傳感器網(wǎng)絡為醫(yī)療電子插上騰飛翅膀

傳感器網(wǎng)絡為醫(yī)療電子插上騰飛翅膀

傳感器并非新產(chǎn)品，而是一種上市已有半個多世紀的老產(chǎn)品。但是，科研人員借助新開發(fā)的軟件技術(shù)，將傳感器采集到的信息通過無線方式傳輸?shù)接脩裟抢铩@是近年來在國外興起的“傳感器網(wǎng)”（sensornet）新技術(shù)?；趥鞲衅骶W(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療器械在醫(yī)院、家庭中有極為廣泛的應用，它們將成為未來幾年國際醫(yī)療器械市場上的熱銷產(chǎn)品。

拉近醫(yī)患空間距離

　　通過傳感器網(wǎng)技術(shù)，人們可在家中的電腦上實時觀察到千里之外的尼亞加拉大瀑布的水量變化，牧民可在家里觀察到他們飼養(yǎng)的牛群或羊群在野外吃草的情況，地質(zhì)學家可在辦公室里觀察到地震、火山爆發(fā)等景象。在醫(yī)療器械行業(yè)，傳感器網(wǎng)也有巨大的應用價值。例如，幾乎80％的美國家庭擁有一臺以上的家用電子診斷儀器（如電子血壓儀、電子血糖儀等）。但是，問題在于，即使病人自己測得血壓、血糖數(shù)據(jù)，他的醫(yī)生仍無法及時獲得第一手資料。

　　前不久，美國IBM公司與佛羅里達大學的研究人員攜手合作，利用一只體積僅有黃豆般大小的嵌入式傳感器和特殊軟件使社區(qū)醫(yī)院的醫(yī)生足不出戶就能及時了解到他負責的病人的血糖、血壓情況。這種隱藏在電子血壓儀、電子血糖儀里的傳感器可將測得數(shù)據(jù)及時通過無線方式傳輸至醫(yī)生的電腦中，這樣就能使醫(yī)護人員及時制定對癥治療措施。該新技術(shù)的另一優(yōu)點是，利用傳感器網(wǎng)可將遠在千里之外的鄉(xiāng)村醫(yī)院的CT、MRI等電子診斷結(jié)果無線傳輸至大型醫(yī)療中心，以便專家進行會診。這種通過嵌入式傳感器與外界聯(lián)系、最終在電腦上顯示數(shù)據(jù)的特殊醫(yī)療器械，在國外又被稱為“靈巧型醫(yī)療器械”（smartmedicaldevice）。這種產(chǎn)品就像插上了翅膀一樣，使醫(yī)生不論遠近坐在辦公室內(nèi)就能及時了解病人的身體變化并指導治療。

應用范圍極為廣泛

　　以下是國外已開發(fā)或正在開發(fā)中的若干只具有傳感器網(wǎng)功能的新型醫(yī)療器械產(chǎn)品：

　　1.自動血氧量監(jiān)測儀

　　一些頭外傷、腦出血以及腦腫瘤等需及時進行顱腦手術(shù),以便取出腦組織里的血腫或腫瘤組織，否則將危及病人生命。但是，大腦對缺氧非常敏感，如果在顱腦手術(shù)過程中出現(xiàn)腦供血不足使腦部缺氧達到一定程度，就會使病人腦組織受到永久性傷害。而手術(shù)醫(yī)生在做顱腦手術(shù)時難以觀察到病人腦組織的缺氧情況。美國Duke大學的研究人員不久前開發(fā)出一種血氧監(jiān)測新產(chǎn)品，將其緊貼在病人額頭表面，一旦在顱腦手術(shù)中病人腦組織出現(xiàn)缺氧狀況，它會立即發(fā)出聲光信號，提醒醫(yī)生加大輸血或輸氧量。

