醫(yī)用傳感器的主要應(yīng)用和發(fā)展趨勢

醫(yī)用傳感器迅速發(fā)展，傳感器技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用已成為制約先進醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵因素，同時也是促進醫(yī)學(xué)發(fā)展的主要動力之一。之前我們介紹過醫(yī)用傳感器的分類和主要技術(shù)要求，有很多小伙伴都非常感興趣，今天我們來聊一聊醫(yī)用傳感器的主要應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

醫(yī)用傳感器在醫(yī)用產(chǎn)品化的應(yīng)用案例除了常見的醫(yī)用超聲波檢測和CT、CR、DR等醫(yī)療設(shè)備外；從醫(yī)用設(shè)備呼吸機、血液分析儀、多參數(shù)監(jiān)護儀、核磁共振儀、心腦電導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)裝置，到目前熱門的移動互聯(lián)醫(yī)療、遠程醫(yī)療、人工智能AI醫(yī)療、手術(shù)機器人等，都有醫(yī)用傳感器的身影。不難預(yù)測在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，傳感器的應(yīng)用會越來越廣泛和深入。

傳感器在醫(yī)學(xué)研究與臨床診治中占據(jù)著重要地位，隨著工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步，生物醫(yī)學(xué)傳感器也必將得到迅速發(fā)展。當(dāng)今醫(yī)用傳感器的研究方向包括但不限于各種創(chuàng)新型傳感器、多功能傳感器和智能傳感器。

英國劍橋大學(xué)工程學(xué)院研發(fā)的超低功耗晶體管，能夠捕獲其周圍環(huán)境中的能量，無需電池也能工作數(shù)月甚至數(shù)年。它能夠在非常低的溫度制造；能夠印刷在任何材料表面，從玻璃和塑料到聚酯和紙張；其尺寸可繼續(xù)縮小；可提供同樣的高增益或信號放大能力。常用于可穿戴器件和植入式器件，很好地滿足健康監(jiān)控的需求。

美國一研究學(xué)院公報稱，其研究小組開發(fā)出一種新的3D打印技術(shù)，可打印具有集成傳感器功能的器官芯片。他們將柔性應(yīng)變傳感器與人體組織微架構(gòu)集成，并開發(fā)出6種不同的“油墨"，然后利用3D打印技術(shù)打印出心臟芯片。這個芯片上有眾多“小井"，每個“小井"中有獨立的組織和集成傳感器。利用這種芯片，能夠研究多種心臟組織。

智能塵埃是一種能夠以無線方式傳遞信息的微型電子機械傳感器（MEMS），可以在幾毫米寬度范圍內(nèi)進行溫度、振動、濕度、化學(xué)成分、磁場等參數(shù)的測量。這種傳感器功耗極低，由一種全新的系統(tǒng)和無線電頻率通訊組成。

新的能量收集技術(shù)可以將周圍環(huán)境的能量（人體）運動、環(huán)境振動、光能、熱能等收集起來轉(zhuǎn)化為電能。目前能量收集技術(shù)在醫(yī)療傳感器已經(jīng)得到應(yīng)用，比如供電技術(shù)中的皮膚貼片發(fā)電機以及魚鱗能量收集器。

從可穿戴、柔性材料到長期植入式、3D打印、可消化傳感器等技術(shù)，都在試圖進行更好的人體融合，以便更好實現(xiàn)實時獲取人體數(shù)據(jù)。創(chuàng)新傳感器與人體組織的深度結(jié)合，將我們身體的一部分進行電子化。這種概念現(xiàn)在多應(yīng)用于假肢、器官替代物等，這些代替器械可以讓肢體或感官重獲功能，甚至恢復(fù)至正常水平。