傳感器在醫(yī)療領域發(fā)揮的重要作用

傳感器作為物體的感覺器官，不僅在工業(yè)和電子設備上發(fā)揮重要作用，在醫(yī)療健康領域也扮演著重要角色。在新冠肺炎疫情防控過程中，傳感器的關鍵作用更是無法替代。為此，本報特約請傳感器領域有關專家、企業(yè)負責人針對傳感器在醫(yī)療領域的應用現(xiàn)狀及前景發(fā)表看法，以期未來在醫(yī)療設備中能見到更多國內傳感器的身影。

中電元協(xié)敏感元器件與傳感器分會秘書長郭猛：應聚焦各類應用場景

傳感器在醫(yī)療領域發(fā)揮的重要作用是有目共睹的，它在此次新冠肺炎疫情中發(fā)揮作用的領域主要有：病理檢測、人員生理參數(shù)監(jiān)測、生命維持系統(tǒng)以及環(huán)境控制等方面。

從技術角度看，除了生物傳感器成熟度較低外，國內在其他傳感器方面已經(jīng)具備開發(fā)能力，但是大多數(shù)廠家都是集成商，不具備核心器件研發(fā)能力，少數(shù)具備能力的單位又不會同時滿足各類傳感器研發(fā)要求。因此，需要培育幾家高水平的掌握核心技術的行業(yè)內專業(yè)的領軍企業(yè)。生物傳感器需要開展前沿研究，與醫(yī)學結合跨界融合會是一個新的經(jīng)濟增長點。另外，由于市場規(guī)模太小無法撐起GDP，作為一個初創(chuàng)公司，2到3年是不會有收益的，這導致有些冷門應用、市場規(guī)模偏小的傳感器專業(yè)、基礎材料專業(yè)，沒有企業(yè)愿意潛下心來專心開展研究，如這次疫情用到的紅外測溫設備中的熱電堆紅外傳感器的基礎技術研發(fā)。

從市場角度看，此次的疫情充分說明，關鍵的核心技術和生產(chǎn)能力還要靠自己。多年來，國家對傳感器等電子元器件、基礎材料的企業(yè)的財稅政策沒有到位，例如做基礎器件應該免一部分稅，不能和一般房地產(chǎn)公司一樣采用相同的稅率，否則企業(yè)家短視行為無法避免。

國內傳感器企業(yè)應該從此次疫情中調整思路，重視基礎器件的研發(fā)和人才的培養(yǎng)，發(fā)揮集團優(yōu)勢，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，為國內傳感器行業(yè)營造良好的發(fā)展環(huán)境。此時此刻，國內傳感器行業(yè)迫切需要行業(yè)組織發(fā)揮作用，聚焦各類應用場景，力爭培育出千億元級及以上的龍頭企業(yè)。

賽迪顧問物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心分析師趙振越：整合資源 向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸

傳感器在疫情防治期間發(fā)揮的作用可以用“凸顯”兩個字概括。全國多地的醫(yī)院、車站、機場等人流密集的公共場所發(fā)熱人員篩查和監(jiān)控要用到紅外測溫儀和紅外熱成像儀，它們就像是一雙探知熱量的眼睛，能快速找出并追蹤體溫較高的人員。其核心就是紅外傳感器也叫紅外探測器。

此外，傳感器在醫(yī)療領域的應用也日益豐富。無線傳感器網(wǎng)絡可對傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)進行有效優(yōu)化，可以實時監(jiān)控患者狀態(tài)，醫(yī)用可穿戴設備中的多種傳感器可以收集人體血壓、血氧、體溫、心率、心電圖、呼吸等用于臨床觀察的各種體征信息，具有低負荷、可移動操作、使用簡便、支持無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍攸c。無線傳感網(wǎng)絡可以與醫(yī)院信息系統(tǒng)相連，把每日所測得的數(shù)據(jù)錄入患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)庫之中，從而實現(xiàn)遠程醫(yī)療，減少醫(yī)護人員用工壓力和感染風險，診療效率高。

機器人在醫(yī)院問診和醫(yī)護工作中同樣發(fā)揮了重要作用，它可實現(xiàn)醫(yī)務工作無人化。機器人集成了多種傳感器，比如人臉識別用到圖像傳感器，語音交互用到麥克風，激光雷達進行測距，運動傳感器進行導航定位等。集成傳感器的無人機、無人車可進行遠程測溫、消毒、監(jiān)控和運輸?shù)取?/p>

