医用传感器“钱”途无限

徐文

近年来传感器在各行各业，尤其在医疗卫生领域的应用越来越广泛。对医疗器械行业来说，离开传感器可谓“寸步难行”。现将最近几年国外医用传感器的开发进展情况及有关市场前景扼要介绍如下。

吹气即可检测新冠的设备

目前核酸检测（或抗原检测）已成为世界各国监测新冠病毒（SARA-Cov-2）的重要手段。但这种方法的最大弊病是无法当场得到检测结果（在很多国家和地区，最快一般需要七八个小时），这对于赶时间的航空旅客或火车/高铁旅客来说，做核酸非常浪费时间（通常需要去定点机构提前48小时做核酸检测）。

为解决核酸检测快速得出结果这一难题，飞利浦公司技术人员经全力攻关，开发出一种手持式吹气测定新冠病毒的新颖仪器，其外观与交警检查驾驶员是否饮酒的“手持式酒精呼吸仪”相似，受测者只需使用一次性塑料薄膜制“吹气筒”对其连续吹气6秒钟，医护人员即可当场获知受测者体内是否存在新冠病毒。

据飞利浦科研人员介绍，该新颖吹气式病毒测试仪的工作原理是：利用一种新型电化学传感器，自动分辨受试者呼出的气体里是否存在新冠病毒。也就是说，传感器里高灵敏度的电化学物质，一旦遇到病毒就会立即发生反应，从而使检测人员很快得出结论（受试者是否为新冠阳性）。飞利浦公司开发的这一方便操作的吹气式新冠病毒监测仪有望在机场、火车站、长途客运站、酒店大堂和体育场、剧场等公众场所得到推广应用，市场前景十分广阔。

可穿戴医疗器械的应用历经20多年的长足发展，可穿戴医疗器械（wearable devices）已发展成为一大医疗器械分支产品。在美国及西欧国家，可穿戴医疗器械产品早已进入千家万户，并成为养老院等机构不可或缺的重要监护器械产品。例如，镶有心电图仪的背心，在美国等发达国家已被大量应用于心衰病人，用于监测其心率变化。一旦心率过低，它就能自动发出警报声。更妙的是，这种可监测病人心率的背心式医疗器械产品可通过蓝牙传送至主治医师电脑上，从而可使后者随时监测病人心率变化情况。

可穿戴医疗器械新产品不仅可满足对病人重要生命体征（例如心率、体温、呼吸率、睡眠质量等）的不间断监测，而且还可扩大至评估、监测人体身体表现和健康隐患等新用途。这些全新用途不仅适用于老年病人，还能推广应用于运动员、体育锻炼爱好者等人群在剧烈运动之后监测其身体反应情况和生命体征。而任何一种可穿戴医疗器械产品都离不开传感器这一基本元件。

自2019年至今，国外厂商大力开发可弯曲甚至折叠的“柔性传感器”，适合运动医学使用的特殊传感器，用于生理检测的传感器，多功能软应变传感器，用于危重病人监测的“微流体传感器”，以及基于“有机晶体管”的化学传感器等。

上述新型传感器的问世，彻底改变了21世纪可穿戴医疗器械产品的面貌，隐藏有新颖传感器的可穿戴医疗器械产品能使医生更早、更精确地掌握病人的生命体征健康情况变化，从而为临床诊断和治疗作出更好的判断。

与物联网技术新式联姻

众所周知，物联网（IoT）是一种诞生于21世纪初的新信息技术。很多人会觉得：物联网离我们的生活还很遥远。实际上，世界多国的优秀物联网工程师正在将IoT技术与医疗监护设备联结起来。

以世界发病率最高的糖尿病为例。西方物联网工程师通过该新技术，可使主治医师远程监测其所管病人饮食中的淀粉类食物、肉类及脂肪食品的摄食情况（这些都会影响病人餐后血糖值），从而作出医嘱让病人正确饮食。物联网技术还能监测病人的睡眠质量、日常行走步数、是否及时服药情况（尤其是高龄老人）等重要资料，通过蓝牙远程传输至主治医师的电脑。这些都是通过先进的传感器获得的。

物联网技术与先进传感器的结合，使慢性病人不用去医院/诊所，主治医师即可及时掌握病人的生命体征、健康情况变化及其他重要数据。

多款新产品两三年内可上市

便携式无线医疗保健产品将彻底改善/完善现有治疗模式。基于“云计算”应用程序的不断扩展和更新，它们大大增强了现有传感器的功能。未来适用于便携式医疗器械的传感器新产品将能提供精确指示患者健康状况、疾病隐患，以及压力、心率、体温、运动规律、血糖值、血氧饱和度等多种重要生命体征。以下为几种有望在2~3年内投放市场的医用传感器新产品。

利用“微阵列”进行DNA分析的新产品

据研制者介绍，该新产品适用于从验血到其他多种常规检查用途。

柔性/可拉伸传感器

这种传感器新产品可直接打印在利用特殊配方加工而成的塑料薄膜上，具有极强的柔性及拉伸性能。它的使用范围很广，其未来国际市场销售额将达10亿美元。

非接触式传感器新产品（TLC）

该新型传感器主要用途是，将其安置在床垫下，能正确感知人体的体温、心率、呼吸率、夜间睡眠质量及其他生命体征。

可精确控制胰岛素给药量的“模拟人工胰腺”

目前市场上的胰岛素泵都是医生事先为病人设定给药剂量的医疗器械产品，但人体的胰腺则能根据人们摄入食物的类型、数量和其他因素自动调节胰岛素的分泌量，这是人体的精妙之处。美国一医疗器械公司最近开发出一种可模拟胰腺控制胰岛素分泌量的新型医用传感器产品。将其安装在现有胰岛素泵产品里，能根据糖尿病人摄入食物的类型、热量多寡等情况加大或减少胰岛素的给药，从而避免病人血糖忽高忽低的现象发生。

新型哮喘分析仪

美国一公司最近开发出一种新型哮喘分析仪。它利用“大数据分析”软件，可针对性检测到导致病人哮喘发

作的主要因素（如花粉孢子、油漆气味还是汽油味道等等），从而帮助医生正确开出处方，对症下药进行治疗。