人体传感器:无线传输健康数据

2013-08-09 19:30:14来源: 中国科学报

    如果你正处在戒烟或者减肥的过程中,偶尔管不住嘴,偷偷抽几口或者吃太多,你的牙医可能在第一时间掌握你的“破戒”行为。原因是,你的牙齿内被植入了一个传感器,口腔的一举一动都将得到监控。
 
    台北国立台湾大学的褚浩华和同事发明了这个传感器,它位于一块非常小的电路板上,能够放入假牙或牙柱上,他们希望传感器能够缩小到放入龋洞或牙冠里。
 
    传感器内的软件可以识别每一个颌运动样式的指示,然后统计病人咀嚼、饮水、说话、咳嗽或者吸烟的时间,并保存相关数据。牙齿传感器的加速计会把口腔活动数据发送到智能手机上,据此医生能够了解患者情况。
 
    研究人员表示,已有8人植入了这种传感器原型,系统识别口部活动的正确率达到94%。不过,目前,传感器原型还必须通过外部电线连接到电源上,他们认为,研发微电池是当务之急,如果能够将设备微型化以及无线,它将有无限的潜力。
 
    事实上,这并不是牙齿传感器的唯一发明。美国普林斯顿大学的科学家研发了一种能够探测口腔病菌的“牙齿文身”。简单说,它可以在病人一呼一吸间搜集口腔内的“细菌情报”,并通过内置的无线网络信号装置报告给负责监控的医疗人员。
 
    这种“文身”是用近来大热的石墨烯材料制作的平面电子芯片传感器。石墨烯被称为世界上最薄、最坚硬的纳米材料,但它十分敏感,很容易黏着上其他物质。因此,以这种材料制成的芯片传感器不仅容易被镶嵌到牙齿上,而且可以轻易地粘住细菌分子。
 
    科研人员目前已经用一颗牛的牙齿做了试验,实验人员向“牙齿文身”上呼气,与之相连接的监控电脑立即就收到了“牙齿文身”从呼吸中搜集的细菌信息,科研人员就可以分析这些细菌是否有可能进一步感染或者扩散。
 
    四川大学华西口腔医学院教授、口腔预防医学教研室及预防科主任胡德渝在接受《中国科学报》记者采访时表示,牙齿传感器目前还只是处在实验室研究阶段,距离临床使用还有很长的距离。“确保植入物的安全应该是普通患者最为关心的。”胡德渝说,“此外,该传感器在实际应用中究竟能发挥多大的作用恐怕还没有定论。”
 
    如今,在医疗领域,人体植入式传感器成为了科学家竞相研究的热门技术之一,基于该技术的远程监控被认为是未来医疗技术的发展方向。
 
    例如,此前,瑞士的科学家开发出了一种新型的皮下血液测试传感器,能够监控的范围包括胆固醇、血糖水平,以及化疗等医学治疗手段对于人体的影响,甚至能够感应到血流中的细微变化,从而在心脏病发作前的数小时进行预测,这种传感器可以通过蓝牙将数项健康指标即时传送到智能设备上。
 
    过去,针对人体监测都要靠复杂的有线装置,人体植入式传感器的诞生为人体监测无线化带来了可能。不过,该种设备的电池技术令不少人担心。
 
    在清华大学计算机系教授黄连生看来,由于非接触式充电技术的实现,未来完全有可能解决人体植入式传感器的供电问题。他认为,保证设备从材料、使用到充电的整体、长远的安全性能是研究这类技术的关键。此外,他还提到,一项新技术的推广必须严格考虑社会总成本。如果社会成本过高,并不能被老百姓普遍接受,那么,它只能是一件永远躲在实验室里的产品。
 
    “更重要的是,这项技术必须同时具备技术和社会影响的可纠偏性。”黄连生告诉《中国科学报》记者,“一旦发现该技术存在安全漏洞,其技术本身需要具备可以调整的空间。而科学技术必须要考虑其可能产生的社会价值和社会影响,一项技术一旦形成利益链,如果谁都无法最终从这个利益集团中撤离,它就会成为一个社会问题。”

关键字:人体  健康  数据

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2013/0809/article_3974.html
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