植入式傳感器是應用在醫療領域,植入人體內以監測人體各項指標的醫療傳感器。植入式傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、生物相容性好、可靠性高、安全性高、使用壽命長等特點。隨著經濟發展,國民生活水平提升,慢病患者不斷增多,疊加神經功能失調疾病患者、殘障患者數量,市場對隨時監測人體各項指標的產品需求日益旺盛,因此植入式傳感器受到關注。
根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年植入式傳感器行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,隨著科技進步,民眾醫療支出不斷增長,全球醫療傳感器市場規模快速上升,預計2021年將達到18.2億美元。現階段,醫療傳感器主要用于醫用醫療設備、家用醫療設備、便攜式醫療設備、可穿戴醫療設備制造中,應用場景主要在人體外。植入式傳感器是植入人體內,其功能、性能要求與傳統醫療傳感器存在差異。
植入式傳感器可實時監測心率、脈搏、血氧飽和度、血壓、血糖、神經信號、體溫等指標,根據需要還可以配置電子脈沖等功能。例如,植入式神經刺激傳感器可植入到慢性疼痛患者的脊椎旁邊,對神經信號進行監測,發現疼痛信號時發射電子脈沖,阻止疼痛信號傳遞到大腦,從而起到緩解疼痛的作用。隨著研究不斷深入,植入式傳感器功能還在不斷增多,在推動醫療技術進步方面具有重要意義。
壓電薄膜傳感器可作為植入式傳感器使用,其體積小、質量輕、柔性好、可檢測細微信號、可無源工作、性能穩定可靠、使用壽命長,已經在臨床上展開應用。受技術影響,現有的植入式傳感器仍存在不足之處,例如外形、尺寸無法滿足植入部位要求,生物相容性、生物降解性較差,動力源供應時長不足等,因此安全性更高、性能更優、能耗更低的新型植入式傳感器仍在研究中。
新思界
行業分析人士表示,我國復旦大學高分子科學系、生命科學學院、航空航天系等團隊合作研發出一種可注射的纖維狀生物傳感器,能夠輕松植入體內,實時獲取人體健康相關數據。美國加州大學伯克利分校工程師開發出一款超聲波供電的植入式微型O2傳感器,可以檢測器官從體內獲得的氧氣量,在移植器官面臨危險時,可向醫生發出早期預警。全球植入式傳感器研究成果還在不斷問世。
我國政策對植入式傳感器的關注度也在不斷提升。“十四五”國家重點研發計劃“智能傳感器”重點專項中提出,針對腦部植入式傳感器監測功能單一、微型化和集成度低等關鍵問題,探索柔性植入式多模態生理生化集成傳感與電調節機理,研究可長期植入生物體的微小傳感器設計制造關鍵技術。在國家政策的推動下,我國植入式傳感器技術瓶頸有望陸續突破。