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穿戴裝置內建加速度規和陀螺儀,已經是相當常見,感測器內建在穿戴裝置中,除了一般裝置移動上的應用,對於生理訊號的量測,硬體的開發和資料應用,兩者相輔相成。這類裝置中大家最耳熟能詳的就是Fitbit,因為其量測生理訊號的特殊能力,不但在某些地方被快速模仿,同時更有使用者告該產品量測出來的數值不正確。

圖1. 穿戴式裝置 Fitibit_Flex

穿戴式裝置 Fitibit_Flex Credit: MorePix @wikipedia CC BY-SA 3.0

有鑑於這種提供生理訊號量測的穿戴產品的市場潛力,各運動品品牌和電子業大廠也紛紛投入,積極進行專利佈局。不過該類背後的應用,如果只是量測出數據,未能有效解釋和提出進一步在臨床上實際的功效,總還是差那麼一步。

現在有業者以同樣這種量測生理訊號的概念,開發出提供毒癮患者戒毒過程的生理監測裝置,能在現有以尿液量測和患者自我回報的毒癮監測系統之外,提供即時量測數據的監測結果。這款由Empatica公司開發的手錶型裝置「E4 wristband」,內建「光學式體積變化掃描感測器」(photoplethysmography sensor,PPG sensor),它可以非侵入式的方法來量測血量脈搏(blood volume pulse)、可偵測人體動作的「三軸加速度規」、量測交感神經系統(例如汗腺)活動的「膚電活動感測器」(electrodermal activity Sensor)和可量測皮膚周圍溫度的「紅外線熱電堆」(infrared thermopile)。最近發表在「醫用毒理學期刊」(Journal of Medical Toxicology),邀請四位急診室有服用嗎啡(morphine)的患者和一位在醫院外偶爾使用古柯鹼(cocaine)的患者穿戴E4 wristand,訊號以每秒三十次記錄,同時也以全球衛星定位GPS追蹤穿戴者的位置,持續蒐集四天的資料,以藍芽將資料傳遞到手機或電腦,進行即時監控分析。資料結果顯示,每一種毒癮的患者顯示的資料都大不同。例如古柯鹼受測者,呈現龍捲風樣的移動、膚電傳導力增加,溫度下降。嗎啡的受測者則皮膚溫度增加,移動減緩。

許多人會懷疑,每個自願受測者都願意在戒毒其間穿戴嗎?他們在此次實驗之後,將其繼續延續擴大,將受測者擴展到15人,受測時間延長到30天,非常令人驚訝的是每位受測者都有持續穿戴,且很想要知道自己的量測結果。

看來在實際執行面上,這種穿戴手錶量測生理訊號的設計,相當可行。然而在分析和解釋資料上面,目前除了能從資料上分辨患者的毒品種類,更希望能搭配GPS知道患者的位置,而有毒癮發作時,能快速通報。此種產品很類似先前生醫人網摘報導過感測器應用在巴金森氏症患者的步態和動作追蹤,同樣是感測器以及資料即時收集的概念,應用在不同的患者和病況上。

文章參考:IEEE Spectrum
圖片來源:MorePix @wikipedia CC BY-SA 3.0


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。