未來科技裝備大揭秘 | 帕金森、糖尿病、癲癇......總有一款可穿戴設備能治你!
顛覆未來醫療的可穿戴設備
所謂「可穿戴技術」其實是20世紀60年代,美國麻省理工學院媒體實驗室提出的創新技術,利用該技術可以把多媒體、感測器和無線通信等技術嵌入人們的衣著中,可支持手勢和眼動操作等多種交互方式。
如今,隨著慢性病人群不斷擴大並呈現年輕化趨勢、社會老齡化現象日益嚴重、國內醫療資源相對緊缺且費用支出相對較多,人們的健康觀念正逐漸由被動治療轉變為主動監測與預防,以儘早發現可能的風險並及時予以糾正。
近年來,智能可穿戴技術的快速發展,極大地迎合了人們的醫療健康日常檢測需求,讓生理體征檢測變得更加便捷。目前,市場上已經推出了多款針對體溫、血壓、心率、心電、睡眠、胎心等指標檢測的智能可穿戴產品。
醫療健康類智能可穿戴設備因其持續、便捷的監控方式,愈加親民的價格,以及逐漸完善的監測功能等優勢,將在人們的日常生活中起到愈加重要的作用。
概括來說,可穿戴設備對於醫療領域的影響可以用兩個字來形容——顛覆!而根據市場調研數據顯示,預計到2020年,可穿戴產品銷量將增長到1.6億台的水平,同時,越來越多的基於健康監測的可穿戴產品,有望獲得醫療級的新功能和認證。
2將可穿戴設備用於治療帕金森症的初創企業
能夠粗略地估計一天中用戶的行進步數,對於一般健身追蹤器或智能手錶來說已經足夠了,但是對於像帕金森這種運動障礙的患者而言,我們還需要創造出一種特殊的設備。
作為「總統創新獎」的兩名獲獎者,賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院的兩名大學生——Alfredo Muniz和Sade Oba已經創建了這樣一家公司,旨在將這一願景變成現實。
他們的初創公司名為「XEED」,主要製造可穿戴式感測器,用於追蹤用戶肢體全天的移動情況。醫生、理療師以及患者都可以將這些數據作為治療方案的一部分,來監測治療進展和設定進一步治療目標。
兩名創始人Sade Oba和Alfredo Muniz都在休斯敦長大,從小就是鄰居,而且在入取賓夕法尼亞大學之前就對健康相關的應用技術十分感興趣。大學期間,Oba(主修機械工程)和Muniz(主修電氣工程)突發奇想,希望將可穿戴設備應用於帕金森氏症的治療中。
Oba在一封電子郵件中告訴表示:「作為機器人技術專業的學生,我和Alfredo當時正在開發一個移動智能家用機器人平台。但是,當我們試圖將該產品商業化時,發現人們對該產品的接受程度並不理想…我們決定聽取公司顧問的意見,從機器人身上取下一些小型感測器,並將其重新設計成可以準確追蹤活動的設備。」
帕金森症患者的特徵是間歇式震顫,可以通過藥物和物理療法進行控制。但是,這款產品可以幫助醫生或患者自身了解何時發生了這些震顫行為,使得醫生可以對患者的整體健康狀況有更為詳細的了解和把握。
XEED 的可穿戴設備類似於手環,可以全天追蹤用戶四肢,留意四肢震顫持續的時間和強度,以及他們隨意活動的範圍。護理人員可以訪問這些數據,也可以將其發送到智能手機應用程序中。這款應用可以提供即時反饋信息,提示用戶進行活動或是讓用戶追蹤自己的活動進度。
Oba在一段視頻中表示:「患者可以掌握這些信息,並確定自己是否需要對日常活動進行調整,以改善自己的生活質量。」
這種數據對個人及其理療師和內科醫生都很有用,而且一旦聚合,還能形成對研究人員極具參考價值的資料庫。
Muniz在一封電子郵件中寫道:「目前,我們正在設計第三種產品原型,我們會將 50 個人分成幾個小組,讓他們接受為期兩周的測試,在測試中會注意他們穿戴設備的方式,指示器是否有用,他們是否記得去充電,以及需要對手機配套應用作出哪些調整等。」
XEED 設備可能已經接近最終設計形式,但若想上市仍需要獲得美國食品與藥品管理局(FDA)的批准,看究竟是會被列為輔助醫療設備,還是一級醫療設備。這意味著它還需要過一段時間才可以大規模部署——當然,小範圍的研究肯定還要繼續下去。
至於資金方面,這兩位創始人已經在2015年贏得了賓夕法尼亞大學的「總統創新獎」(President』s Innovation Prize),並獲得了20萬美元的獎勵,他們正是使用這筆高額獎金創建了XEED公司,研發自己的新產品。
Muniz寫道:「許多投資者還與我們取得了聯繫,他們表示如果我們遇到什麼困難,他們很願意伸出援助之手。但是,目前我們正在尋求獲得國家科學基金會(NSF)和國立衛生研究院(NIH)的資助。」
此外,XEED公司還與當地一家帕金森症康復中心建立了合作關係,尋求各種潛在的合作項目,幫助企業進一步發展壯大,也希望可以為帕金森患者做出更大的貢獻。
3更多造福醫療界的可穿戴產品
1. 監測生命體征的「可穿戴膠布」
去年,美國德克薩斯大學的研究人員開發出一種經濟實惠的可穿戴膠布,通過先進的微電子技術和聚合物粘合劑,能夠方便地貼在皮膚表面,監測患者的生命體征,如心率、肌肉運動等等。
