健康行为改变架构，作为其他常见行为改变敏感条件(如服药依从性、癌症预防和控制以及糖尿病)的平台。

移动健康代表了行为改变干预的一个重要转折点。情境敏感，无线传感器集成交付平台的可用性，几乎所有时间都在患者手中，这代表了一种潜在的重要破坏力量。研究人员需要仔细整合行为改变最佳实践、移动健康技术和灵活的学习设计过程，以最大限度地利用这一潜力，并从根本上改变我们改善高血压和其他常见慢性疾病患者行为的能力。