人工智能推动医疗建设 同时将带动可穿戴医疗设备进入快速发展期

10年前，可穿戴医疗器械（wearable medical device）还属于概念性产品，但如今，如雨后春笋般出现，应用于消费者日常生活。目前，市场上的可穿戴医疗器械产品已发展成为一种智能化、数字化的高科技产品，它们代表着医疗器械产业的发展新方向。

2018年4月，国务院办公厅下发《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》，人工智能成为推动医疗建设的重要技术手段，同时将带动可穿戴医疗设备进入快速发展期。国内可穿戴设备研发也如火如荼。

2018年7月，由东南大学与联想合作研发的“穿戴式智能心电衣”在江苏省人民医院进行临床试用。据了解，该监测设备类似于日常生活中的紧身衣、T恤，主要针对心血管疾病患者、老年人和儿童，以及现在快节奏环境下的亚健康白领人群设计研发，通过衣服里面的干性电极，能够实时监控预警患者的心脏、睡眠以及情绪，让患者随时随地了解自己的身体状况，同时还能有效促进对心血管疾病患者的及时救援。

随着医疗设备技术的进步，与可穿戴设备兼容的智能手机医疗保健应用程序越来越多，医疗服务供应商对无线连接青睐越来越明显，以及大众对身体健康的重视度日渐增加，可穿戴医疗设备产业迎来爆发式增长。2016年全球可穿戴医疗器械市场总销售额为20 亿美元，2017年为23.94 亿美元，2018年超过30 亿美元，预计2023年有望超过60 亿美元，产业发展充满活力。

（注：2023年数据为预测数据 ）

盘点近期可穿戴设备新技术

1、可穿戴设备从静脉血采集癌细胞

2019年4月6日报道：血检是癌症诊治过程中必不可少的程序，医生需要通过血样分析获取更多的癌细胞信息，但没一个病人愿意频繁被抽血。美国密歇根大学研究人员1日在《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们开发出一种可以直接从患者静脉血液中持续收集癌细胞的可穿戴设备，其采集效率远超静脉穿刺采样。研究人员称，该设备可以帮助医生更有效地诊治癌症。

癌症肿瘤会将大量癌细胞释放到血液中，这些被称为循环肿瘤细胞（CTC）的癌细胞，大多数不能在血液中存活，而存活下来的则有可能发展成转移灶，它们更为致命。

如今CTC已成为各种癌症患者预后的既定生物标志物，可帮助医生获得更有价值的治疗信息。但目前的离体CTC分离技术依赖于静脉穿刺，受采血量所限，一次采样所能捕获的CTC数量有限，即使是在一份晚期癌症患者的标准样本中，所采集到的癌细胞数也不超过10个。

而密歇根大学团队研发的新设备，能够对患者静脉中的血液进行持续筛查，极大提高了CTC捕获效率。犬模型试验显示，使用该设备能够在2小时内筛查1%—2%的全血，每毫升血液中捕获的CTC数量是抽血采集的3.5倍。

该设备十分小巧，只有2×2.5×1英寸大小（1英寸为2.54厘米），可戴在手腕上，通过导管连接到手臂静脉。通过使用肝素（一种可以防止凝血的药物）及不会伤害细胞靶向免疫标记物的灭菌方法，该设备在使用过程中可保证血液不会凝结，细胞不会堵塞芯片，整个设备完全无菌。

研究人员估计，这种可穿戴设备可在3—5年内用于人体试验，帮助医生查看癌细胞的详细信息，进而优化人类癌症的治疗方法。

2、可穿戴皮肤检测器可检测伤口愈合状况

2019年4月3日报道：纽约州立大学宾汉姆顿大学的研究人员开发出符合皮肤的电子设备，可以为用户提供长期，高性能的实时伤口监测。

生物传感器是一种分析装置，它将生物成分与物理化学检测器结合起来，观察和分析化学物质及其在体内的反应。传统的生物传感器技术虽然在医学领域取得了巨大进步，但仍然存在克服和改进的局限性，以增强其功能。宾厄姆顿大学亲密生物综合生物传感器实验室的研究人员开发了一种皮肤启发的开放式网状机电传感器，能够监测皮肤上的乳酸和氧气。

研究人员希望创造一种新的传感器模式，与佩戴者的身体无缝融合，最大限度地提高身体分析，帮助理解化学和生理信息。

“这个话题对我们很有意思，因为我们对不久的将来伤口愈合进展的实时现场评估非常感兴趣，乳酸和氧气都是获得伤口愈合进展的关键生物标志物。”

他们希望未来的研究能够利用这种皮肤灵感的传感器设计来整合更多的生物标记物，并创造更多的多功能传感器来帮助伤口愈合。他们希望看到这些传感器被开发并入内部器官，以增加对影响这些器官和人体的疾病的认识。

“生物模拟结构传感器平台允许生物组织和生物界面电子设备之间的自由传质，因此，这种紧密的生物集成传感系统能够确定关键的生化事件，同时对生物系统不可见或不引起炎症反应。”

3、苹果可穿戴设备未来将增加独特的生物识别方式

2019年4月2日报道：生物识别技术已经普遍用于移动设备使用安全上，iPad和iPad等设备都有指纹识别或面部识别，而Apple Watch是苹果推出的唯一不提供生物识别安全性的移动设备，每次在未佩戴的情况下访问Apple Watch时，都必须输入PIN码，但在检测到手表并未佩戴在手臂上或并未与皮肤接触之前，它不会再要求输入密码。

但PIN码同样存在被破解的危险。近日美国专利和商标局公布了苹果提出的“可穿戴电子设备以光场相机来执行手腕背侧生物识别”的专利。正如标题所示，苹果考虑在Apple Watch背面使用一个光场相机，实际上由多个相机传感器和光发射器组成。传感器可以协同工作以捕获足够的数据，从而形成完整的场景图像。

如此，相机与传感器元件组将在Apple Watch与手腕接触时拍摄图像，以捕捉皮肤下的元素，从而可以检测用于佩戴者的生物信息包括毛囊开口、血管图案、静脉、动脉、肌腱、结缔组织、皮肤色素沉着、毛孔和骨骼形状等等特征列表。然后通过其中一个或多个元素用于身份验证。

虽然苹果按惯例会定期向美国专利商标局提交大量专利申请，但并不能保证这些创意能够进入未来的苹果产品和服务。它们主要表现出苹果对于这方面的兴趣。

这项专利具有一定的前景，因为它可以提高Apple Watch在当前状态下的安全性，让它变得像iPhone与Face ID的组合一样安全。

另外，苹果对于静脉传感的想法还不止于此，3月14日的一项专利申请提出了使用静脉匹配技术扫描皮肤下方区域，加强人脸识别精准度的方案，这将进一步加强Face ID系统，哪怕是长得再相像的双胞胎也能轻松识别。