未來的你千萬別生病 否則就要吞下這些感測器
小站導語
伴隨現代醫療技術水平的不斷提升，醫學界已攻破了眾多學術難題，而在智能化時代，醫療行業內的創新之舉更是數不勝數。
關鍵詞藥物 感測器
不信你看，一枚小小的藥丸內被嵌入各種感測器，它所到之處，科技就覆蓋到哪裡，自然地，它就在你的身體里發揮大作用。
1、谷歌智能藥物系統
Google聯合智能醫療設備公司Proteus研製一款新興的智能藥丸(Smart Pills)。這些只有1平方毫米的藥丸，集成微型無線發射器和感測器。
追蹤機制
智能藥丸進入身體後，其內置的感測器就開始「工作」。
通過生理信息反饋系統，醫生或病人能直接看到模擬的藥物反應進程，以及病人身體的恢復狀況。
另外，智能藥片除了能實時跟蹤療效，還能追蹤老人與兒童是否按時吃藥，對一些惡性疾病進行早期檢測預防，提供心率、生理活動等一些常規生理狀態的長線追蹤。
使用方法及供電
使用方法也很簡單，病人吞下智能藥丸後，進入人體胃部，並藉助胃液作為電解質溶液用於發電。
待到葯衣被胃液融化，內置感測器就能和胃酸發生化學反應，反應產生的電能以供感測器進行記錄運算和無線感測器收發信息。
數據採集及分析
每個藥物都擁有唯一的編碼，這些編碼記錄著藥物信息和劑量大小。感測器能記錄藥物反應數據與病人的生理信息，能通過無線傳到特定的可穿戴設備上，並繼續中轉到手機和平板電腦上進行進一步的運算分析。
智能藥物系統已經得到歐洲監管標準（CE）以及美國食品與藥物管理局的認證。
除了常規的藥物功能外，Google也在積極拓展這枚小小藥丸的應用領域，試圖將智能藥丸作為未來家庭智能設備認證終端：那時候，你不需要任何手動操作（包括按鈕、語音指令、鑰匙、密碼），身體中的這顆晶元就能控制家中的電腦、智能家居……
2、3D列印智能藥物
美國製藥公司Aprecia採用獨特的層壓技術ZipDose開發出了全球首款3D列印藥物Spritam，該葯將用來治療癲癇。
首款3D列印藥物Spritam 用於癲癇
2015年，它已通過了FDA認證在美國正式開售了，成為第一個3D列印處方葯。
隨之而來的，新加坡國立大學（NUS）的研究人員開發出一種方法，可以使用低成本的桌面3D印表機列印出針對特定病人的藥丸，也就是傳說中的藥丸「定製款」，可根據實際需要自定義劑量和藥物釋放速率。
那麼藥物是如何列印出來的呢？要達到這種水平的可定製化，藥片可不能像我們常見的那樣逐層3D列印。
在整個過程中，3D印表機主要用於創建硅膠模具，然後製作人員會將含有藥物的一種液體注入其中，等該液體凝固，就製造出了帶有一個（或多個）開口的藥丸，其剩餘的空間也可以反覆注入其它含藥液體並固化。最後根據其形狀和所用的開口，可以實現特定的釋放速率。
定製藥片的組成部分又有哪些呢？首先是以特別設計的形狀包裹著藥物的聚合物，它將控制藥物釋放的速度。通過調整包葯聚合物的形狀，就能夠以任何想要的速度釋放藥物。甚至多種藥物也可以存儲在一個藥丸里，每種藥物也能夠根據具體需求以不同的速度釋放。
其次，我們需要一個製藥模板，醫生只需要通過研究人員專門開發的軟體制訂出所需配置的文件，該軟體就能夠將生成一個可3D列印的製藥模板。然後用3D印表機列印出想要的藥物。
理論上，任何需要的藥物釋放方式都可以使用這種新方法通過3D列印來實現。這意味著，這種新型製藥方法非常有可能替代常規的藥物生產，估計到時候藥廠就要關門大吉了。
3、追蹤用藥依從性
