半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使得全新便攜和可穿戴式生物感測(cè)和監(jiān)視器件成為可能，這些器件可幫助人們提高醫(yī)療水平，有助于養(yǎng)生并推進(jìn)健身活動(dòng)的發(fā)展。

　　在全世界范圍內(nèi)，人口日趨老齡化，隨之而來(lái)的是對(duì)醫(yī)療資源的需求越來(lái)越大。根據(jù)聯(lián)合國(guó)的人口預(yù)測(cè)，到2025年，世界上超過(guò)五分之一的人口(接近20億人)將超過(guò)60歲。其中很多人生活在發(fā)展中國(guó)家，在這些國(guó)家中，逐漸提高的生活水平也使得60歲以下人群對(duì)于公共醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的需求越來(lái)越高。在美國(guó)，近期的政策變化已經(jīng)使成百上千萬(wàn)人涌入到越來(lái)越擁擠的公共醫(yī)療系統(tǒng)，而從全球角度來(lái)講，互聯(lián)網(wǎng)正在幫助消費(fèi)者在需要醫(yī)療護(hù)理時(shí)可以有更多的選擇余地。這只是其中的幾個(gè)發(fā)展方向，他們突出強(qiáng)調(diào)了目前以及未來(lái)的幾年將更加有效的醫(yī)療服務(wù)提供給更多人群的重要性。

　　從某種程度來(lái)講，解決資源短缺問(wèn)題需要更多的醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)院、藥品供應(yīng)，以及其他一些與治療相關(guān)的基本要素。但是，即使在傳統(tǒng)的醫(yī)院環(huán)境中，也需要提高資源和設(shè)備的有效性以滿足需要。此外，雖然有可能提供必要的醫(yī)療人員和設(shè)施，但是也需要人口中的每個(gè)個(gè)體更加注意個(gè)人健康。人們必須關(guān)心自身的健康狀況，從而通過(guò)保持健康和良好的身體狀態(tài)來(lái)限制他們對(duì)于某些專業(yè)醫(yī)療服務(wù)的需要。社會(huì)作為一個(gè)整體，在北美和全世界范圍內(nèi)，在我們尋求全新的解決方法來(lái)應(yīng)對(duì)我們所面臨的巨大醫(yī)療挑戰(zhàn)的時(shí)候，我們必須學(xué)會(huì)引領(lǐng)更加健康的生活方式。在臨床和住所環(huán)境內(nèi)，能夠幫助我們應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的一個(gè)重要因素就是電子技術(shù)，其中包括諸如居家和外出活動(dòng)時(shí)可使用的生物激勵(lì)感測(cè)和健康監(jiān)視領(lǐng)域所取得的進(jìn)展。

　　跟蹤我們健康狀況的新方法

　　隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷演變，基于模擬和嵌入式處理技術(shù)的電子系統(tǒng)使得人們能夠以全新的方式將生物感測(cè)和健康監(jiān)視融入到他們的日常生活中。按照?qǐng)D2所示，如今的電子器件佩帶起來(lái)并不難看，甚至可以說(shuō)很時(shí)尚，佩帶的地點(diǎn)可以是手腕、腿部、胸部或身體的其他部位，或者與感測(cè)個(gè)人數(shù)據(jù)的便攜式電子配件組合在一起。這些器件與處理、存儲(chǔ)和顯示信息的智能手機(jī)應(yīng)用或者其他中央程序經(jīng)常無(wú)線通信。這些類型的個(gè)人和可穿戴式感測(cè)電子元器件是消費(fèi)類和家用健康產(chǎn)業(yè)的主要趨勢(shì)。從未像現(xiàn)在這么容易地通過(guò)可穿戴式電子器件關(guān)注自己的身體數(shù)據(jù)并對(duì)自己的健康負(fù)責(zé)。