2. 改善近視的「智能隱形眼鏡」
谷歌X和瑞士醫藥廠商Novartis正在研發一個新的項目,便是智能隱形眼鏡。這款產品可以通過用戶眼淚追蹤血糖水平,另外還具有幫助眼球恢復自動聚焦能力、改善遠視的版本。
3. 專為癲癇患者設計的「Embrace手環」
麻省理工學院的科學家研發出一款新型可穿戴設備Embrace,它是一款專為癲癇病患者設計的運動手環,能夠監測活動、睡眠及生理反應,並在癲癇發作時即使通知監護人,其採集的數據對於治療癲癇也具有積極意義。
4. 尿液檢測工具「Scanadu Urine」
Scanadu Urine是由生產醫療健康設備的美國初創公司Scanadu研製的一款尿液檢測工具,一開始是專門為檢測孕婦的身體健康狀況而研發的。之後,Scanadu公司準備把它應用到更廣泛的女性健康檢測中,包括腎臟疾病和糖尿病。
該款智能設備主要是檢測尿樣中的化學成分,檢測尿液樣色變化,因此Scanadu Urine需要配合Scanadu專用APP和智能手機的相機使用。
整個檢測過程只需要不到一分鐘就可以完成,用戶拍下尿液照片,APP會自動檢測尿液顏色,接著就能獲取檢測數據。然後,用戶可以把數據發送給醫生查看,以便給出指導性建議。
5. 檢測乳腺癌的「智能內衣iTbra」
iTbra是由初創公司Cyrcadia Health為女性研究開發的專門檢測乳腺癌的智能內衣,該產品形狀與運動胸罩類似,內置一系列溫度感測器,檢測方便且速度快於平常用的X光檢測。
iTbra的工作原理是,通過檢測乳房的溫度和血流量來判斷用戶是否有患有乳腺癌的風險,由於乳房當中腫瘤組織溫度高於正常組織,iTbra通過溫度感測器就可以在日常生活中進行檢測。
檢測數據可以通過iTbra智能胸罩移動終端的APP看到。除此之外,APP中還會向用戶提供一些保護乳房健康的小竅門。
6. 監測糖尿病用藥的「智能藥丸Helius」
Helius智能藥丸是由初創公司Proteus數字醫療公司研發的一種可吞服性智能藥丸。其實際上是可消化性微晶元,該晶元隨著藥物被吞食,可以被人的腸胃吸收,配合外部貼在皮膚上的貼片,Helius就可以在人的體內實時監測各種人體體征,比如心率、呼吸、是否服藥等等。
收集到的數據會被傳送到用戶的手機上,醫生可以隨時觀察患者的身體狀態和用藥的依附性,方便觀察病情,制定更個性化的醫療方案,建立高效的目標療法。
一開始,該智能藥丸被用於心力衰竭和高血壓患者。目前,Proteus打算進一步把Helius應用於更複雜的病情中,比如精神分裂症和老年痴呆症。
據美國市場研究機構Markets and Markets發布的研究報告指出,全球智能藥丸市場到2020年將達到38.3億美元,並在2024年達到89.8億美元。
7. 為哮喘患者設計的「腕式脈衝血氧儀WRISTOX2」
WristOx2腕式脈衝血氧儀是專門為哮喘、充血性心力衰竭和慢性阻塞性肺疾病患者設計的產品,目前在醫院應用非常廣泛,這款產品是由美國Nonin燕牌公司生產研發的。
當然,除了在醫院,該款設備也同樣可以應用於家庭當中,可以檢測你的心率和氧化作用效果等。
8. 人工胰腺系統「MiniMed 530G」
MiniMed 530G人工胰腺系統是由美國醫療科技公司美敦力(Medtronic)研究開發的,該系統由三部分構成:血糖監測儀、胰島素泵、安全控制器。整個系統能模擬胰腺分泌,持續注射胰島素。當監測儀得到佩戴者的血糖水平升高後,指示胰島素泵注射相應劑量的胰島素;當血糖水平達到安全器的預設值後,注射將自動停止,防止低血糖事件。
MiniMed還可以降低用戶A1C(糖化血紅蛋白)以及神經、視力和腎臟的出問題風險。該設備目前已經獲得FDA批准,起始價格為7.35美元,只有胰島素泵。
4可穿戴設備為醫療領域帶來的改變
1. 穿戴設備將成為收集、整合和分析醫療保健數據的基礎載體,通過穿戴設備的應用,實現健康醫療信息私人定製的模式,科技化的大健康管理將會成為現實。
2. 可穿戴設備能夠幫助人們節約醫療成本、縮短診療流程,顛覆整個醫療就診模式。相關研究報告指出,在全球範圍內針對移動醫療服務效果的臨床研究顯示,出院後的遠程監護可將病人的全部醫療費用降低42%,延長看醫生的時間間隔71%,降低住院時間的35%等。
3. 未來將出現越來越多更加微型化、便捷化的可穿戴醫療設備。如美國食品和藥物管理局(FDA)推出的結腸鏡PillCam Colon裝置,大小如一粒膠囊,用這樣微小的設備做腸胃檢查,將在很大程度上減輕病人在就醫時的心理負擔及生理上遭受的痛苦。
4. 此外,可穿戴設備與醫療大數據平台的結合,將對用戶實現長期動態監測,達到疾病預防、提升診療水平等健康管理目標。基於可穿戴設備的移動醫療將帶我們進入「治未病」(即能夠發現疾病徵兆,提出有針對性的解決方案,預防疾病的發生)時代。
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