「兴业讲堂」“AI+医疗”沙龙干货：柔性电子技术及其生物医学应用

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本文介绍了6月2日举办的 “兴业讲堂”主题沙龙“AI+医疗”活动以及陈毅豪老师带来的“柔性电子技术及其生物医学应用”主题分享。

6月2日， “兴业讲堂”主题沙龙“AI+医疗”活动在线上举办。本期活动由清华校友总会AI大数据专委会、清华大学学生创业协会承办。

本期“兴业讲堂”邀请了主讲嘉宾陈毅豪，分享主题为“柔性电子技术及其生物医学应用”。陈毅豪博士是2019年博士后创新人才支持计划获得者，长期致力于可延展柔性生物电子器件设计、制备、表征及其在健康医疗方面应用的研究。

以下内容根据陈老师分享内容整理：

柔性生物电子技术的概念和内涵

柔性生物电子颠覆性改变了传统医疗监测器件、设备、系统的刚性物理形态，使其具有轻薄柔软、可穿戴、可植入、零负荷的优势，实现医学信息与人、物体、环境的高效共融，是未来智慧医疗的信息源头，具有匹配环境的可变形特性、轻薄多层的器件集成特性、柔性芯片与柔性电路集成特性、与人体共形贴合的高可穿戴特性。

柔性生物电子是体域网、局域网、互联网三元融合的界面，驱动着从体表到体内、从有创到无创、从离散到连续的个性化智慧医疗发展。其应用形态由穿戴式无线监护逐渐发展至植介入调控和智慧医疗系统。

之于医学，柔性电子技术能够带来什么样的改变呢？

血压、血氧、血流、血糖连续监测

已有血压测量技术可分为基于袖带式测量方案和入侵式压力传感器等，前者无法连续测量且不舒适，后者无法日常使用且仅适用于ICU等特殊场景。柔性可穿戴血压测量器件厚度小于20微米，可舒适贴附于人体皮肤，且无刺激性，并可连续进行血压监测，对高、低血压现象进行及时预警。

针对血氧监测，传统医学使用指夹式的血氧检测仪或者指夹式探头，利用柔性贴片方法和柔性传感器方法，可研发出可贴附于身体任何部位的柔性血氧监测系统。

临床上常见使用超声多普勒方法监测血流，将传统医用超声探头做成柔性贴片，贴在皮肤上可以对多普勒信号连续发射和接收。柔性多普勒血流监测器件具有轻柔极薄、无需手持、无需耦合剂等特点，可实现精确监测血流速度。

当前的无创测量技术难以达到医疗级精度，且微创测量技术被国外所垄断，利用力化学耦合的电化学双通道原理，开发超薄柔性微创针状传感器，集成了酶电化学葡萄糖、乳酸传感器等，贴附到皮肤上可实现血糖无创连续监测。在高、低血糖和血糖剧烈波动的情况下，类皮肤无创血糖测量器件具有很高的测量精度和测量实时性。

消化道pH、肠鸣音连续监测和其他生理参数监测技术

在当前的商业反流监测产品中，插管式需要依赖医生经验将传感器探头放在下括约肌上方5厘米处，而传感器探头则无法固定在食管壁，胶囊式传感器需要破坏食管内壁将胶囊固定在食管壁上，容易造成食管壁损伤、感染、发炎等隐患。柔性消化道连续监测贴片面向人体健康监测的现实需求，则解决了以上问题，可依附于食管内壁，实现24小时反流监测。

柔性主动降噪的肠鸣音监测贴片可基于识别确定的肠鸣音出现频率变化曲线，判断术后多久肠道开始通气，由此安排进食以加速患者康复。

除此以外，还有柔性贴片式耳廓电极、柔性超声阵列治疗贴片、柔性超声供能及无限通讯的植入式监护设备、柔性触觉传感器实现软体机械手的智能触觉感知、柔性声学阵列和消化道内镜集成的超声杂化探头等应用。

柔性穿戴医疗器械与智慧病区

与医院合作可建立可穿戴医疗设备研究型智慧病房，开展病区内多人生理参数无线连续监护、基于可穿戴生理监测数据的临床诊断和评价新指标研究、可穿戴医疗电子设备临床有效性和超适应症研究等，从而可以加强安全保障、减少医护工作量，并减少交叉感染。

在分享结束后，陈老师对校友和在校同学提出的问题进行了回答，就柔性电子于动物上的应用、于身体内部的实验应用、于血压测量的应用类型、于睡眠监测的应用等问题进行了深入的讨论。

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