歴史的に、医療業界では患者の診断評価に手動のアナログ検査方法に依存してきました。しかし、電子機器やセンサー技術におけるデジタルヘルスの驚異的な革新により、より正確な新しい方法論がますます活用されるようになりました。センサー技術新しい遠隔患者モニタリング装置のコンポーネントの1つであるAIは、医療分野で大きな成長を遂げています。
通信技術とコンピューティング技術はこれらの電子診断ツールの機能にとって同様に重要ですが、医療センサー技術はコンパクトで遠隔のヘルスケア ソリューション向けに特別に開発されてきました。この記事では、電子診断システムや遠隔医療システムで最も一般的なセンサー技術を検証し、これらのセンサー技術が現代の人間の健康に果たす貴重な役割をより深く理解します。
血圧モニター
私たちは皆、手動血圧計と聴診器を使って手動で血圧を測ったことがあるでしょう。必要とされる人間のスキルは高く、人的エラーの余地は膨大です。現代の血圧測定器は、最も訓練された医療専門家よりもはるかに優れた解像度で患者の血圧を正確に測定できる専用の血圧モニター センサーを使用しています。
これらの高精度の 圧力センサー は、患者の収縮期血圧と拡張期血圧に応じて0 ～ 200 mmHgの範囲の血圧範囲内の圧力に反応するように特別に設計および製造されています。現在、患者は一日を通して血圧を測定して記録し、そのデータを医療提供者と仮想的に共有して、患者の生物学的データに関するさらなる洞察を得ることができます。
血糖値
血糖値は体全体の健康にとって極めて重要です。糖尿病患者は血糖値を自己調節するのが難しく、一日を通して血糖値を監視する必要があります。20世紀半ばには、血糖値は血糖値に敏感な化学物質と小さな実験キットを使用してのみ検査することができ、血糖値の自己監視は困難でした。今日では、最新の血糖値測定システムはポケットに収納でき、非常に持ち運びやすくなっています。患者は指を少し刺すだけで、わずか数分でどこでも血糖値を監視できます。
おそらくさらに印象的なのは、指を刺すことなくいつでも血糖値を読み取ることができるウェアラブル血糖値モニターです。持続血糖モニター（CGM）は、超小型電子機器と、特許に半永久的に貼り付けることができる小さな針で構成されています。このセンサー システムは血糖値を継続的に感知し、そのデータを近くのモニタリング デバイスに送信するため、患者は必要に応じて血糖値を継続的に確認できます。
これらのデバイスには、患者が積極的に血糖値を監視していなくても、血糖値が危険なレベルに近づいていることを患者が理解できるようにアラームが装備されていることがよくあります。一部のCGMシステムには、基礎インスリンを自動的に投与できるマイクロポンプ システムが搭載されており、人工膵臓として機能して、一日を通して血糖値を自動的に調節します。
血圧モニタリング センサーは、アプリケーション固有の反応酵素にさらされた血液のグルコース オキシダーゼ レベルを測定するために使用できる、非常に高精度で特別に設計された 電流センサー です。これらのセンサー技術は、多くの場合、化学システムと電気システムの独自の組み合わせであり、連携してリアルタイムの血糖値データを作成します。
血中酸素濃度
人間の生存にとって最も重要な要素の一つは酸素です。具体的には、酸素は細胞呼吸の電子伝達系においてミトコンドリア膜の酸化的リン酸化を促進します。酸素がなければ、体全体の細胞は機能できません。そのため、血中酸素濃度は人間の健康にとって不可欠です。呼吸器疾患や血液疾患を患っている患者など、血中酸素濃度が低下しやすく、それが直ちに患者の生命を脅かす場合があります。
血中酸素濃度は、患者の脈拍と酸素濃度を同時に監視できる専用の血中酸素濃度モニター（ パルスオキシモニターとも呼ばれる）を使用して遠隔で監視できます。これらのモニターは患者の指に装着されます。特定の周波数の光が患者の指先を通して照射され、一連の フォトダイオード （光センサー）が患者の指の反対側でこの光を検出します。
検出された光は血液の酸素吸収レベルと相関して変化するため、表示された光の周波数を分析することで患者のヘモグロビン中の酸素の割合を判定できます。
ECG/EKGモニタリング
心電図 (ECG)、またはドイツ語の「elektrokardiogramm」に由来するEKGは、心臓の心拍リズム パターンを時間の経過に沿ってプロットした測定値です。心臓疾患や神経疾患のある患者は、遠隔心電図モニタリングを利用して心臓の異常な動きを検出し、患者の心臓の機能についての洞察を得ることができます。
ECGは、患者に取り付けられた特殊な電極を使用し、心臓の動き中に生成される電気信号を直接監視します。これらの特殊な電極は、 アナログ フロント エンド (AFE) センサーを使用して、心臓によって生成される微量の電気信号を検出します。これらの信号を直接測定することで、心臓の機能と動作を正確に追跡できます。さらに、最近のウェアラブル スマートウォッチの中には、体の脈拍を監視し、時間の経過に伴う脈拍の不規則性を追跡することで、心臓のリズムパターンを間接的に追跡できるものもあります。
デジタルヘルスにおける遠隔患者モニタリングのイノベーション
デジタルヘルステクノロジーは、世界中で患者ケアの正確性と一貫性に革命をもたらしています。Insider Intelligence は、2025年までに米国の医療患者の25% 以上が遠隔患者モニタリング デバイスを使用すると予測しており、この数は今後数十年にわたって増加すると予想しています。特殊センサー、例えば プレッシャー、現在、 ライトこの記事で解説する医療機器、医療機器、電子センサーは、体内の化学システムや生物システムと連携して、患者の健康に関するこれまでにない洞察を提供します。これらの洞察は、重大な健康問題の発症を予防し、診断までの時間を短縮し、患者の生活の質を全体的に向上させるのに役立ちます。
デジタルヘルスは、医療とテクノロジーの融合を通じて、今後も何世代にもわたって人類の健康管理の進歩に貢献し続けるでしょう。
