近日，来自南通大学和广东医科大学的研究团队在《Journal of Advanced Research》上发表的综述文章，聚焦柔性可穿戴医疗设备这一近年来跨学科快速发展的领域，从材料学创新、传感与能量管理技术，到数据处理与人工智能驱动的应用，系统梳理了该方向的最新进展。
文章不仅总结了碳纳米材料、液态金属和水凝胶等前沿材料在提升柔性与生物相容性方面的突破，也深入讨论各种核心传感技术突破（如PPG、EEG、EMG），以及AI在个性化医疗中的作用。作者特别强调了传感器柔性不足、监管体系滞后、数据安全与大规模生产等尚待解决的挑战，旨在为未来的临床可转化路径提供参考。
01 面临问题 随着技术与医疗的深度融合，灵活可穿戴医疗设备的快速发展为医疗领域带来了革命性的改变。然而，传统的医疗设备通常是刚性的，长时间佩戴会带来明显的不适感，这对于需要持续监测生命体征的慢性病患者来说尤其痛苦。例如，糖尿病患者需要频繁地指尖采血来检测血糖，不仅疼痛且操作繁琐；高血压患者则依赖于笨重的袖带式血压计，难以实现24小时的动态血压监测。 另一方面，远程医疗与居家康复的兴起，也迫切需要能无创、实时、连续地采集健康数据的设备。然而，现有产品往往面临灵活性不足、佩戴不适、数据处理能力有限等问题，在实现长期稳定性、数据安全性和大规模生产等方面仍面临许多挑战。 图1: 柔性可穿戴设备的四种应用场景 02 关键突破 本综述系统梳理了材料、传感、能量与数据层面的多维突破。 材料层面，液态金属因其流动性与高导电性，成为构建可拉伸电路的理想选择。例如Sun et al. 采用了含有镓铟合金（EGaIn）的液态金属作为传感材料，开发了一种具有2145 ± 122 S/cm导电性的超疏水电子纺织品，能够在0%至200%的应变范围内监测关节弯曲、呼吸和脉搏变化。此外，Zhuang et al. 开发的液态金属微电极能够在300%的应变下保持极低的电阻变化，且能够精确捕捉神经信号，表现出非常高的生物相容性。碳纳米材料（如碳纳米管、石墨烯）则在机械强度和导电稳定性上展现优势，例如有研究的碳纳米管薄膜在2000次弯折后仍保持几乎不变的导电性，电导率达3.5×10⁴ S/m，可准确记录心电信号。水凝胶作为柔性基底，凭借类软组织的力学性质和良好皮肤亲和性，也被应用于应变传感与伤口监测，其中“CareGum”复合水凝胶在24,000%拉伸下仍能正常工作，导电率提升10倍，并在仿生手套中实现精准手势识别。 在传感技术方面，血压传感器通过压电薄膜实现毫秒级响应，在35名受试者中与传统血压计测量差异仅±6 mmHg；Lopez-Goldo等人开发的干式EEG电极，通过微针尖接触或电容耦合等多种机制，实现了与传统湿电极超过90%的Alpha节律信号相关性，以及超过85%的频谱一致性；汗液血糖监测平台通过毛细管微流体学和自供能酶电传感器，实现了对汗液中葡萄糖浓度的实时检测，其检测灵敏度为0.5 μA/mM；光学血糖传感器则在2000组样本中实现了99.75%的临床可接受准确率。 图2: 文中提及的传感技术 大规模人群研究方面，美国Fitbit基于光体积描记法（PPG）采集的心率数据覆盖超过45万人群，算法在房颤检测中的阳性预测值达98%以上，展现了柔性可穿戴设备在公共健康筛查中的潜力。此外，脑电（EEG）与肌电（EMG）监测也被纳入柔性传感平台，采用新型微电极材料和表面电极，确保在运动状态下信号依然接近临床标准。 图3：灵活可穿戴医疗设备的未来技术路线图 03 重要意义 灵活可穿戴医疗设备不仅提升了慢性疾病管理的效率，也为精准医疗和远程医疗提供了新的解决方案。它们的优势不仅在于“无创”和“连续”，更在于将数据转化为临床有用的信息，从而提升预防、诊断和管理的效率。 然而，未来如何实现大规模稳定生产，如何建立完善的监管和数据安全框架，如何在不同人群和临床环境中验证长期可行性等问题仍具有挑战性。这些问题需要材料科学家、工程师、医生和政策制定者的多方协作。尽管如此，这一领域的快速发展无疑将成为智能医疗的重要支撑，推动医疗从“被动治疗”逐渐转向“主动健康管理”，其临床价值与社会意义都值得持续关注。 参考材料： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123225006514 特别声明：智慧医疗网转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。 凡来源注明智慧医疗网的内容为智慧医疗网原创，转载需获授权。