2012年，美國食品藥品監督管理局（FDA）首次批准將一款藥物與感測器結合在一起使用，用來追蹤用藥依從性。【小站君註：依從性：（compliance）是病人遵守治療計劃的程度，研究數據表明，只有50%的病人遵醫囑治療用藥。而產生不依從性（uncompliance）的主要原因有患者因素、醫生因素；（3）藥物製劑因素。】
這個由 Proteus Digital Health 研製的內置晶元的藥丸算起來應屬於全世界首例。一經服用，藥丸進入體內消化後會通過感測器向智能手機反饋信息。然而這款被FDA以及歐洲一些監管機構批准的晶元實驗時是嵌入安慰劑中進行的。
智能藥丸就是可吸收感應器的載體，它是一種可吞食的科技。據公司介紹，它的材料全部從食物中提取，最終會通過機體吸收而激活。
動力源
有感應器自然需要動力驅動，想要安裝電池是不可能的，首先電池的腐蝕性就不允許其在體內存在。感應器並不需要電池和天線，胃液就是動力來源，人體可以傳遞由感測器所產生的數據。換句話說，患者的身體就可以為可吸收感應器提供驅動力。
配套設施
要讓這種藥物與感測器的結合物發揮作用，病人必須佩戴一個由Proteus設計的智能貼片，還要在他們的手機上下載一款應用。
這個內置的硅制晶元細如沙粒，當病人服用藥物後，藥丸內感測器中的電極會從消化液中獲得低電壓，並向皮膚貼片發出信號，並發送至智能手機端，至此藥物服用記錄就生成了。
晶元功能
這款晶元絕不僅僅用做傻瓜式提醒主人該吃藥了，也便於醫務人員掌握病人尤其是不是很方便自理的病人的服藥情況。
Proteus Digital Health公司已經與日本大冢製藥有限公司合作來將Abilify——這種藥物能夠治療精神分裂症、躁狂抑鬱性精神病以及抑鬱症——和一種能在病人服用藥物後進行追蹤的感測器結合在一起。
儘管FDA已經分別批准了Abilify與可消化感測器的使用，這兩家公司還在等待FDA批准將兩者結合在一起使用。
4、用於疾病診斷
除了藥物智能化，檢查也能以「藥丸」的形式進行，比如說，這個Given Imaging膠囊內鏡PillCam就是一種可吞服的微型攝像頭，在經過消化系統的過程中會拍攝許多照片。
膠囊內鏡PillCam
它是從導彈防禦系統的技術發展而來，目前已獲得FDA的批准，用於幫助發現息肉等結腸癌早期表現。
膠囊內鏡PillCam
另外還有一種新型智能藥丸由墨爾本皇家理工大學開發，它可幫助人們診斷消化道疾病，同時還能幫助我們了解自己的飲食，甚至在未來有可能幫助我們推薦何種食物適合自己的體質。
目前關於測量腸道氣體，已經在動物身體上進行了測試，據了解，這種智能藥丸通過測量和分析腸道氣體，能夠診斷結腸癌、腸道易激綜合症及炎症性腸病等，相比傳統的診斷機制，更簡單且準確率大大提升。
該設備內置的感測器可在腸道內手機信息，並依次來判斷腸道氣體類型和濃度。通過內置的晶元可將數據發送到接收器上，後者會將數據發送到用戶的手機上。
結束語
智能化正在改變所有的事情——我們的家庭，我們的閱讀、工作、甚至出行、金融投資——所有的一切都發生了巨大的改變。在智能硬體發展的道路上，健康管理也是今後發展的一個重點。未來，如果這些產品能為人們所用，在用藥追蹤、疾病診斷等方面將有突破性進展，相信未來智能化醫療一定大有作為。
內容來源：智能硬體小站原創，轉載請註明出處
圖片來源：互聯網
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