國內傳感器企業(yè)應該從此次疫情中總結經(jīng)驗，首先，應和上、下游企業(yè)密切配合，將系統(tǒng)解決方案針對特定場景和應用的實際要求及時進行產(chǎn)品的優(yōu)化和迭代。其次，傳感器企業(yè)應和人工智能、5G通信等企業(yè)合作探索智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化的感知方案，實現(xiàn)智能感知，提高感知的精度和效率。最后，傳感器企業(yè)應加強自身的核心競爭力，一方面實現(xiàn)傳感器核心技術的自主可控和技術迭代，另一方面整合內外部資源，向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸。

西安中星測控有限公司總經(jīng)理谷榮祥：跨界合作開展生物傳感器研究

在這次嚴重的新冠肺炎疫情當中，對大多數(shù)中國人來說，“口罩”和“紅外測溫儀”成為各種媒體中流行的“熱詞”。

大家知道，無論點式的還是面式的紅外測溫儀，基本由五部分組成：溫度傳感器（主要是熱電堆溫度傳感器）、集成電路處理器、光學透鏡系統(tǒng)、數(shù)字顯示系統(tǒng)及外殼。因而傳感器三個字又一次高頻度、廣覆蓋地展現(xiàn)在普通大眾面前。實際上，大量的傳感器安裝在相關的醫(yī)療設備上，被廣泛地應用在這次搏擊新型冠狀病毒的戰(zhàn)役之中。

在物理傳感器方面，差壓傳感器及溫度傳感器大量應用在負壓救護車或負壓隔離病房，磁傳感器及超聲波傳感器用于CT機或透視機，壓力傳感器及流量傳感器用于呼吸機。

在化學傳感器方面，濕度及氧氣傳感器用于隔離房空氣質量監(jiān)測，很多不同的氣體傳感器用在多種醫(yī)療器械中。

在生物傳感器方面，由于研發(fā)相對滯后，所以只能期待在未來的防疫當中起到關鍵作用。

這次新型冠狀病毒疫情，對中國的傳感器產(chǎn)業(yè)是一次檢驗，檢驗出來我們的不足。疫情發(fā)生之前，我們更多地討論傳感器的產(chǎn)業(yè)安全，但這次疫情更多地檢驗出了傳感器對保障中國人民生命健康的生命安全。如何進一步加強和促進中國傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應該做到以下幾點：第一，必須加強傳感器基礎的技術研究和產(chǎn)品研究，尤其是和人民生命相關的傳感器方面的研究，不能再依賴國外的技術或產(chǎn)品。第二，加強生物傳感器的基礎研究及產(chǎn)品研究，醫(yī)學界、生物界、物理界、電子界以及人工智能界相互合作，使中國的生物傳感器能領先于全球。例如我們要努力研發(fā)出細菌、病毒傳感器，使我們能夠快速鑒別病毒的產(chǎn)生及傳播渠道。第三，在開展傳感器研究的同時，更要加強傳感器后續(xù)產(chǎn)品的研究。傳感器界要和醫(yī)療界結合起來，研制各種不同的醫(yī)療器械和醫(yī)療工具。第四，傳感器要和物聯(lián)網(wǎng)同步研究。各種醫(yī)療系統(tǒng)要兼顧正常時期和疫情發(fā)生時期，例如疫情發(fā)生時用在機場的紅外測溫系統(tǒng)，平時就應該安裝在各大主要醫(yī)院，通過人工智能對發(fā)熱情況進行預警；護士要給病人測體溫，安裝物聯(lián)網(wǎng)的測溫系統(tǒng)，平時可以減少護士的勞動強度，疫情時可以減少護士與病人的接觸時間，降低感染概率。第五，傳感器要和智慧城市結合，預防及快速檢驗到疫情的發(fā)生。各種環(huán)境傳感器及人工檢驗，可以安裝在海鮮市場、農(nóng)貿市場、大型醫(yī)院、大型養(yǎng)豬場、大型養(yǎng)雞場等人員密集，同時又容易產(chǎn)生細菌及病毒的場所，通過智慧城市的人工智能計算系統(tǒng)，把結果及時報送到政府相關部門，能夠讓有關部門對疫情進行早期的初步甄別和預防。

