傳感器網絡,為醫療電子插上騰飛翅膀
發布時間:2009-11-10 來源:中國醫藥信息學會
機遇與挑戰:
拉近醫患空間距離
通(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)技(ji)術(shu),人(ren)們(men)可(ke)在(zai)家(jia)中(zhong)的(de)電(dian)腦(nao)上(shang)實(shi)時(shi)觀(guan)察(cha)到(dao)千(qian)裏(li)之(zhi)外(wai)的(de)尼(ni)亞(ya)加(jia)拉(la)大(da)瀑(pu)布(bu)的(de)水(shui)量(liang)變(bian)化(hua),牧(mu)民(min)可(ke)在(zai)家(jia)裏(li)觀(guan)察(cha)到(dao)他(ta)們(men)飼(si)養(yang)的(de)牛(niu)群(qun)或(huo)羊(yang)群(qun)在(zai)野(ye)外(wai)吃(chi)草(cao)的(de)情(qing)況(kuang),地(di)質(zhi)學(xue)家(jia)可(ke)在(zai)辦(ban)公(gong)室(shi)裏(li)觀(guan)察(cha)到(dao)地(di)震(zhen)、火山爆發等景象。在醫療器械行業,傳感器網也有巨大的應用價值。例如,幾乎80%的美國家庭擁有一台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,問題在於,即使病人自己測得血壓、血糖數據,他的醫生仍無法及時獲得第一手資料。
前不久,美國IBMgongsiyufoluolidadaxuedeyanjiurenyuanxieshouhezuo,liyongyizhitijijinyouhuangdoubandaxiaodeqianrushichuanganqiheteshuruanjianshishequyiyuandeyishengzubuchuhujiunengjishilejiedaotafuzedebingrendexuetang、血壓情況。這種隱藏在電子血壓儀、dianzixuetangyilidechuanganqikejiangcedeshujujishitongguowuxianfangshichuanshuzhiyishengdediannaozhong,zheyangjiunengshiyihurenyuanjishizhidingduizhengzhiliaocuoshi。gaixinjishudelingyiyoudianshi,liyongchuanganqiwangkejiangyuanzaiqianlizhiwaidexiangcunyiyuandeCT、MRI等電子診斷結果無線傳輸至大型醫療中心,以便專家進行會診。這種通過嵌入式傳感器與外界聯係、最終在電腦上顯示數據的特殊醫療器械,在國外又被稱為“靈巧型醫療器械”(smartmedicaldevice)。這種產品就像插上了翅膀一樣,使醫生不論遠近坐在辦公室內就能及時了解病人的身體變化並指導治療。
應用範圍極為廣泛
以下是國外已開發或正在開發中的若幹隻具有傳感器網功能的新型醫療器械產品:
1.自動血氧量監測儀
一些頭外傷、腦出血以及腦腫瘤等需及時進行顱腦手術,yibianquchunaozuzhilidexuezhonghuozhongliuzuzhi,fouzejiangweijibingrenshengming。danshi,danaoduiqueyangfeichangmingan,ruguozailunaoshoushuguochengzhongchuxiannaogongxuebuzushinaobuqueyangdadaoyidingchengdu,jiuhuishibingrennaozuzhishoudaoyongjiuxingshanghai。ershoushuyishengzaizuolunaoshoushushinanyiguanchadaobingrennaozuzhidequeyangqingkuang。meiguoDuke大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)不(bu)久(jiu)前(qian)開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)血(xue)氧(yang)監(jian)測(ce)新(xin)產(chan)品(pin),將(jiang)其(qi)緊(jin)貼(tie)在(zai)病(bing)人(ren)額(e)頭(tou)表(biao)麵(mian),一(yi)旦(dan)在(zai)顱(lu)腦(nao)手(shou)術(shu)中(zhong)病(bing)人(ren)腦(nao)組(zu)織(zhi)出(chu)現(xian)缺(que)氧(yang)狀(zhuang)況(kuang),它(ta)會(hui)立(li)即(ji)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)信(xin)號(hao),提(ti)醒(xing)醫(yi)生(sheng)加(jia)大(da)輸(shu)血(xue)或(huo)輸(shu)氧(yang)量(liang)。
