贴在皮肤上的又薄又软的电子系统开始改变医疗保健。数百万早期版本的传感器、计算机和发射器被编织成柔性薄膜、贴片、绷带或纹身，仅在神经学应用领域的几十项试验中就得到了应用;而且他们的数量还在快速增长。十年内，许多人将一直佩戴这种传感器。他们收集的数据将被输入机器学习算法，以监测生命体征、发现异常和跟踪治疗。

 

医疗问题将在早些时候公布。当病人在家时，医生将远程监控病人的康复情况，如果病情恶化，医生将进行干预。疫情高峰将被迅速标记出来，从而使当局能够调动资源，查明易受感染人群，并监测所发药物的安全性和有效性。所有这些都将使卫生保健更具预测性、安全性和效率。

 

我们现在在哪里?第一代生物集成传感器可以跟踪生物物理信号，如心律、呼吸、温度和运动。更先进的系统正在出现，可以跟踪某些生物标志物(如葡萄糖)以及吞咽和说话等动作。

 

小公司正在将持续测量临床数据的软生物传感器系统商业化。其中包括加利福尼亚州圣何塞的重要连接;加州旧金山的iRhythm;马萨诸塞州列克星敦的MC10;以及伊利诺斯州埃文斯顿的Sibel Health。例如，iRhythm公司的一次性Zio贴片可以连续14天监测心脏的电脉冲，在检测心律失常方面比医院的间歇性检查更有效。但它体积庞大，而且是临时的，数据必须在使用后下载，而不是实时传输。

 

来自我们实验室的更先进的传感器正在伊利诺斯州芝加哥进行临床试验。这包括更小的心率、呼吸和温度传感器网络。它们可以无线传输数据，而且非常柔软，可以放在早产儿的胸前，而不会损伤他们脆弱的皮肤。当护士、医生或父母想要抱起一个婴儿时，他们没有必要切断一大堆电线。类似的系统可能会在截肢者的四肢窝和假体之间的界面上感知压力和温度。

 

要使可穿戴传感器适合广泛使用，必须克服许多挑战。在材料、设备和电路设计方面的创新必须使软生物传感器更小、更薄、更轻、更省电。必须提高测量的准确度、精密度和范围。监管、成本、可用性和数据安全都需要关注。

 

在此，我们概述了行动的优先事项。

 

待办事项列表

 

生物标志物。到目前为止，美国食品和药物管理局(FDA)批准的所有柔性传感器系统都收集生物物理信号。生物化学特征，如葡萄糖或激素水平，如果不用针扎皮肤，是很难收集到的。

 

一些新兴的设备通过将一根细丝插入皮肤来收集液体。检测汗液中的化学物质是一种很有前途的替代方法。汗液含有许多与细胞健康和器官功能(如电解质)、免疫系统(细胞因子)和药物相互作用(代谢物)有关的指标。汗液传感器正在开发中，可以捕捉氯、葡萄糖、乳酸、尿素、肌酐、酒精、pH值，甚至重金属。量化汗液中的蛋白质和激素水平将进一步提高这些传感器的适用性。

 

尽管如此，传感器仍需要能够收集和分析汗液，而不会使其受到污染或降解，它们还需要新的化学测试和检测方法。

 

工具。成像和光谱学能力将允许对人体进行实时评估。例如光学相干层析成像、共焦显微镜、拉曼光谱和双光子激发显微镜。如果这样的系统可以小型化，他们可以诊断皮肤肿瘤而不需要活检样本或手术。它们目前仍然价格昂贵、体积庞大，而且是有线的。

 

疗法。创造皮肤感觉的界面，比如振动，可能会促进康复，尤其是通过语言和运动疗法。药物可以通过皮肤贴片来传递，因为它们已经用于晕车(东莨菪碱)、疼痛(芬太尼)、避孕(诺孕酮和乙炔雌醇)和高血压(可乐定)。这种释放可以通过电、声或热来触发，198彩平台黑钱吗，从没听过198彩黑钱的消息198彩娱乐，一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱，信誉好，技术666，游戏彩种丰富，例如，通过加热聚合物口袋。传感器还可以提供电或热刺激来治疗神经紊乱或调节疼痛。

 

植入物。软传感器系统可以在体内使用。一个薄的，灵活的植入物可能被包裹在心脏或脊柱周围来监测和刺激它。追踪大脑电活动的超薄、灵活技术的示范版本已经在老鼠、奶牛和非人类灵长类动物身上进行了测试。实际的挑战包括开发生物相容材料和制造超薄层，以保护电子产品数年或数十年。有些贴片在完成它们的工作后可能会融化而无害，就像伤口愈合一样。

 

材料和设计。还有工作要做，以使设备更不易被佩戴者察觉。今天的补丁通常包括硅弹性体基质中的超薄硅电子产品。未来，有机聚合物可用于制造自我修复的生物传感器。这些柔软的材料将有它们自己的功能，也许是抗菌的，或者如果检测到生化反应，它们能够改变颜色。能量可以从身体运动、热量变化或血液流动中获得，而不是从电池中获得。

 

数据。传感器的组合需要设计以适应特定的条件。例如，对于帕金森氏症，手上的一个传感器就足以检测到震颤。但在人中风,描述脚击中地面行走时,有多难有多强他们吞下或良好睡眠需要额外的传感器和数据输出,从加速计,陀螺仪、微流体传感器和心电检测仪和肌电描记器(电活动在心脏和肌肉,分别)。为了提高数据质量，这些传感器应该安装在身体上收集信息的最佳位置——例如，心电图信号应该记录在胸部，而不是手腕上。脚踝上的传感器可以更好地评估步态。需要过滤掉噪音,需要做出决策是否最好是流到云的所有数据或处理芯片和传输上的一些关键参数或见解从基础数据中提取的形式警告或通知。

 

解释。需要开发数字仪表盘，使医生和病人能够跟踪输出、记录变化并做出临床决策。机器学习模型需要改进，例如预测病人出院、能够在没有帮助的情况下安全地行走或进食需要多长时间。社区的长期监测将有助于医生评估中风康复、帕金森病和其他疾病的演变。

 

的行为。需要更多地了解患者如何在日常生活中使用生物传感器。如果人们要连续几周或几个月佩戴这些设备，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。，那么这些补丁就必须看起来是可以接受的，并且具有理想的吸引力。他们应该是舒适的，并保持良好的接触与皮肤在清洗或锻炼。虽然一些传感器现在小到可以用手指甲装上，薄到不能穿衣服，但它们还需要变得更小更薄，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。。