蘋果可望於年底推出iWatch,揭櫫穿戴式裝置的嶄新時代,蘋果近來在開發者大會力推的Health Kit,可以窺知其擬透過導入應用程式開發商的群眾智慧,於最短時間內建立創新健康管理生態體系的旺盛企圖心。

穿戴裝置可隨時隨地以貼身距離量測生理資訊,已成為個人生理監測應用的最佳載具,但要落實偵測生理訊號同步連結至智慧手表/手環進行健康紀錄管理,有賴於各式各樣感測器來體現。

若從使用情境衍生的產品功能與關鍵技術推演,可將生理量測應用分為三個層次。首先是進行運動方位路徑、步行距離之量測;多透過加速度計、磁力計等慣性元件來執行。

其次是健康管理;諸如透過心跳、血氧、脈搏、血壓、汗水等生理資訊的量測,進行可能的健康異常狀況預防,量測工作多藉由光學感測器量測血管細微狀態偵測心脈變化,或溫濕度感測器來量測體溫汗水的異常狀況。也可經由壓力感測器來量測血壓、皮膚張力。

最後則是延伸至流行疾病或環境舒適度的量測;藉由氣體感測器、流量計或其餘多合一舒適度感測器來量測空氣中潛在病毒、成分濃度與流速流量,以判斷用戶是否處於流行疾病或環境汙染的潛在環境,進而對本身健康所可能產生的傷害預做防範。

除手表/手環等隨身配戴裝置外,近來逐漸興起的智慧織物,可透過穿著於身體方式進行全面的生理資訊監測。

一般青壯年族群可透過穿戴式項鍊的產品形態,在運動過程中藉由整合於裝置內的加速計、矽麥克風、壓力計同時量測運動距離、心律與血壓。或可藉由嵌入在智慧衣腋下之PH值感測器,量測汗水酸鹼值是否異常。另對於專業運動選手或復健的病患而言,可透過加速計與陀螺儀等慣性元件的整合應用,量測肌耐力是否正常,做為運動訓練與復健內容的調整。

對於患有慢性病的老年與幼童,可藉由安裝動作感測器於醫療級手環,量測帕金森式患者是否有動作紊亂現象,據此判斷病癥與病狀是否惡化,或可透過整合高精密度磁力計至帽子內的方式,經由腦波偵測,進行老年幼童專注力的鍛鍊。

而有氣喘或呼吸疾病的年長者,可將薄膜壓電感測器嵌入束腰/束胸式智慧織物,進行呼吸頻率偵測。

若進一步延伸至需通過醫療認證的醫療級深水區,除矽麥克風與氣體感測器可用於醫療級助聽器與智慧型口罩,以增強聽力並偵測病毒外,包括微探針、微流體與生物致動器等感測器,都是透過半侵入式方式,藉由貼片或表皮針刺方式進行藥物遞送與疾病檢測。

近來頗受矚目的智慧隱形眼鏡是透過感測電極、應變計、濕度計量測淚液、眼壓等方式,針對可能衍生的青光眼、乾眼症進行事前預防。

穿戴裝置在感測器的多元整合下,在生理監測應用方面已火力全開,初期預計將透過教育消費者形成自行量測生理訊號習慣,培養用戶隨身健康管理意識,或許在第一階段量測精準度未能達到醫療等級,但初步消費者可藉由每隔一段周期偵測記錄生理指標的變化,調整生活習慣以落實預防醫學目標。

隨著技術持續進步、雲端服務生態體系的日趨成熟,以及醫療認證法規的與時俱進,也可望帶動穿戴裝置生理監測應用大步向前,形成下一波可觀的潛在商機。

作者謝孟玹 是工研院IEK零組件研究部研究員

 

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