传感器技术如何革新远程医疗保健

远程患者监护设备如何革新数字医疗

虽然通信和计算技术对于这些电子诊断工具的功能同样重要，但医疗传感器技术是专门为紧凑型和远程医疗保健解决方案开发的。本文探讨了电子诊断和远程医疗系统中最常见的传感器技术，以更好地了解这些传感器技术在现代人类健康中发挥的宝贵作用。

血压监测器

我们都曾用手压式血压袖带和听诊器手动测量过血压。这对人类技能的要求很高，人为错误的空间很大。现代血压计使用专门制造的血压监测传感器，可以精确测量患者的血压，其分辨率甚至远高于训练有素的医疗专业人员。 这些高精度压力传感器的设计和制造对血液范围内的压力（0-200 毫米汞柱）特别敏感，具体取决于患者的收缩压和舒张压。如今，患者可以测量并记录他们一整天的血压读数，并与他们的医疗提供商虚拟共享这些数据，以实现对患者生物数据的进一步了解。

血糖水平

血糖水平对整体身体健康至关重要。糖尿病患者很难自我调节血糖水平，且必须全天监控血糖水平。在 20 世纪中期，血糖水平只能使用对血糖敏感的化学物质和小型实验室试剂盒进行测试，这使得血糖水平的自我监测成为一个难题。如今，现代血糖测量系统可以放在口袋里，而且非常便携。只需在手指上轻轻一刺，患者就可以在几分钟内随时随地监测自己的血糖水平。

也许更令人印象深刻的是可穿戴式血糖监测仪，无需刺破手指就能随时读取血糖水平。连续血糖监测仪 (CGM) 由超小型电子装置和一个可以半永久性地粘附在患者身上的小针组成。该传感器系统持续感测血糖水平，然后将数据传输到附近的监测设备，以便患者可以根据需要持续查看他们的血糖水平。

这些设备通常配有报警器，帮助患者了解血糖何时接近危险水平，即使他们没有主动监测血糖。一些 CGM 系统甚至配备微型泵系统，可以自动注射基础胰岛素，就像一个人工胰腺一样，自动调节全天的血糖水平。

血压监测传感器是高度精确和专门设计的电流传感器，可用于测量接触专用反应酶的血液中的葡萄糖氧化酶水平。这些传感器技术通常是化学和电子系统的专有组合，协同作用来创建实时血糖数据。

血氧水平

氧气是人类生存最重要的元素之一。具体来说，在细胞呼吸的电子传递链中，氧气促进线粒体膜的氧化磷酸化。没有氧气，全身的细胞都无法运作。因此，血氧水平对人体健康至关重要。一些患者，如患有呼吸系统或血液系统疾病的患者，可能容易出现血氧水平过低的情况，从而立即威胁到患者的生命。

血氧水平可以使用特制的血氧水平监测仪进行远程监测，这种监测仪通常被称为脉搏血氧监测仪，可以同时监测患者的脉搏和血氧水平。这些监测仪放置在患者的手指上。特定频率的光穿过患者的指尖，一系列光电二极管（光传感器）在患者手指的另一侧检测这种光。

对显示的光频率进行分析，可以确定患者血红蛋白中的氧气百分比，因为检测到的光将随着血液的氧气吸收水平而相应变化。

心电图/EKG 监护

心电图 (ECG) 或 EKG 基于德语单词“elektrokardiogramm”，是对一段时间内心脏节律模式的测量。患有心脏或神经系统疾病的患者可以利用远程 ECG 监测来检测心脏行为的异常，并提供关于患者心脏功能的洞察信息。

ECG 利用附着在患者身上的特殊电极，直接监测心脏运动过程中产生的电信号。这些专用电极利用模拟前端 (AFE) 传感器来检测心脏产生的微量电信号。直接测量这些信号可以准确地跟踪心脏性能和行为。此外，一些现代可穿戴智能手表还可以通过监控身体的脉搏和跟踪脉搏随时间的不规则性来间接跟踪心节律模式。

数字医疗领域的远程患者监测创新

数字医疗技术正在彻底改变全球患者护理的准确性和一致性。Insider Intelligence 估计，到 2025 年，超过 25% 的美国医疗保健患者将使用远程患者监测设备，这一数字在未来几十年内只增不减。专用传感器，如本文中讨论的压力、电流、光和电子传感器，与人体的化学和生物系统协同工作，为患者的健康提供前所未有的洞察力。这些洞察力有助于预防重大健康事件的发生，缩短诊断时间，并全面提高患者的生活质量。

通过医学与技术领域的融合，数字医疗将在未来很多年内继续帮助人类健康护理取得进步。