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可穿戴設備為便捷醫療帶來曙光_全球訊息

發布時間:2023-05-19 13:37:53 來源:科普時報 責任編輯:caobo

帶有應用程序圖標的智能手表

近日,新思界產業研究中心發布的《2023—2028年中國可穿戴醫療設備行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,可穿戴醫療設備在發現潛在健康風險,預防疾病發生,調控、干預、治療疾病等方面具有重要作用,市場規模正在擴大。


(資料圖)

日常生活中,醫院每天接診人數較多,這不僅影響醫院的診療效率、增加管理負擔,同時也潛在增加傳播疾病的風險。在信息科技的幫助下,近些年可穿戴設備開始應用,患者在足不出戶的情況下同醫生進行遠程交流,可對一些基礎性疾病進行診斷。

智能可穿戴設備可以監測人體的多項生理指標,如血壓、血糖、心率等,具有實用便捷、交互性好等優點。在互聯網遠程治療模式基礎上,可穿戴設備已在醫療健康領域展現出巨大潛力,可通過長時間收集生理健康數據,為醫生提供可靠的臨床診斷,讓在家監測健康成為可能,尤其在預警重大疾病方面扮演的角色越來越重要,未來將進一步成為醫生的得力助手。

可穿戴設備,指結合多種傳感器、通信技術、多媒體技術,對人體常見的穿戴設備,如手表、眼鏡、鞋子等進行智能化配置之后的電子設備,實現對人體相關數據的感知、收集、分析處理以及儲存。由于結合了互聯網技術,可穿戴設備可對人體的健康狀況進行實時、準確、快速的遠程監測和管理。人體不同部位的可穿戴設備,可將人體相關數據信號收集起來,并利用5G通信、Wi-Fi等方式將其傳輸到人們常用的通訊設備上,實現健康監測。

可穿戴設備實現數據監測的核心是傳感器。這種傳感器可分為光電傳感可穿戴設備、生物化學傳感可穿戴設備等類型。

在光電傳感可穿戴設備研究方面,華為公司于2021年發布了公司首款用于血壓監測的可穿戴設備,并通過藥監局二類醫療器械注冊認證。這款產品采用創新的血壓測量技術,具有動態血壓監測、日間高壓提醒、血壓晝夜節律等功能,可幫助患者主動管理血壓健康。

人體組織的特點是柔軟、可拉伸、呈曲線狀,并具有獨特的機械性能,柔性可穿戴生物化學傳感器具有很大的應用潛力。柔性襯底是可穿戴生物化學傳感器的最主要組成部分之一,各種可拉伸結構電極和納米材料電極,已廣泛應用于電化學傳感領域,其中可拉伸工作電極有貴金屬、半導體、導電聚合物,以及碳基納米材料。在應變條件下,這種可拉伸電極具有良好的拉伸性能,通過旋涂、真空過濾,在彈性體聚合物和硅橡膠上制備納米材料并逐層組裝,被廣泛應用于可穿戴傳感領域。

美國加州大學圣地亞哥分校的工程師,開發了一種柔軟而有彈性的皮膚貼片,可將其戴在脖子上,連續跟蹤血壓和心率, 同時測量佩戴者的葡萄糖、 乳酸、 酒精含量。該貼片是適應皮膚的柔性聚合物薄片,配備了一個血壓傳感器和兩個化學傳感器。此外,汗液中葡萄糖的水平與血液中的血糖濃度存在相關性,利用可穿戴傳感器實時監測汗液中的葡萄糖水平,即可反映患者的健康情況。

韓國成均館大學一個科研團隊,研制了一種電化學傳感器貼片,用于監測汗液中的葡萄糖水平。利用一種可拉伸的金納米雜化纖維,該傳感器電極材料通過和還原氧化石墨烯協同作用,可呈現良好的監測效果。該傳感器貼片縫在可拉伸的織物中,并貼合人體皮膚,可連續測量汗液中的葡萄糖水平,能夠準確反映人體血糖狀況。

可穿戴設備的研究以便捷監測人體健康體征為初衷,逐步與醫療產業接軌。目前,可穿戴設備有著十足的潛力,但這并不代表它不存在挑戰。值得關注的是,智能穿戴設備對老年人來講,使用時可能存在認知盲區,面對復雜環境的適用性仍是一個有待解決的問題。可穿戴生物化學傳感器目前較多仍停留在實驗室研發階段,未來開發出面向大眾化實際應用的可穿戴設備還需進一步努力。

(第一作者系西北師范大學教授、博士生導師,第二作者系西北師范大學碩士研究生)

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