　　由于這些類型器件中所使用的電子電路越來(lái)越小、能耗越來(lái)越低，未來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多的全新使用和應(yīng)用。而這些應(yīng)用將會(huì)涉及病人生活的全部健康領(lǐng)域，從而提供預(yù)防為主、成本有效性更高的治療方法。與此同時(shí)，廉價(jià)的、便捷的監(jiān)視系統(tǒng)將通過(guò)零售商店向大眾提供，這使得每個(gè)人在保健和養(yǎng)生方面發(fā)揮積極作用。

　　生物激勵(lì)技術(shù)拓展至全新領(lǐng)域

　　最終，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展將使得這些生物感測(cè)和監(jiān)視系統(tǒng)擴(kuò)展至全新的生物激勵(lì)領(lǐng)域，從而有助于保證人們的健康安全并為他們注入活力。例如，小型ECG中使用的類似技術(shù)將會(huì)使得肌電圖 (EMG) 電子器件的使用更加商業(yè)化，此類器件可以通過(guò)測(cè)量軟組織內(nèi)的電活動(dòng)來(lái)精確計(jì)算肌肉活動(dòng)。使用EMG技術(shù)監(jiān)視肌肉運(yùn)動(dòng)的電子器件可推廣基于肌肉控制的應(yīng)用。他們能夠提高老年人、病人或殘疾人的活動(dòng)能力，例如在一定距離之外打開(kāi)電燈和電視，而運(yùn)動(dòng)控制類計(jì)算機(jī)游戲和仿真訓(xùn)練似乎已將他們的應(yīng)用發(fā)揮到極致，但是他們的發(fā)展并不止步于此。與其他運(yùn)動(dòng)類電子器件組合在一起，基于EMG的技術(shù)甚至可以幫助解釋某個(gè)人走路時(shí)與踩單車時(shí)小腿后部肌肉收縮程度的不同。

　　電子技術(shù)的另外一個(gè)全新使用來(lái)自脈搏血氧飽和度分析電子器件。在這些電子裝置中，將兩類不同波長(zhǎng)的光透過(guò)病人的手指投射到一個(gè)光電二極管上來(lái)測(cè)量血氧水平。測(cè)量每個(gè)波長(zhǎng)光上發(fā)生變化的氧氣吸收率，從而確定脈沖動(dòng)脈血本身造成的吸收率。這種光學(xué)測(cè)量類型中采用的電子裝置也可被配置為全新類型的心率監(jiān)視器。如圖3所示，不是去測(cè)量血氧水平，而是用發(fā)光二極管 (LED) 來(lái)照亮皮膚，然后測(cè)量透射或反射到一個(gè)光電二極管的光量來(lái)監(jiān)測(cè)每個(gè)心動(dòng)周期所導(dǎo)致的動(dòng)脈血量的變化。每個(gè)心動(dòng)周期表現(xiàn)為一個(gè)峰值，此峰值與一次心跳相關(guān)聯(lián)。這種基于光學(xué)的心率感測(cè)技術(shù)類型的使用也會(huì)變得十分普遍。此類技術(shù)會(huì)形成整個(gè)全新的運(yùn)動(dòng)和健身心率監(jiān)視器以及配件市場(chǎng)。這些監(jiān)視器和配件能夠在手腕或其他與皮膚的地方執(zhí)行測(cè)量，同時(shí)又不用佩戴使人感到不適的胸帶。

　　更多的未來(lái)應(yīng)用也會(huì)從此類先進(jìn)的生物激勵(lì)電子技術(shù)中受益。由于有其他多個(gè)生理系統(tǒng)會(huì)對(duì)流向皮膚的血液流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，同樣類型的光學(xué)方法也可被用來(lái)監(jiān)視呼吸和其他循環(huán)系統(tǒng)的生理狀況。組裝在其他系統(tǒng)中(諸如汽車的方向盤)的光學(xué)傳感器，通過(guò)心率或呼吸相關(guān)性測(cè)量，可以用簡(jiǎn)單的手掌接觸方式采集駕駛員信息，例如焦慮水平或疲勞程度。這些應(yīng)用，以及生物激勵(lì)感測(cè)的其他用法一定會(huì)將健康、健身和安全意識(shí)引入到我們生活的方方面面。