破譯健康密語！傳感器在醫(yī)療領域的應用

人類呼出的氣體，是一部承載著豐富生理與病理信息的“日記”，其中除了大量的氮氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣，更蘊含著上千種微量的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）。

這些氣體是人體內部新陳代謝的直接產物，也是細胞活動留下的“指紋”。

當身體處于疾病狀態(tài)時，異常的細胞活動或病原體感染會改變正常的代謝路徑，從而導致呼出氣體中VOCs的“氣味圖譜”發(fā)生特征性改變。

理解這種內在的關聯，是利用呼氣進行診斷的基石。

在解讀“疾病氣味指紋”的征程中，傳感器技術扮演著至關重要的角色。其中，電化學傳感器以其在特定氣體檢測中無可替代的高選擇性、高靈敏度和卓越的臨床成熟度，成為了醫(yī)療呼氣診斷領域，尤其是精準、定量分析中的中流砥柱。

電化學傳感器最成功、最經典的醫(yī)療應用，莫過于呼出氣一氧化氮（Fractional exhaled Nitric Oxide, FeNO）檢測，它已成為呼吸內科診斷與管理氣道炎癥性疾病的金標準。

通過特定的催化劑和濾膜，電化學傳感器能精準地對NO分子產生響應，有效避免了呼出氣中水蒸氣、酒精、丙酮等數百種其他VOCs的交叉干擾，確保了結果的可靠性。

它們能夠精準測量出十億分之一（ppb）級別的極低濃度，完全滿足臨床檢測需求（正常人FeNO水平通常在5-25 ppb，哮喘患者可顯著升高）。而且，傳感器能在短時間內給出結果，非常適合門診快速篩查和長期隨訪監(jiān)測。

在呼吸機與麻醉機這類生命支持設備中，氣體流量傳感器扮演著至關重要的“智能調度員”角色，是實現精準、安全通氣的核心。

壓力傳感器實時監(jiān)測患者的氣道壓力，確保通氣過程安全，防止氣壓傷。在無創(chuàng)血壓監(jiān)測中，它通過檢測袖帶壓力的波動來計算出血壓值。此外，植入式的微型壓力傳感器還能用于持續(xù)監(jiān)測顱內壓、眼壓等，為危重病人的管理提供關鍵數據。

從日常的耳溫槍到重癥監(jiān)護室（ICU）內的連續(xù)體溫監(jiān)測貼片，溫度傳感器為我們提供了最基礎也最重要的生命體征信息。它甚至能間接用于呼吸頻率監(jiān)測——通過探測鼻前庭呼出氣體與吸入空氣的溫差變化，來精確計算呼吸次數。

這種多維度的生命體征感知網絡，將為實現個性化醫(yī)療和遠程醫(yī)療奠定堅實的基礎。

從解讀單一的氣體分子到整合多維度的生理信號，傳感器技術正以其微型化、智能化的趨勢，將醫(yī)療診斷從被動、有創(chuàng)的模式，推向一個實時、無創(chuàng)、預防性的新時代。