2.通過眼球房水監測血糖的儀器
現xian在zai市shi售shou的de電dian子zi血xue糖tang儀yi大da多duo是shi由you病bing人ren自zi己ji刺ci破po手shou指zhi取qu得de血xue樣yang進jin行xing血xue糖tang測ce定ding的de。這zhe對dui患huan者zhe來lai說shuo有you一yi定ding麻ma煩fan。英ying國guo一yi家jia醫yi療liao器qi械xie公gong司si最zui近jin開kai發fa出chu的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi型xing血xue糖tang儀yi無wu需xu刺ci破po手shou指zhi就jiu能neng測ce得de病bing人ren的de血xue糖tang情qing況kuang。該gai儀yi器qi的de工gong作zuo原yuan理li是shi:利用光學傳感器發出的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血糖情況,檢測時間僅需5分鍾。業內人士認為,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。
julinchuangyixueyanjiubaodao,muqianjuedaduoshuzhongfengbingrenshuyuquexuexingzhongfeng,jinaoxueguanzhongdeshuanziyinqixueyexunhuanbuchangeryoufazhongfeng。ruguonengzhaodaoyizhongjianbianyixingdejingquecedingxueshuanweizhidefangfa,jiunengshiyishengjishiquchushuanzi,shinaobuxueliuhuifuchangtong。meiguoNIR公司借助先進的傳感器網技術開發出一種由激光二極管與螺旋狀高分子聚合物製成的柔性記憶器械,將其插入頸動脈後利用CT精確定位即可取出栓子。研究人員采用該產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(hen)多(duo)發(fa)病(bing)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)的(de)糖(tang)尿(niao)病(bing)患(huan)者(zhe)會(hui)患(huan)糖(tang)尿(niao)病(bing)足(zu),即(ji)足(zu)部(bu)因(yin)毛(mao)細(xi)血(xue)管(guan)壞(huai)死(si)而(er)發(fa)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)潰(kui)瘍(yang)。這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)很(hen)難(nan)治(zhi)療(liao)的(de)疾(ji)病(bing)。美(mei)國(guo)一(yi)家(jia)醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)開(kai)發(fa)機(ji)構(gou)發(fa)明(ming)了(le)一(yi)種(zhong)適(shi)用(yong)於(yu)糖(tang)尿(niao)病(bing)足(zu)使(shi)用(yong)的(de)新(xin)產(chan)品(pin)——lingqiaobengdai。qiaomizaiyuzaibengdailixiangqianyouyilitijixianxiaodechuanganqi。yishengtongguochuanganqifachudewuxianxinhaonengjishilejiebingrenzubukuiyangbianhua,ruzubuwendu、shiduyijiweishengwufanzhiqingkuangdeng,congerjishicaiquduizhengcuoshi。jujieshao,zhezhonglingqiaoxingbengdaizhongdechuanganqitijijinyouyilishazidaxiao,danqineibufuzadedianzixianlukequebaoxinhaojishichuanshu。
5.監測致癌物質的納米探針
