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健康e化後的未來世界

人體的各部位裝上微型生理感測器後,可以把身體各部位的生理訊號經由感測器傳送至資料庫進行訊號處理,以便醫院進行病歷的儲存與追蹤。
 
 
 
在醫院裡,第一線醫療人員評估病人生理狀態時,首要內容是體溫、呼吸狀況、心跳穩定度等,這些資料的獲得需要醫療感測器(如耳溫槍、呼吸計數器、心跳計數器等)與醫療人員(如醫生、護士等)的合作。但病人開刀後若有發炎和發燒症狀時,醫護人員須日夜監控,人力與物力的耗費相當可觀。

然而若能研發e化個人健康監控系統,透過感測與網路技術的結合,不但可持續掌握人體的生理狀況,適時對異常的徵兆發出警訊,還可大幅降低醫療人力與資源,達到優質健康的生活。

生活中的小護士

在傳統醫療系統中,患者往往對自己的病況描述不清楚,或是沒有按時服藥、就診,使得診療過程變得斷斷續續,也使診療的效果與品質下降。不僅達不到預期的效果,甚至可能因副作用的不良影響,反而使病情惡化。

這些缺失隨著生醫技術與微感測器的發展,開始有了改善的空間。例如在微型生醫感測器與醫療e化結合後,對病患的病情能做長時間的監控,以達到更精確的診斷,並且在危急狀況發生時,也能爭取到寶貴的急救黃金時間。

目前感測器的發展,已能精確地把生活中的各種物理量、化學量、光、熱或能源,轉換成電波訊號,如電壓、電流、頻率、脈衝等,達到訊息傳輸、記錄、處理、顯示和控制的要求。與現代生醫技術結合後,感測器不僅在精密度和效率上不斷地提升,成本也大幅降低,在醫療保健上有如虎添翼般的功效。

試想像,當你感到不適時,只要看一下裝有微感應器的手表或其他攜帶式配件,就可立即偵測出體內的血糖、血氧、心跳等生理參數值,並透過無線傳輸把這些資料傳遞到自動檢測系統,快速且有效率地為自己建立完善的健康管理系統。這一切聽起來彷彿是科幻小說的情節,或許不會在短期內實現,但以目前科技發展及醫療技術進步的速度,確實是可期待的。而且只需隨身攜帶「可攜式智慧型感測器」,就可達到居家照護的功能。

「可攜式智慧型感測器」是具備安裝簡易、自動監測、訊息即時、可自動通報及追蹤等多項優點的微感測器,它不只運用在監測患者上,更可成為協助監測體溫異常而需居家隔離者的最佳利器。居家隔離者只要佩戴輕便的多功能醫療生理感測器,就可自動偵測體溫,並把量測值發送至管控人員的電腦儲存。當居家隔離者有發燒、體溫過低等異常狀況時,便會在管控人員的電腦上發出警示畫面,提醒管控人員做進一步的處理。

夢幻的e化健康檢查

您能想像早上起床後,在刷牙、上廁所時,就可以進行健康檢查嗎?醫學研究指出:唾液中蛋白質的含量是乳腺癌的「關鍵信號」,因此透過監測唾液中蛋白質的含量,可協助醫生進行乳腺癌的診斷、治療及後續處理。此外,口腔癌、驗孕、甚至生活壓力,也都能經由唾液檢測。尿液檢查是能檢驗出最多疾病的方法,若能在上廁所時就得到檢測結果,會為我們帶來許多便利。其餘如心跳、體溫等項目,交給如手表般的可攜式感測器就可以了。

得到所需的資料後,便可透過無線網路(如藍芽)連接上網際網路直接送至醫院,再經由醫護人員的分析進行病史的追蹤與記錄,這就是理想的健康e化世界。

魔術牙刷 想像:只要在牙刷與洗手台上動點手腳,就彷彿有位醫生在身旁隨時為我們做健康檢查。在洗手台上裝感測器,並以牙刷取得唾液,透過其內部的感測器進行檢測,所得資料再以無線網路或光纖傳送到醫院,進行資料的分析與監測。如此一來,便可診斷乳腺癌、口腔癌、驗孕與壓力大小,也能隨時掌控自己的健康情況。

神奇馬桶 上廁所是每天都必須做的事,而尿液檢測是能檢驗最多項疾病的方法。要檢驗尿液,通常病患需要收集清晨的第一道尿液,且須先去除前三分之一的部分。這樣的過程除了麻煩外,容器的使用也必須保持乾淨,不能有異物污染。假如在馬桶上就有一套檢驗的設備,能自動進行尿液採樣,就可得到更純淨、更準確的檢體,並把檢驗結果以網路傳送到醫院,便能有效監測我們的健康狀態了。

可攜式感測器

智慧型手表 如果把感測器設置在手表內部,就能讓我們隨身佩戴、隨時偵測。手表內含腕式生理監視器,像記憶卡般,能夠隨時記錄資料,再搭配床邊分析器及網路傳輸設備,就可用來量測及記錄體溫、心跳、血壓、肝功能、呼吸數等生理訊號。記憶卡經由電腦讀取後進行資料分析,再透過網路上傳至醫院,並傳回醫生的建議。另一方面,在做新藥測試時,服藥病人也能以此做為居家監視的定期檢測。

智慧型手機 手機隨身攜帶,幾乎是現代人忙碌生活的寫照,為了符合大眾需求,手機的功能一再推陳出新。當手機包含了生物醫學感測器之後,也可用來即時量測各種生理數據,如體溫、心跳、呼吸等。

講電話時,感測器量測到使用者的耳溫、呼吸、脈搏等數據,隨即加以運算,再利用手機本身具有的通訊功能,把資料傳輸到醫院或診所進行分析。使用者在不知不覺中便已經完成了一次健康檢查,可以隨時隨地了解自己的生理狀況,甚至可在手機上直接與醫師進行診療諮詢,如此一來便可省下跑醫院的時間。日後當手機的鈴聲響起,帶來了醫師的叮嚀或警訊時,你會發現手機不離身的文明病,反而轉變成可自我保健的小尖兵。

還記得 2003 年在臺灣發生的 SARS 風暴嗎?SARS 又稱為「嚴重急性呼吸道症候群」,是由一種新型的冠狀病毒所造成的,那時人心惶惶,只要被疑有 SARS 症狀,就得馬上隔離觀察,連醫生護士也都不得寬容。當時疫情擴大非常迅速,如今檢討是因為病人不知已受感染,沒有即時就醫,以致傳染給別人。

如今由於網路的發達,可以結合無線網路及微感測器,自行下載最新的病毒碼,再透過身邊的e化感測器監測自己的身體狀況,便可及早防範或就醫,如此一來應可有效抑制疫情的擴大。

在溫室效應下,氣候變遷詭異,人類很可能再度面臨新病毒的挑戰。e化感測器顯然可以有效防範類似 SARS 事件的發生,這就是未來健康e化帶給我們的信心。

誌謝

本文作者感謝國科會大眾科學教育計畫(人工知覺–各式感測器之演進及生活應用,NSC-95-2515-S-006-003)的支持。
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