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未来科技装备大揭秘 | 帕金森、糖尿病、癫痫......总有一款可穿戴设备能治你!

 sjw0923cn 2017-06-09

 


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颠覆未来医疗的可穿戴设备

 

所谓“可穿戴技术”其实是20世纪60年代,美国麻省理工学院媒体实验室提出的创新技术,利用该技术可以把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的衣着中,可支持手势和眼动操作等多种交互方式。

 

如今,随着慢性病人群不断扩大并呈现年轻化趋势、社会老龄化现象日益严重、国内医疗资源相对紧缺且费用支出相对较多,人们的健康观念正逐渐由被动治疗转变为主动监测与预防,以尽早发现可能的风险并及时予以纠正。

 

近年来,智能可穿戴技术的快速发展,极大地迎合了人们的医疗健康日常检测需求,让生理体征检测变得更加便捷。目前,市场上已经推出了多款针对体温、血压、心率、心电、睡眠、胎心等指标检测的智能可穿戴产品。

 

医疗健康类智能可穿戴设备因其持续、便捷的监控方式,愈加亲民的价格,以及逐渐完善的监测功能等优势,将在人们的日常生活中起到愈加重要的作用。

 

概括来说,可穿戴设备对于医疗领域的影响可以用两个字来形容——颠覆!而根据市场调研数据显示,预计到2020年,可穿戴产品销量将增长到1.6亿台的水平,同时,越来越多的基于健康监测的可穿戴产品,有望获得医疗级的新功能和认证。


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将可穿戴设备用于治疗帕金森症的初创企业

 

 

能够粗略地估计一天中用户的行进步数,对于一般健身追踪器或智能手表来说已经足够了,但是对于像帕金森这种运动障碍的患者而言,我们还需要创造出一种特殊的设备。

 

作为“总统创新奖”的两名获奖者,宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院的两名大学生——Alfredo Muniz和Sade Oba已经创建了这样一家公司,旨在将这一愿景变成现实。

 

他们的初创公司名为“XEED”,主要制造可穿戴式传感器,用于追踪用户肢体全天的移动情况。医生、理疗师以及患者都可以将这些数据作为治疗方案的一部分,来监测治疗进展和设定进一步治疗目标。

 

两名创始人Sade Oba和Alfredo Muniz都在休斯敦长大,从小就是邻居,而且在入取宾夕法尼亚大学之前就对健康相关的应用技术十分感兴趣。大学期间,Oba(主修机械工程)和Muniz(主修电气工程)突发奇想,希望将可穿戴设备应用于帕金森氏症的治疗中。

 

 

Oba在一封电子邮件中告诉表示:“作为机器人技术专业的学生,我和Alfredo当时正在开发一个移动智能家用机器人平台。但是,当我们试图将该产品商业化时,发现人们对该产品的接受程度并不理想…我们决定听取公司顾问的意见,从机器人身上取下一些小型传感器,并将其重新设计成可以准确追踪活动的设备。”

 

帕金森症患者的特征是间歇式震颤,可以通过药物和物理疗法进行控制。但是,这款产品可以帮助医生或患者自身了解何时发生了这些震颤行为,使得医生可以对患者的整体健康状况有更为详细的了解和把握。

 

XEED 的可穿戴设备类似于手环,可以全天追踪用户四肢,留意四肢震颤持续的时间和强度,以及他们随意活动的范围。护理人员可以访问这些数据,也可以将其发送到智能手机应用程序中。这款应用可以提供即时反馈信息,提示用户进行活动或是让用户追踪自己的活动进度。

 

 

Oba在一段视频中表示:“患者可以掌握这些信息,并确定自己是否需要对日常活动进行调整,以改善自己的生活质量。”

 

这种数据对个人及其理疗师和内科医生都很有用,而且一旦聚合,还能形成对研究人员极具参考价值的数据库。

 

Muniz在一封电子邮件中写道:“目前,我们正在设计第三种产品原型,我们会将 50 个人分成几个小组,让他们接受为期两周的测试,在测试中会注意他们穿戴设备的方式,指示器是否有用,他们是否记得去充电,以及需要对手机配套应用作出哪些调整等。”

 

XEED 设备可能已经接近最终设计形式,但若想上市仍需要获得美国食品与药品管理局(FDA)的批准,看究竟是会被列为辅助医疗设备,还是一级医疗设备。这意味着它还需要过一段时间才可以大规模部署——当然,小范围的研究肯定还要继续下去。

 

 

至于资金方面,这两位创始人已经在2015年赢得了宾夕法尼亚大学的“总统创新奖”(President’s Innovation Prize),并获得了20万美元的奖励,他们正是使用这笔高额奖金创建了XEED公司,研发自己的新产品。

 

Muniz写道:“许多投资者还与我们取得了联系,他们表示如果我们遇到什么困难,他们很愿意伸出援助之手。但是,目前我们正在寻求获得国家科学基金会(NSF)和国立卫生研究院(NIH)的资助。”

 

此外,XEED公司还与当地一家帕金森症康复中心建立了合作关系,寻求各种潜在的合作项目,帮助企业进一步发展壮大,也希望可以为帕金森患者做出更大的贡献。


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更多造福医疗界的可穿戴产品

 

1. 监测生命体征的“可穿戴胶布”

 

 

去年,美国德克萨斯大学的研究人员开发出一种经济实惠的可穿戴胶布,通过先进的微电子技术和聚合物粘合剂,能够方便地贴在皮肤表面,监测患者的生命体征,如心率、肌肉运动等等。