生(sheng)活(huo)環(huan)境(jing)中(zhong)存(cun)在(zai)各(ge)種(zhong)致(zhi)癌(ai)物(wu)質(zhi),如(ru)苯(ben)並(bing)芘(bi)等(deng)。有(you)些(xie)人(ren)天(tian)生(sheng)對(dui)這(zhe)些(xie)環(huan)境(jing)致(zhi)癌(ai)物(wu)質(zhi)高(gao)度(du)敏(min)感(gan),他(ta)們(men)體(ti)內(nei)的(de)細(xi)胞(bao)因(yin)此(ci)更(geng)易(yi)受(shou)損(sun)傷(shang)從(cong)而(er)誘(you)發(fa)腫(zhong)瘤(liu)。如(ru)果(guo)醫(yi)生(sheng)能(neng)事(shi)先(xian)測(ce)定(ding)病(bing)人(ren)體(ti)內(nei)細(xi)胞(bao)受(shou)環(huan)境(jing)致(zhi)癌(ai)物(wu)的(de)損(sun)傷(shang)程(cheng)度(du)並(bing)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)中(zhong)止(zhi)細(xi)胞(bao)惡(e)變(bian)進(jin)程(cheng),就(jiu)能(neng)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)預(yu)防(fang)惡(e)性(xing)腫(zhong)瘤(liu)的(de)形(xing)成(cheng)。
美國橡樹嶺國家科學研究所的科研人員不久前宣布說,他們已開發出一種新型傳感器——納米抗體表麵塗膜細胞探針。它專用於監測病人體內細胞受環境化學致癌物(尤其是苯並芘和二口惡英)對細胞的損傷程度。這種納米探針能發出10~100納na米mi的de光guang,其qi通tong過guo抗kang體ti塗tu膜mo表biao麵mian的de光guang纖xian來lai測ce定ding細xi胞bao的de損sun害hai程cheng度du,精jing確que度du極ji高gao。科ke學xue家jia認ren為wei,今jin後hou如ru能neng大da規gui模mo推tui廣guang這zhe種zhong納na米mi探tan針zhen,就jiu能neng大da大da改gai善shan惡e性xing腫zhong瘤liu發fa病bing率lv高gao的de狀zhuang況kuang。
6.多用途無線傳輸監護儀
飛利浦公司醫療器械研發中心不久前對外宣布,他們開發出一種能自動傳輸信號的病員監護儀——SureSignVS2。該產品可讓醫生在辦公室內隨時監控病人的各項生命體征(如血壓、脈搏等)。
據研發中心負責人介紹,該儀器特別適用於新生兒、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據的麻煩。該公司將盡快向國際市場投放這種監護儀新產品。
- 基於傳感器網技術的醫療器械將成為未來幾年國際醫療器械市場上的熱銷產品
- 傳感器網應用範圍極為廣泛
- 幾乎80%的美國家庭擁有一台以上的家用電子診斷儀器
- 傳感器網可將遠在千裏之外的鄉村醫院的CT、MRI等電子診斷結果無線傳輸至大型醫療中心
拉近醫患空間距離
通(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)技(ji)術(shu),人(ren)們(men)可(ke)在(zai)家(jia)中(zhong)的(de)電(dian)腦(nao)上(shang)實(shi)時(shi)觀(guan)察(cha)到(dao)千(qian)裏(li)之(zhi)外(wai)的(de)尼(ni)亞(ya)加(jia)拉(la)大(da)瀑(pu)布(bu)的(de)水(shui)量(liang)變(bian)化(hua),牧(mu)民(min)可(ke)在(zai)家(jia)裏(li)觀(guan)察(cha)到(dao)他(ta)們(men)飼(si)養(yang)的(de)牛(niu)群(qun)或(huo)羊(yang)群(qun)在(zai)野(ye)外(wai)吃(chi)草(cao)的(de)情(qing)況(kuang),地(di)質(zhi)學(xue)家(jia)可(ke)在(zai)辦(ban)公(gong)室(shi)裏(li)觀(guan)察(cha)到(dao)地(di)震(zhen)、火山爆發等景象。在醫療器械行業,傳感器網也有巨大的應用價值。例如,幾乎80%的美國家庭擁有一台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,問題在於,即使病人自己測得血壓、血糖數據,他的醫生仍無法及時獲得第一手資料。
前不久,美國IBMgongsiyufoluolidadaxuedeyanjiurenyuanxieshouhezuo,liyongyizhitijijinyouhuangdoubandaxiaodeqianrushichuanganqiheteshuruanjianshishequyiyuandeyishengzubuchuhujiunengjishilejiedaotafuzedebingrendexuetang、血壓情況。這種隱藏在電子血壓儀、dianzixuetangyilidechuanganqikejiangcedeshujujishitongguowuxianfangshichuanshuzhiyishengdediannaozhong,zheyangjiunengshiyihurenyuanjishizhidingduizhengzhiliaocuoshi。gaixinjishudelingyiyoudianshi,liyongchuanganqiwangkejiangyuanzaiqianlizhiwaidexiangcunyiyuandeCT、MRI等電子診斷結果無線傳輸至大型醫療中心,以便專家進行會診。這種通過嵌入式傳感器與外界聯係、最終在電腦上顯示數據的特殊醫療器械,在國外又被稱為“靈巧型醫療器械”(smartmedicaldevice)。這種產品就像插上了翅膀一樣,使醫生不論遠近坐在辦公室內就能及時了解病人的身體變化並指導治療。