蘇州諾聯(lián)芯電子科技有限公司總經(jīng)理郭安波：研發(fā)新品要兼顧多個垂直市場

傳感器在此次疫情中的作用是通過醫(yī)療儀器和設備發(fā)揮出來的。下面是一些常用到的醫(yī)療設備和相對應的傳感器：耳溫槍和額溫槍其核心元件是MEMS技術的熱電堆探測器；體溫篩查用的紅外熱像儀里面用到非制冷焦平面紅外探測器；給肺炎病人進行吸氧治療的呼吸機，里面會用到醫(yī)用氧氣傳感器、二氧化碳傳感器，以及氣壓監(jiān)測傳感器；給病人注射用的自動注射裝置，里面用到的輸液泵壓力傳感器和堵針監(jiān)測壓力傳感器；監(jiān)護儀夾在手指頭上的血氧飽和度傳感器，該傳感器通過一個發(fā)射管和一個接收管，測定通過組織床的光傳導強度，來計算血紅蛋白濃度及血氧飽和度；在醫(yī)療裝備和器材消毒方面，會用到高濃度的臭氧消毒，消毒過程中和消毒后的監(jiān)測要用到電化學臭氧傳感器。諸如此類，不勝枚舉。

醫(yī)療儀器設備領域是一個萬億元的大市場，給國內的傳感器企業(yè)帶來相當大的機遇。因此，建議國內傳感器企業(yè)做到以下幾點：第一，市場是第一位的，研發(fā)新產(chǎn)品的時候要兼顧多個垂直市場，例如醫(yī)療+工業(yè)、醫(yī)療+環(huán)保、醫(yī)療+軍工。這樣定義出來的產(chǎn)品雖然研發(fā)成本會高一些，但好處是銷量也擴大了。第二，醫(yī)療行業(yè)見效慢，往往需要好幾年，才能將一個物料用到醫(yī)療儀器中去，要有充分的耐力和恒心。第三，要按照客戶的要求持續(xù)地改進，國內的產(chǎn)品在研發(fā)能力上并不弱，但在質量管控上比較欠缺。逆水行舟，不進則退，只有持續(xù)地改進，保持質量的穩(wěn)定，才能形成良好的口碑。第四，傳感器行業(yè)是高科技行業(yè)，需要高級人才，因此，招聘一部分高學歷的人才是必需的。人才成長需要一定的時間，即使是高學歷的人才沒有10年左右的歷練，也是設計不出好產(chǎn)品的。第五，需要有充足的資金，因為人才招聘、人才培養(yǎng)、市場拓展、持續(xù)改進都需要大量的資金。傳感器行業(yè)不是一個賺快錢的行業(yè)，但卻是一個可以持續(xù)獲取高利潤的行業(yè)，因為它有很高的技術壁壘和行業(yè)壁壘，特別是中高端的傳感器產(chǎn)品。

國內傳感器企業(yè)普遍規(guī)模小、資金有限，當前疫情給中小企業(yè)帶來的已經(jīng)不是困惑了，而是生死存亡的危機。中小企業(yè)的資金儲備量不足，我們就按資金儲備最為充足的企業(yè)來說，以資金儲備時間15個月來計算，如果全國所有的中小企業(yè)資金儲備量是平均分布的，那么在3個月內“彈盡糧絕”的企業(yè)就會占到20%，其絕對數(shù)字是非常龐大的。中小企業(yè)現(xiàn)在急需的不僅僅是控制住疫情、盡早開工，還需要金融、財稅、工商、勞動法務部門的對策，讓這20%的企業(yè)能夠挺過去。

鄭州煒盛電子科技有限公司常務副總經(jīng)理古瑞琴：打造具有區(qū)域特色的傳感器產(chǎn)業(yè)基地

本次新冠肺炎疫情，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重大影響。傳感器在本次疫情防控方面發(fā)揮了重大作用，大家最為熟悉的是用于人體體溫測量的耳溫槍、額溫槍，其中用到的主要是熱電堆紅外傳感器。熱電堆紅外傳感器是由一系列熱電偶串聯(lián)組成的溫度傳感器。熱電偶兩端由兩種不同材料組成，當一端接觸熱端、一端接觸冷端時，由于seebeck效應在兩種不同材料之間會產(chǎn)生一個電勢差，電勢差的大小與兩種不同材料之間的溫度差有關。熱電堆傳感器將一系列熱電偶串聯(lián)在一起，從而提高傳感器的探測靈敏度。除了熱電堆傳感器，在疾病治療階段，用于醫(yī)療設備的紅外熱成像傳感器，可應用于CT等醫(yī)療檢查設備。目前，紅外熱成像傳感器主要依靠進口，它對傳感器的可靠性、分辨率要求較高。