　　2.通過眼球房水監(jiān)測血糖的儀器

　　現(xiàn)在市售的電子血糖儀大多是由病人自己刺破手指取得血樣進行血糖測定的。這對患者來說有一定麻煩。英國一家醫(yī)療器械公司最近開發(fā)出的一種傳感器型血糖儀無需刺破手指就能測得病人的血糖情況。該儀器的工作原理是：利用光學傳感器發(fā)出的670納米波長的LED光線照射病人的眼球，通過測定病人眼球房水中的血糖情況就可測得其體內(nèi)血糖情況，檢測時間僅需5分鐘。業(yè)內(nèi)人士認為，這種無損傷血糖測定用光學傳感器必將有廣闊的市場前景。

　　3.血栓定位傳感器

　　據(jù)臨床醫(yī)學研究報道，目前絕大多數(shù)中風病人屬于缺血型中風，即腦血管中的栓子引起血液循環(huán)不暢而誘發(fā)中風。如果能找到一種簡便易行的精確測定血栓位置的方法，就能使醫(yī)生及時取出栓子，使腦部血流恢復暢通。美國NIR公司借助先進的傳感器網(wǎng)技術(shù)開發(fā)出一種由激光二極管與螺旋狀高分子聚合物制成的柔性記憶器械，將其插入頸動脈后利用CT精確定位即可取出栓子。研究人員采用該產(chǎn)品在實驗動物身上成功取出了一個直徑為3毫米的血栓。

　　4.靈巧繃帶

　　很多發(fā)病時間較長的糖尿病患者會患糖尿病足，即足部因毛細血管壞死而發(fā)生嚴重潰瘍。這是一種很難治療的疾病。美國一家醫(yī)療器械開發(fā)機構(gòu)發(fā)明了一種適用于糖尿病足使用的新產(chǎn)品——靈巧繃帶。其奧秘在于在繃帶里鑲嵌有一粒體積纖小的傳感器。醫(yī)生通過傳感器發(fā)出的無線信號能及時了解病人足部潰瘍變化，如足部溫度、濕度以及微生物繁殖情況等，從而及時采取對癥措施。據(jù)介紹，這種靈巧型繃帶中的傳感器體積僅有一粒沙子大小，但其內(nèi)部復雜的電子線路可確保信號及時傳輸。

　　5.監(jiān)測致癌物質(zhì)的納米探針

　　生活環(huán)境中存在各種致癌物質(zhì)，如苯并芘等。有些人天生對這些環(huán)境致癌物質(zhì)高度敏感，他們體內(nèi)的細胞因此更易受損傷從而誘發(fā)腫瘤。如果醫(yī)生能事先測定病人體內(nèi)細胞受環(huán)境致癌物的損傷程度并及時采取措施中止細胞惡變進程，就能從根本上預防惡性腫瘤的形成。

　　美國橡樹嶺國家科學研究所的科研人員不久前宣布說，他們已開發(fā)出一種新型傳感器——納米抗體表面涂膜細胞探針。它專用于監(jiān)測病人體內(nèi)細胞受環(huán)境化學致癌物（尤其是苯并芘和二口惡英）對細胞的損傷程度。這種納米探針能發(fā)出10~100納米的光，其通過抗體涂膜表面的光纖來測定細胞的損害程度，精確度極高?？茖W家認為，今后如能大規(guī)模推廣這種納米探針，就能大大改善惡性腫瘤發(fā)病率高的狀況。

　　6.多用途無線傳輸監(jiān)護儀

　　飛利浦公司醫(yī)療器械研發(fā)中心不久前對外宣布，他們開發(fā)出一種能自動傳輸信號的病員監(jiān)護儀——SureSignVS2。該產(chǎn)品可讓醫(yī)生在辦公室內(nèi)隨時監(jiān)控病人的各項生命體征（如血壓、脈搏等）。

　　據(jù)研發(fā)中心負責人介紹，該儀器特別適用于新生兒、幼兒及老年病人使用。其可免去護士們來回奔波和測量各種數(shù)據(jù)的麻煩。該公司將盡快向國際市場投放這種監(jiān)護儀新產(chǎn)品。
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