應用範圍極為廣泛
以下是國外已開發或正在開發中的若幹隻具有傳感器網功能的新型醫療器械產品:
1.自動血氧量監測儀
一些頭外傷、腦出血以及腦腫瘤等需及時進行顱腦手術,yibianquchunaozuzhilidexuezhonghuozhongliuzuzhi,fouzejiangweijibingrenshengming。danshi,danaoduiqueyangfeichangmingan,ruguozailunaoshoushuguochengzhongchuxiannaogongxuebuzushinaobuqueyangdadaoyidingchengdu,jiuhuishibingrennaozuzhishoudaoyongjiuxingshanghai。ershoushuyishengzaizuolunaoshoushushinanyiguanchadaobingrennaozuzhidequeyangqingkuang。meiguoDuke大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)不(bu)久(jiu)前(qian)開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)血(xue)氧(yang)監(jian)測(ce)新(xin)產(chan)品(pin),將(jiang)其(qi)緊(jin)貼(tie)在(zai)病(bing)人(ren)額(e)頭(tou)表(biao)麵(mian),一(yi)旦(dan)在(zai)顱(lu)腦(nao)手(shou)術(shu)中(zhong)病(bing)人(ren)腦(nao)組(zu)織(zhi)出(chu)現(xian)缺(que)氧(yang)狀(zhuang)況(kuang),它(ta)會(hui)立(li)即(ji)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)信(xin)號(hao),提(ti)醒(xing)醫(yi)生(sheng)加(jia)大(da)輸(shu)血(xue)或(huo)輸(shu)氧(yang)量(liang)。
2.通過眼球房水監測血糖的儀器
現xian在zai市shi售shou的de電dian子zi血xue糖tang儀yi大da多duo是shi由you病bing人ren自zi己ji刺ci破po手shou指zhi取qu得de血xue樣yang進jin行xing血xue糖tang測ce定ding的de。這zhe對dui患huan者zhe來lai說shuo有you一yi定ding麻ma煩fan。英ying國guo一yi家jia醫yi療liao器qi械xie公gong司si最zui近jin開kai發fa出chu的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi型xing血xue糖tang儀yi無wu需xu刺ci破po手shou指zhi就jiu能neng測ce得de病bing人ren的de血xue糖tang情qing況kuang。該gai儀yi器qi的de工gong作zuo原yuan理li是shi:利用光學傳感器發出的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血糖情況,檢測時間僅需5分鍾。業內人士認為,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。
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3.血栓定位傳感器julinchuangyixueyanjiubaodao,muqianjuedaduoshuzhongfengbingrenshuyuquexuexingzhongfeng,jinaoxueguanzhongdeshuanziyinqixueyexunhuanbuchangeryoufazhongfeng。ruguonengzhaodaoyizhongjianbianyixingdejingquecedingxueshuanweizhidefangfa,jiunengshiyishengjishiquchushuanzi,shinaobuxueliuhuifuchangtong。meiguoNIR公司借助先進的傳感器網技術開發出一種由激光二極管與螺旋狀高分子聚合物製成的柔性記憶器械,將其插入頸動脈後利用CT精確定位即可取出栓子。