醫生經常告訴病人要“傾聽”他們的身體，并注意身體會告訴您什么。今天，正在開發的技術將真正能夠傾聽我們身體，并適當處理這種信號，以幫助確定最佳實施方案。

人口老齡化的趨勢已經被媒體廣泛報道，全球人口出生率持續下降加快了老齡化。這些趨勢共同意味著未來幾十年能夠照顧更大基數老年人口的人數將會更少。在短期內，沒有什么可以改變這些社會統計數據，但似乎技術進步能夠介入并通過形象化甚至字面上的方式予以幫助。

隨著集成半導體尺寸不斷縮小和功能的不斷增強，人工智能、云計算和無處不在的連接性概念將以突破性的方式結合在一起，從而能夠最有利地改變醫療保健行業的狀況。各種發展的可能性都非常大，市場需求也在增長，人性本質上也有強烈的意愿作出積極的改變。

今天，可穿戴技術的典型代表是最常戴在手腕上的小型設備，用于監測活動和佩戴者的脈率等統計數據。簡而言之，這是一種受意識影響的增強效果。隨著技術的發展，未來的小型設備可能會直接織入我們所穿的衣服中，從而使其不易影響人類自己，因此更容易被接受。

正如通常所言，智能織物有可能改變我們監測許多場景的方式，但也許它們最大的潛力在于醫療保健。通過使用技術來監測病人的狀況并適當用藥是一個非常活躍的研究領域，有一些結果已經開始出現。

感測壓力

在傷痛恢復期間，身體某個區域施加或者承受的壓力可能是特別令人關心的事情。腫脹是愈合過程的一部分，但必須加以監測，因為它也可能是繼發感染的先兆。同樣，如果病人沒有定期活動，他們可以迅速形成壓瘡，從而抑制愈合過程。答案是要監測病人的傷口及其總體的運動，或者是否缺乏這些運動。

達到此目的的一種方法是使用可以編織進床單或衣服的傳感器。編織到床上用品的有機硅涂層導電紗線目前正在開發中，它可以監測濕度和運動，并在患者需要關照時提醒護理人員。醫院也在使用同樣的技術使病床能夠根據病人的需要自動移動，從而減輕護理人員的負擔。

同樣的技術原理也正在被整合到敷料和繃帶中，以監測在傷痛恢復期身體施加的壓力。例如，可以通過監測表明敷料是否太緊，或記錄受感染區域的腫脹減輕的速度。

有很多種方法用來測量給定介質的壓力。傳統上，是通過測量限制血液流動所需的壓力來記錄血壓，現在可以使用壓力傳感器自動執行此過程，其中的壓力傳感器與用于施加壓力的壓縮空氣并排安裝。因此，血壓監測儀已成為任何人都可以在舒適的家中使用的消費類設備。將同樣的技術整合到運動服裝等面料中其實并不是一個巨大的飛躍。

壓力傳感器也可用于例如鞋墊等其他方面，能夠監測患有周圍神經病變的患者的步態和活動，這是一種阻止大腦接收來自身體特定區域（例如腳）信息的病況。圖1所示為Orpyx的這種系統，它能夠記錄鞋墊的數據并將其無線傳輸到智能手機應用程序。通過使用傳感器來監測患者腳上的壓力并提供反饋，可以幫助防止形成潰瘍。在極端情況下，潰瘍可能導致需要截肢。

圖1：Orpyx系統采用嵌入到鞋墊的壓力傳感器，并通過無線連接到智能手機

將傳感器嵌入敷料中可以通過測量皮膚的變形來評估因肢體腫脹而施加的壓力，這正是研究人員目前正在開發的 “智能織物”。

通過將壓力監測直接集成到智能織物中，可以更容易地掌握長期的發展趨勢，從而有助于早期診斷諸如心血管問題等疾病。

更加智能的石膏

得益于納米技術的發展，通過監測皮膚電特性的變化來測量水合作用水平目前已經成為現實。將細小的電線嵌入直接作用于皮膚的可拉伸織物，小型電極可以監測水合作用，并可實時傳輸信息。同樣的技術也可以應用于服裝行業。

