哪些高科技傳感器應(yīng)用于應(yīng)對未來老齡化社會產(chǎn)生的問題？

隨著人口的不斷增長和老齡化，患者自動監(jiān)視系統(tǒng)變得越來越受歡迎。它們的流行不僅源于低成本，而且具有一致性和可重復(fù)性。此類別中的帶有傳感器的監(jiān)視設(shè)備也用途廣泛，因為它們既可以用于醫(yī)院，也可以在家中使用。

下面我們一起來了解在患者自動監(jiān)視系統(tǒng)中，可以應(yīng)用哪些高科技傳感器，來幫助我們應(yīng)對未來老齡化社會產(chǎn)生的問題。

1、可植入傳感器

植入式傳感器必須小巧，輕便，并與體重兼容，并且只需要很少的功率即可操作。最重要的是，它們一定不能隨時間衰減。由于它們是III類醫(yī)療設(shè)備，因此它們自動需要FDA批準。

植入式傳感器在進入生產(chǎn)之前通常需要兩到四年的開發(fā)和實施時間。通常，它們更昂貴，并且需要專家手術(shù)植入它們。功率要求是植入式傳感器的主要挑戰(zhàn)之一，因此，可以在沒有電源的情況下運行的傳感器是理想的選擇，但這種傳感器在市場上很少見。

例如，壓電聚合物傳感器，就是無須電源即能運行的傳感器之一。它體積小，可靠，耐用且不需要電源，因此非常適合振動檢測。這樣的傳感器可以用在監(jiān)測患者活動的起搏器中。

壓電聚合物傳感器的形狀是一個微小的懸臂梁，其一端附有重量，隨著人體運動而下降。每次患者移動時，傳感器都會產(chǎn)生信號。

以心臟起搏器為例，心臟起搏器隨后會接收到該信號，并以所需的速度使心臟跳動。傳感器可以區(qū)分各種活動，例如步行，跑步或其他身體活動。如果患者正在休息，則信號將為零，起搏器將以最小的速率使心臟跳動。這樣，傳感器信號與活動水平成正比。

微型壓電薄膜振動傳感器的長度為15/100英寸，包括裝有它的起搏器。植入的傳感器也可以由外部電源供電。例如，當射頻（RF）能量棒放置在人體內(nèi)部的傳感器附近時，它將為傳感器供電，然后，傳感器將記錄患者的測量結(jié)果，通過RF鏈接將數(shù)據(jù)傳輸回能量棒，然后返回休眠狀態(tài)。以這種方式使用植入式傳感器的另一個例子是腹主動脈后動脈瘤手術(shù)，其中植入式傳感器可以監(jiān)測手術(shù)位置的壓力泄漏。

2、導(dǎo)管和身體腔中的傳感器

相比植入人體的傳感器，通過切口插入的傳感器（通常在導(dǎo)管的尖端）的要求沒有那么嚴格，但仍需獲得FDA的批準。根據(jù)手術(shù)程序的不同，這些傳感器需要運行幾分鐘到幾小時，并且可以通過外部電源供電。

我們可以將導(dǎo)管末端的一對匹配的熱敏電阻引導(dǎo)至心臟的不同位置，以測量血液流量。它們可以通過線圈加熱或用冷流體沖洗以測量血液流速。當用冷流體沖洗時，第一個傳感器比第二個傳感器冷卻得更多，因為血流加熱了到達第二個傳感器的流體。由于這兩個溫度傳感器相距已知的距離，在該距離處可以控制流體的溫度和體積，可以通過讀取兩個傳感器的電阻值之差來計算血流量。這些熱敏電阻不需要外部電源。

3、導(dǎo)管消融傳感器

導(dǎo)管消融傳感器是通過切口臨時插入的，包含射頻能量源和測力傳感器。

射頻能量（與可植入傳感器用于發(fā)送數(shù)據(jù)的射頻能量一樣）經(jīng)常用于消融過程中，以燒毀死組織。至關(guān)重要的是，導(dǎo)管尖端施加到目標組織的力不得超過最大值，以避免對目標組織穿孔的任何可能性。

4、一次性MEMS壓力傳感器

一次性MEMS壓力傳感器可用于子宮內(nèi)壓（IUP）傳感器以測量分娩時的收縮壓力和頻率。該方法比常規(guī)皮帶更可靠，并在緊急情況下使用?？梢栽谶@些傳感器中內(nèi)置其他功能，例如羊膜液輸注和抽出。這些傳感器通過子宮插入并駐留在羊膜囊中。當嬰兒準備分娩時，傳感器即被取出。

5、體腔傳感器

體腔傳感器包括測量體溫的口腔和直腸探針。這些溫度傳感器被設(shè)計為小巧而堅固，并覆蓋有柔軟的涂層材料，以保護患者器官的內(nèi)層免于因接觸而遭受損壞。

6、微型熱電偶傳感器

微型熱電偶傳感器是靈活的細規(guī)熱電偶，可在需要快速，準確的溫度測量時使用。熱電偶由兩種不同的金屬組成，一端連接在一起。兩種金屬產(chǎn)生一個很小的獨特電壓，可以通過熱電偶溫度計對其進行測量和解釋。異種金屬分別絕緣，并且存在保護層以保持緊密的雙線構(gòu)造。微型熱電偶僅使用生物相容性材料制成，因此適用于醫(yī)療應(yīng)用。

7、外部傳感器

外部傳感器屬于一次性傳感器，可通過體液與人體產(chǎn)生接觸，但它們?nèi)晕挥谌梭w外部。

比如一次性血壓傳感器（DPS）。一次性血壓傳感器可用于外科手術(shù)程序和重癥監(jiān)護病房（ICU）中，以連續(xù)監(jiān)測患者的血壓。這是在手術(shù)或加護病房時測量血壓的可靠方法，通過將一次性血壓傳感器插入監(jiān)護儀中記錄患者的信息概況。但要注意的是，需要每24小時更換一次，以避免污染。

與藥物和體液接觸的另一個傳感器是用于血管成形術(shù)球囊充氣的傳感器。泵尖端的壓力傳感器將與鹽溶液接觸，該鹽溶液用作使氣球充氣和放氣的介質(zhì)。在此應(yīng)用中，壓力傳感器監(jiān)控施加的使氣球膨脹/收縮的壓力，并且需要承受200psi以上的壓力。如果施加的壓力太大，氣球可能會破裂并給患者帶來嚴重的并發(fā)癥。

編輯：jq