研究人員采用該產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(hen)多(duo)發(fa)病(bing)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)的(de)糖(tang)尿(niao)病(bing)患(huan)者(zhe)會(hui)患(huan)糖(tang)尿(niao)病(bing)足(zu),即(ji)足(zu)部(bu)因(yin)毛(mao)細(xi)血(xue)管(guan)壞(huai)死(si)而(er)發(fa)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)潰(kui)瘍(yang)。這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)很(hen)難(nan)治(zhi)療(liao)的(de)疾(ji)病(bing)。美(mei)國(guo)一(yi)家(jia)醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)開(kai)發(fa)機(ji)構(gou)發(fa)明(ming)了(le)一(yi)種(zhong)適(shi)用(yong)於(yu)糖(tang)尿(niao)病(bing)足(zu)使(shi)用(yong)的(de)新(xin)產(chan)品(pin)——lingqiaobengdai。qiaomizaiyuzaibengdailixiangqianyouyilitijixianxiaodechuanganqi。yishengtongguochuanganqifachudewuxianxinhaonengjishilejiebingrenzubukuiyangbianhua,ruzubuwendu、shiduyijiweishengwufanzhiqingkuangdeng,congerjishicaiquduizhengcuoshi。jujieshao,zhezhonglingqiaoxingbengdaizhongdechuanganqitijijinyouyilishazidaxiao,danqineibufuzadedianzixianlukequebaoxinhaojishichuanshu。
5.監測致癌物質的納米探針
生(sheng)活(huo)環(huan)境(jing)中(zhong)存(cun)在(zai)各(ge)種(zhong)致(zhi)癌(ai)物(wu)質(zhi),如(ru)苯(ben)並(bing)芘(bi)等(deng)。有(you)些(xie)人(ren)天(tian)生(sheng)對(dui)這(zhe)些(xie)環(huan)境(jing)致(zhi)癌(ai)物(wu)質(zhi)高(gao)度(du)敏(min)感(gan),他(ta)們(men)體(ti)內(nei)的(de)細(xi)胞(bao)因(yin)此(ci)更(geng)易(yi)受(shou)損(sun)傷(shang)從(cong)而(er)誘(you)發(fa)腫(zhong)瘤(liu)。如(ru)果(guo)醫(yi)生(sheng)能(neng)事(shi)先(xian)測(ce)定(ding)病(bing)人(ren)體(ti)內(nei)細(xi)胞(bao)受(shou)環(huan)境(jing)致(zhi)癌(ai)物(wu)的(de)損(sun)傷(shang)程(cheng)度(du)並(bing)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)中(zhong)止(zhi)細(xi)胞(bao)惡(e)變(bian)進(jin)程(cheng),就(jiu)能(neng)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)預(yu)防(fang)惡(e)性(xing)腫(zhong)瘤(liu)的(de)形(xing)成(cheng)。
美國橡樹嶺國家科學研究所的科研人員不久前宣布說,他們已開發出一種新型傳感器——納米抗體表麵塗膜細胞探針。它專用於監測病人體內細胞受環境化學致癌物(尤其是苯並芘和二口惡英)對細胞的損傷程度。這種納米探針能發出10~100納na米mi的de光guang,其qi通tong過guo抗kang體ti塗tu膜mo表biao麵mian的de光guang纖xian來lai測ce定ding細xi胞bao的de損sun害hai程cheng度du,精jing確que度du極ji高gao。科ke學xue家jia認ren為wei,今jin後hou如ru能neng大da規gui模mo推tui廣guang這zhe種zhong納na米mi探tan針zhen,就jiu能neng大da大da改gai善shan惡e性xing腫zhong瘤liu發fa病bing率lv高gao的de狀zhuang況kuang。
6.多用途無線傳輸監護儀
飛利浦公司醫療器械研發中心不久前對外宣布,他們開發出一種能自動傳輸信號的病員監護儀——SureSignVS2。該產品可讓醫生在辦公室內隨時監控病人的各項生命體征(如血壓、脈搏等)。
據研發中心負責人介紹,該儀器特別適用於新生兒、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據的麻煩。該公司將盡快向國際市場投放這種監護儀新產品。
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