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智能传感器助力医疗器械与人工智能融合发展

国开联 2022.06.16

近年来，医疗器械作为涉及民生福祉的高新技术行业，是一个国家尖端技术实力和制造水平的证明，一直以来受到全球的关注和讨论。各国家也不断致力于高端医疗器械的创新与加快推动人工智能医疗器械产品上市。

据相关数据统计，2017到2022年间，以医疗物联网为基础的智慧医疗器械市场估值从149亿美元增加到522亿美元。2022年-2028年，人工智能技术在全球医疗保健市场的年复合增长率或将达到38.05%。

未来5到10年医疗器械智能化将成为大势所趋，智能化设备以及智能化技术的运用在诊断、监护、手术、治疗等过程都需保证患者的生命健康，而严苛的智能化器械产品离不开传感器的使用。

随着科技进步，医疗器械未来是否能真正实现智能化，关键在于底层组件—— 型医用传感器的技术发展情况。根据市场研究公司Grand View Research研究显示，全球医用传感器市场规模将由2015年的98亿美元增加到2024年185亿美元。

智能医疗器械行业已被公认为最有前景的医疗发展领域，医疗电子传感器也被认为是最具高价值的传感器之一，在智能医疗器械行业的带动下，智能传感器的底层需求也将不断扩大，目前也发展四大类新型医用传感器，主要包括柔性传感器、植入传感器、可消化传感器、新型传感器技术等。在纳米技术的加成下，医用传感器将继续向着小型化，微型化，低功耗，低成本，高灵敏度，多功能，安全无毒，可降解的方向不断发展。

一、柔性传感器技术：主要优势为其材料柔韧、可弯曲延展

柔性传感器的柔性基质材料与人体相适应，适用于穿戴设备和植入设备。主要包括：1）智能创可贴，可测量伤口PH值、温度已经氧合作用，从而判断和治愈伤口；2）智能绷带，可为护理人员提供伤口情况的相关数据；3）柔性血氧计，能检测大面积的皮肤、组织和器官的血氧水平，从而帮助监测愈合伤口；4)柔性可穿戴离子型湿度传感器，可用于皮肤水分检测；5）可穿戴汗液传感器，监测表皮温度和汗液里的汗液代谢物和电解质信息。

二、可植入传感器：体积小、重量轻、生物相容性强，自身供电及运输

可植入传感器通常植入皮下器官中，获取用户的电生理或化学信息进行运输，可精准监控生理信号实现个性化医疗。但传统可植入传感器存在损害体内周围组织或细胞造成二次污染等问题。主要包括“体内GPS”——ReMix系统、神经尘埃、肿瘤纳米荧光传感器、可拉伸植入式应力应变传感器。

三、可消化传感器：由可降解电子器件制成，成本低，使用方便

一般的可消化传感器附着在药丸内部，由药丸本身或消化道液相互作用供电，工作时将相关数据通过通信模块输给智能手机或其他终端。相较传统胃镜、肠镜检查，可消化传感器成本低、使用方便，可减轻病人的痛苦。主要包括：1）气敏传感器胶囊，检测消化道中微生物活动，实时判断消化道的健康；2）可消化微型麦克风，监听心和胚布来进行心率和呼吸频率的计算；3）可卷曲消化传感器，卷成药丸服用后附着在肠壁或胃壁来检测消化道节律性收缩，判断肠胃疾病及食物摄入量。

四、新型生物传感器：主要通过生物特征表现来传达信息

常见的新型生物传感器主要包括：1）DermalAbyss纹身墨水，传感器能通过改变颜色反映体内PH、钠和血糖水平的变化；2）血糖监测隐性眼镜，可实现无需外部无线供电的隐性眼镜进行血糖监测，即只需佩戴隐形眼镜即能持续监测血糖值；3）纳米呼吸传感器，通过分析呼出气体的标志物来检测疾病；4）使用石墨烯检测癌细胞，癌症细胞的活跃度使石墨烯表面负电荷增大，通过石墨烯晶格原子振动能量的影响程度监测癌细胞。

医疗器械的发展也对传感器厂商提出了新的要求，生产更符合生产应用及市场需求的产品。在保证性能前提下，对尺寸与质量、低电压低耗能的特性、材料及规范标准都需进一步提高。同时，由于医疗器械的特殊性，对其卫生性、耐用性、康复性也有更高的要求。

因此，传感器厂商需丰富产品线，提供更多类型、各类封装、多种安装选项的传感器产品来满足医疗器械的需求，未来随着医疗器械的发展，将为传感器带来了新的挑战和新的要求！

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附：

国开联 智能传感器行业投资价值与未来趋势报告 

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