近幾年，國內傳感器產(chǎn)業(yè)包括非接觸測溫及其他人體健康監(jiān)測用傳感器有了長足發(fā)展，但面對突入其來的疫情，整個產(chǎn)業(yè)鏈滿足突發(fā)性需求的能力仍面臨巨大挑戰(zhàn)。核心因素是整個行業(yè)高度碎片化而缺乏領軍企業(yè)，低水平的技術、產(chǎn)品、應用，低效率的工藝是目前國內整個傳感器行業(yè)的現(xiàn)狀。而這種狀況要高效、高質量地應對此次疫情是很難的。

以此次疫情用到最多的人體體溫監(jiān)測紅外傳感器為例，它涵蓋了多個領域與學科，對人才和加工設備的要求十分嚴苛。針對這個問題，國內的傳感器企業(yè)首先要耐得住寂寞，放眼未來，在核心材料、技術、工藝、裝備等方面，加大資源整合與對外合作的力度，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)，面向市場應用，堅持創(chuàng)新。其次要開闊思路，積極為核心傳感器的政策制定、行業(yè)規(guī)劃、成果轉化、產(chǎn)學研結合等建言獻策，積極協(xié)助政府整合國內傳感器資源，根據(jù)區(qū)域資源優(yōu)勢及細分行業(yè)優(yōu)勢，建立產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，打造具有區(qū)域特色的傳感器產(chǎn)業(yè)基地，促進地區(qū)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而進一步帶動整個國內傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

北京久好電子科技有限公司董事長劉衛(wèi)東：期待出現(xiàn)能檢測空氣中病毒的新型傳感器

傳感器，顧名思義就是把要感知的各種變化量通過特定電子儀器來轉變?yōu)楹竺嫦到y(tǒng)所需的、可以被電子處理的數(shù)據(jù)，如溫度的變化、壓力的變化、濕度的變化，等等。

面對突如其來的疫情，傳感器在早期監(jiān)測疫情變化、民眾自我防范與監(jiān)測、控制疫情擴散等方面起到巨大的作用。北京久好電子的產(chǎn)品中，能用于疫情控制相關的傳感器有：體溫傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器等。詳細來說，現(xiàn)在大家每天都使用的、在腦門上嘀一聲來測體溫的測溫計，用的是紅外傳感器；給疑似或確診患者身上帶的通常是可以連續(xù)測溫的藍牙體溫貼；用于醫(yī)院辦公室和病房的空氣控制系統(tǒng)，通常說的正壓負壓，就會用到高精度壓差傳感器；另外還有感知人進出的紅外熱釋電傳感器，普遍用于門自動開關、監(jiān)控自動開關、燈的自動開關等；甚至病毒疫苗、藥品等儲藏運輸所需的設備也離不開溫濕度傳感器。

目前來看，此次疫情大大影響了國內相當多傳感器企業(yè)的發(fā)展，一段時間內，幾乎所有的工廠都無法正常開工。原本中國的傳感器企業(yè)數(shù)量就很少，規(guī)模均不大，技術上仍有諸多難關需要克服，大家都還處于剛剛發(fā)展的起步階段，現(xiàn)在遇到了這次從天而降的疫情打擊，幾乎一夜之間大部分傳感器企業(yè)都把原先定好的2020年發(fā)展目標調整為2020年企業(yè)能渡過這次難關、生存下來。同時，那些以出口為主的傳感器企業(yè)、以湖北客戶為主的企業(yè)等，更是遭遇了巨大的打擊，疫情變化足以決定這些企業(yè)的生死存亡。

在中國傳感器企業(yè)遭受一段時間無法正常開工的打擊的同時，用于抗擊疫情的有關連續(xù)監(jiān)測體溫、機器人護理和心理看護等的傳感器產(chǎn)品，迎來深入發(fā)展的機會。另外，因為本次疫情，人們期待能檢測空氣中病毒的新型傳感器的出現(xiàn)，希望能及時預警各種風險，除了給出PM2.5值的多少以外，還能監(jiān)測出感冒病毒、冠狀病毒等。與此同時，對于已有的測溫傳感器市場，在測溫計大量使用的現(xiàn)在，能夠獲得以往幾十倍的使用反饋，擴大的使用群體能為企業(yè)改良產(chǎn)品性能起到很大作用，進一步推動企業(yè)研發(fā)出更好的傳感器產(chǎn)品。
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