將新的皮膚貼片轉(zhuǎn)變?yōu)榭纱┐鞯亩喙δ芙】当O(jiān)測儀
據(jù)最新一期《自然生物醫(yī)學(xué)工程》（nature biomedical engineering）報(bào)道，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校（University of California，San Diego）的工程師開發(fā)了柔軟而有彈性的皮膚貼片，可以佩戴在頸部，持續(xù)跟蹤血壓和心率，并測量佩戴者的葡萄糖、乳酸、酒精或咖啡因含量。這是第一款可以同時(shí)監(jiān)測中樞血管信號(hào)和多種生化指標(biāo)的可穿戴設(shè)備。
研究人員說，這種可穿戴設(shè)備非常有助于患有潛在疾病的人定期監(jiān)測自己的健康狀況。這種裝置可以使高血壓和糖尿病患者受益，還可以用來監(jiān)測膿毒癥的發(fā)病，其特點(diǎn)是血壓突然下降，同時(shí)乳酸水平迅速上升。柔性皮膚貼片也將為ICU患者提供更方便的選擇，減少各種監(jiān)護(hù)儀對(duì)患者的束縛。
皮膚貼片的新穎之處在于它使用了完全不同的傳感器，并將它們?nèi)诤显谝粋€(gè)郵票大小的小平臺(tái)上。這種可穿戴設(shè)備可以收集大量信息，并以非侵入性的方式進(jìn)行，而不會(huì)造成不適或干擾日常活動(dòng)。研究人員說，每個(gè)傳感器提供一個(gè)物理或化學(xué)變化的單獨(dú)圖像。通過將它們整合到一個(gè)可穿戴的貼片中，醫(yī)生可以將這些不同的圖像結(jié)合起來，對(duì)人體的變化有更全面的了解。
這種貼片是彈性聚合物片，可以適應(yīng)皮膚，并配有一個(gè)血壓傳感器和兩個(gè)化學(xué)傳感器。一個(gè)化學(xué)傳感器測量汗液中的乳酸、咖啡因和酒精含量，另一個(gè)測量組織液中的葡萄糖含量。
血壓傳感器位于貼片中心附近，由一組小型超聲波傳感器組成，這些傳感器通過導(dǎo)電墨水焊接在貼片上。施加在換能器上的電壓使換能器向人體發(fā)送超聲波。當(dāng)超聲波從動(dòng)脈反彈時(shí)，傳感器檢測到回聲并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為血壓讀數(shù)。
化學(xué)傳感器由兩個(gè)電極組成，電極用導(dǎo)電油墨絲網(wǎng)印刷在芯片上。檢測乳酸、咖啡因和酒精的電極印在貼片的右側(cè)。它的工作原理是將名為毛果蕓香堿的藥物釋放到皮膚中誘發(fā)汗液，并檢測汗液中的化學(xué)物質(zhì)；另一個(gè)葡萄糖傳感電極印在左側(cè)，它的工作原理是使一個(gè)溫和的電流通過皮膚釋放組織液并測量其中的葡萄糖。
該研究小組目前正在開發(fā)升級(jí)版的皮膚貼片，其中將包括更多的傳感器，以便監(jiān)測更多與疾病相關(guān)的其他生物標(biāo)志物，從而為該設(shè)備增加更多的臨床價(jià)值。現(xiàn)有的補(bǔ)丁程序需要將傳感器連接到電源和臺(tái)式機(jī)以顯示其讀數(shù)。升級(jí)版的目標(biāo)是將所有這些內(nèi)容放到補(bǔ)丁上，實(shí)現(xiàn)完全無線。