 

2. 改善近视的“智能隐形眼镜”

 

 

谷歌X和瑞士医药厂商Novartis正在研发一个新的项目,便是智能隐形眼镜。这款产品可以通过用户眼泪追踪血糖水平,另外还具有帮助眼球恢复自动聚焦能力、改善远视的版本。

 

3. 专为癫痫患者设计的“Embrace手环”

 

 

麻省理工学院的科学家研发出一款新型可穿戴设备Embrace,它是一款专为癫痫病患者设计的运动手环,能够监测活动、睡眠及生理反应,并在癫痫发作时即使通知监护人,其采集的数据对于治疗癫痫也具有积极意义。

 

4. 尿液检测工具“Scanadu Urine”

 

 

Scanadu Urine是由生产医疗健康设备的美国初创公司Scanadu研制的一款尿液检测工具,一开始是专门为检测孕妇的身体健康状况而研发的。之后,Scanadu公司准备把它应用到更广泛的女性健康检测中,包括肾脏疾病和糖尿病。

  

该款智能设备主要是检测尿样中的化学成分,检测尿液样色变化,因此Scanadu Urine需要配合Scanadu专用APP和智能手机的相机使用。

  

整个检测过程只需要不到一分钟就可以完成,用户拍下尿液照片,APP会自动检测尿液颜色,接着就能获取检测数据。然后,用户可以把数据发送给医生查看,以便给出指导性建议。

 

5. 检测乳腺癌的“智能内衣iTbra”

 

 

iTbra是由初创公司Cyrcadia Health为女性研究开发的专门检测乳腺癌的智能内衣,该产品形状与运动胸罩类似,内置一系列温度传感器,检测方便且速度快于平常用的X光检测。

  

iTbra的工作原理是,通过检测乳房的温度和血流量来判断用户是否有患有乳腺癌的风险,由于乳房当中肿瘤组织温度高于正常组织,iTbra通过温度传感器就可以在日常生活中进行检测。

  

检测数据可以通过iTbra智能胸罩移动终端的APP看到。除此之外,APP中还会向用户提供一些保护乳房健康的小窍门。

  

6. 监测糖尿病用药的“智能药丸Helius”

 

 

Helius智能药丸是由初创公司Proteus数字医疗公司研发的一种可吞服性智能药丸。其实际上是可消化性微芯片,该芯片随着药物被吞食,可以被人的肠胃吸收,配合外部贴在皮肤上的贴片,Helius就可以在人的体内实时监测各种人体体征,比如心率、呼吸、是否服药等等。

  

收集到的数据会被传送到用户的手机上,医生可以随时观察患者的身体状态和用药的依附性,方便观察病情,制定更个性化的医疗方案,建立高效的目标疗法。

 

一开始,该智能药丸被用于心力衰竭和高血压患者。目前,Proteus打算进一步把Helius应用于更复杂的病情中,比如精神分裂症和老年痴呆症。

 

据美国市场研究机构Markets andMarkets发布的研究报告指出,全球智能药丸市场到2020年将达到38.3亿美元,并在2024年达到89.8亿美元。

 

7. 为哮喘患者设计的“腕式脉冲血氧仪WRISTOX2”

 

 

WristOx2腕式脉冲血氧仪是专门为哮喘、充血性心力衰竭和慢性阻塞性肺疾病患者设计的产品,目前在医院应用非常广泛,这款产品是由美国Nonin燕牌公司生产研发的。

 

当然,除了在医院,该款设备也同样可以应用于家庭当中,可以检测你的心率和氧化作用效果等。

 

8. 人工胰腺系统“MiniMed 530G”

 

 

MiniMed 530G人工胰腺系统是由美国医疗科技公司美敦力(Medtronic)研究开发的,该系统由三部分构成:血糖监测仪、胰岛素泵、安全控制器。整个系统能模拟胰腺分泌,持续注射胰岛素。当监测仪得到佩戴者的血糖水平升高后,指示胰岛素泵注射相应剂量的胰岛素;当血糖水平达到安全器的预设值后,注射将自动停止,防止低血糖事件。

 

MiniMed还可以降低用户A1C(糖化血红蛋白)以及神经、视力和肾脏的出问题风险。该设备目前已经获得FDA批准,起始价格为7.35美元,只有胰岛素泵。


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可穿戴设备为医疗领域带来的改变

 

1.  穿戴设备将成为收集、整合和分析医疗保健数据的基础载体,通过穿戴设备的应用,实现健康医疗信息私人定制的模式,科技化的大健康管理将会成为现实。

 

2.  可穿戴设备能够帮助人们节约医疗成本、缩短诊疗流程,颠覆整个医疗就诊模式。相关研究报告指出,在全球范围内针对移动医疗服务效果的临床研究显示,出院后的远程监护可将病人的全部医疗费用降低42%,延长看医生的时间间隔71%,降低住院时间的35%等。

 

3.  未来将出现越来越多更加微型化、便捷化的可穿戴医疗设备。如美国食品和药物管理局(FDA)推出的结肠镜PillCam Colon装置,大小如一粒胶囊,用这样微小的设备做肠胃检查,将在很大程度上减轻病人在就医时的心理负担及生理上遭受的痛苦。

 

4.  此外,可穿戴设备与医疗大数据平台的结合,将对用户实现长期动态监测,达到疾病预防、提升诊疗水平等健康管理目标。基于可穿戴设备的移动医疗将带我们进入“治未病”(即能够发现疾病征兆,提出有针对性的解决方案,预防疾病的发生)时代。





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