智能傳感器助力醫療器械與人工智能融合發展

國開聯 2022.06.16

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近年來，醫療器械作為涉及民生福祉的高新技術行業，是一個國家尖端技術實力和制造水平的證明，一直以來受到全球的關注和討論。各國家也不斷致力于高端醫療器械的創新與加快推動人工智能醫療器械產品上市。

據相關數據統計，2017到2022年間，以醫療物聯網為基礎的智慧醫療器械市場估值從149億美元增加到522億美元。2022年-2028年，人工智能技術在全球醫療保健市場的年復合增長率或將達到38.05%。

未來5到10年醫療器械智能化將成為大勢所趨，智能化設備以及智能化技術的運用在診斷、監護、手術、治療等過程都需保證患者的生命健康，而嚴苛的智能化器械產品離不開傳感器的使用。

隨著科技進步，醫療器械未來是否能真正實現智能化，關鍵在于底層組件—— 型醫用傳感器的技術發展情況。根據市場研究公司Grand View Research研究顯示，全球醫用傳感器市場規模將由2015年的98億美元增加到2024年185億美元。

智能醫療器械行業已被公認為最有前景的醫療發展領域，醫療電子傳感器也被認為是最具高價值的傳感器之一，在智能醫療器械行業的帶動下，智能傳感器的底層需求也將不斷擴大，目前也發展四大類新型醫用傳感器，主要包括柔性傳感器、植入傳感器、可消化傳感器、新型傳感器技術等。在納米技術的加成下，醫用傳感器將繼續向著小型化，微型化，低功耗，低成本，高靈敏度，多功能，安全無毒，可降解的方向不斷發展。

一、柔性傳感器技術：主要優勢為其材料柔韌、可彎曲延展

柔性傳感器的柔性基質材料與人體相適應，適用于穿戴設備和植入設備。主要包括：1）智能創可貼，可測量傷口PH值、溫度已經氧合作用，從而判斷和治愈傷口；2）智能繃帶，可為護理人員提供傷口情況的相關數據；3）柔性血氧計，能檢測大面積的皮膚、組織和器官的血氧水平，從而幫助監測愈合傷口；4)柔性可穿戴離子型濕度傳感器，可用于皮膚水分檢測；5）可穿戴汗液傳感器，監測表皮溫度和汗液里的汗液代謝物和電解質信息。

二、可植入傳感器：體積小、重量輕、生物相容性強，自身供電及運輸

可植入傳感器通常植入皮下器官中，獲取用戶的電生理或化學信息進行運輸，可精準監控生理信號實現個性化醫療。但傳統可植入傳感器存在損害體內周圍組織或細胞造成二次污染等問題。主要包括“體內GPS”——ReMix系統、神經塵埃、腫瘤納米熒光傳感器、可拉伸植入式應力應變傳感器。

三、可消化傳感器：由可降解電子器件制成，成本低，使用方便

一般的可消化傳感器附著在藥丸內部，由藥丸本身或消化道液相互作用供電，工作時將相關數據通過通信模塊輸給智能手機或其他終端。相較傳統胃鏡、腸鏡檢查，可消化傳感器成本低、使用方便，可減輕病人的痛苦。主要包括：1）氣敏傳感器膠囊，檢測消化道中微生物活動，實時判斷消化道的健康；2）可消化微型麥克風，監聽心和胚布來進行心率和呼吸頻率的計算；3）可卷曲消化傳感器，卷成藥丸服用后附著在腸壁或胃壁來檢測消化道節律性收縮，判斷腸胃疾病及食物攝入量。

四、新型生物傳感器：主要通過生物特征表現來傳達信息

常見的新型生物傳感器主要包括：1）DermalAbyss紋身墨水，傳感器能通過改變顏色反映體內PH、鈉和血糖水平的變化；2）血糖監測隱性眼鏡，可實現無需外部無線供電的隱性眼鏡進行血糖監測，即只需佩戴隱形眼鏡即能持續監測血糖值；3）納米呼吸傳感器，通過分析呼出氣體的標志物來檢測疾病；4）使用石墨烯檢測癌細胞，癌癥細胞的活躍度使石墨烯表面負電荷增大，通過石墨烯晶格原子振動能量的影響程度監測癌細胞。

醫療器械的發展也對傳感器廠商提出了新的要求，生產更符合生產應用及市場需求的產品。在保證性能前提下，對尺寸與質量、低電壓低耗能的特性、材料及規范標準都需進一步提高。同時，由于醫療器械的特殊性，對其衛生性、耐用性、康復性也有更高的要求。

因此，傳感器廠商需豐富產品線，提供更多類型、各類封裝、多種安裝選項的傳感器產品來滿足醫療器械的需求，未來隨著醫療器械的發展，將為傳感器帶來了新的挑戰和新的要求！

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附：

國開聯智能傳感器行業投資價值與未來趨勢報告

國開聯傳感器產業招商藍皮書（招商地圖/招商圖譜）

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