一種類似而有效的診斷方法可以應用在智能敷料中，使一個小電流通過人體細胞，并測量其阻抗，這是一種被稱為阻抗光譜技術的非常有意義的擴展。通過測量細胞在衰變時呈現的電容和電阻的變化，可用于創建智能繃帶，這樣一來褥瘡可以在人眼看見之前就能夠識別。

雖然電子技術是智能織物解決方案的重要組成部分，但它也正在與傳統醫療保健合作開發，其中包括研究如何更有效地用藥。來自美國內布拉斯加大學林肯分校（the University of Nebraska-Lincoln）、哈佛醫學院（Harvard Medical School）和麻省理工學院的一組研究人員已經證明，智能敷料不僅能夠監測傷口，而且還有直接用藥的潛力。

該團隊將智能敷料解釋為首個能夠根據藥物劑量來進行釋放的繃帶，如止痛藥和抗生素，以及促進愈合和組織再生的藥物。實質上，它通過將藥物植入凝膠，凝膠又涂覆編織到繃帶中的電線。嵌入到繃帶中的微控制器控制流過電線的電流，使其加熱凝膠并將其載有的藥物直接釋放到受感染區域。試驗已經顯示出積極的效果，該團隊正在研究用集成的傳感器來測量諸如葡萄糖和pH值等指標，以使藥物傳送和釋放過程完全自動化。

互聯醫療

在整個物聯網中，無線連接提供了一種將數據傳輸到云的方式，人工智能可用于更好利用“大數據”分析的趨勢。通過將這一過程應用于醫療物聯網（IoMT），這些數據最終可用于改善其他患有類似疾病患者的治療方式。

這將需要更全面的方法來使用醫療領域的技術，將多個學科融合為一個解決方案。

斯旺西大學生命科學研究所（Institute of Life Science, Swansea University）的研究人員正在研究如何將納米技術最新發展帶來的傳感器整合到具有5G連接的智能繃帶中，不僅可以監測傷口，還可以遠程實時監測傷口。該方法還將可以采用3D打印機來制造繃帶。

納米技術正在縮小生物與技術領域之間的差距，并將成為IoMT的一項實用技術。目前正在進行的研究包括如何利用納米顆粒為身體中的特定細胞提供治療，并且已經顯示出一些積極的結果。在細胞水平上的靶向治療其最初優勢之一是身體不再需要在各個部位都代謝藥物，這將導致更低的劑量水平，更有效的治療，并最終降低醫療服務的成本。

醫療領域的MEMS

MEMS技術已經通過在小型封裝中提供精確的3軸、6軸和9軸運動傳感而徹底塑造了手機行業。同樣的技術能夠被廣泛地用于可穿戴健身追蹤器，而MEMS麥克風已經使助聽器發生了革命性的變化，但MEMS未來發展潛力更大。

通過將MEMS麥克風直接安裝到一次性隱形眼鏡上，可以測量眼睛的眼壓（IOP）變化，此變化往往表明角膜形狀的變化，可能是青光眼的早期征兆。目前，瑞士公司Sensimed可以提供包括無線通信在內，且集成有MEMS的IOP傳感器。圖2顯示出該系統包含三個元件：帶有嵌入式傳感器和變送器（transducer）的一次性隱形眼鏡（1），戴在眼睛周圍的單獨天線（2），以及通過細線連接（3）的數據記錄器（4）。

圖2：Sensimed集成到一次性隱形眼鏡中的IOP傳感器，該隱形眼鏡通過近場通信（NFC）進行供電和連接

該系統使用NFC技術為傳感器提供無線供電，其足以進行測量并將信息傳回天線。由于不再需要使用硬連線電源（通常是電池），而電源及其連接往往是系統體積最大的部分，這種方法有可能用于其他各種IoMT設備。通過利用NFC的功能，許多其他類型的傳感器以及控制它們所需的微電子設備可以一并嵌入到智能織物中。

結論

智能織物正在改變傳統醫療保健的性質，并已經受到前所未有的技術交叉融合的支持。雖然許多應用仍然只局限于研究實驗室，但其發展速度在不斷加快，醫療物聯網具備非常大的應用潛力來永遠改變傳統的醫患關系。