健康監(jiān)測的下一個突破點？超精確溫度傳感技術(shù)！

新興的個人健康監(jiān)測技術(shù)為何在醫(yī)療場景和日常生活中越來越受到青睞？為了準(zhǔn)確回答這個關(guān)鍵問題，我們首先需要理解三個全球性趨勢：

• 如今，幾乎人手一部智能手機(jī)，這等于隨身攜帶了一臺高性能計算機(jī)、一個全天候運(yùn)行的智能醫(yī)療傳感器中心，還有一塊顯示屏。

• 發(fā)達(dá)工業(yè)國家的人口正在迅速老齡化，而老年群體的疾病發(fā)病率較高。與此同時，年輕人也比過去更加關(guān)注如何延長健康壽命。這些人群以及服務(wù)他們的醫(yī)務(wù)人員可以利用新技術(shù)來優(yōu)化生活方式，合理調(diào)控運(yùn)動、飲食、睡眠和壓力等關(guān)鍵因素，幫助他們作出更健康的生活選擇。

• 如摩爾定律所預(yù)言，半導(dǎo)體技術(shù)不斷進(jìn)步，使得用于計算和傳感的電子設(shè)備體積更小、性能更強(qiáng)、成本更低、功耗更低。這意味著原本只能在昂貴醫(yī)療設(shè)備中使用的醫(yī)療傳感器，現(xiàn)在可以集成到價格合理的便攜式或可穿戴設(shè)備中。

這些趨勢正在模糊醫(yī)療設(shè)備和消費(fèi)級設(shè)備間的界限。如今，即使是個人用戶也可以借助智能手表、活動追蹤手環(huán)、智能戒指，甚至是耳塞等設(shè)備，來監(jiān)測血壓、心率和睡眠質(zhì)量等反映自身健康和生活方式的關(guān)鍵指標(biāo)。

與此同時，醫(yī)療機(jī)構(gòu)也在醫(yī)院和門診場景采用數(shù)字化醫(yī)療模式，無需醫(yī)護(hù)人員介入，即可實現(xiàn)對患者的持續(xù)自動監(jiān)測。智能皮膚貼片、手環(huán)等可穿戴設(shè)備能夠持續(xù)將患者數(shù)據(jù)同步至中央系統(tǒng)，由人工智能（AI）算法和其他軟件工具對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)監(jiān)測到需要人工干預(yù)時，系統(tǒng)會自動通知醫(yī)療專家。

核心體溫：一項重要的診斷指標(biāo)

得益于傳感器技術(shù)的進(jìn)步，消費(fèi)級可穿戴設(shè)備已經(jīng)在多項生命體征測量上實現(xiàn)了接近醫(yī)療級的質(zhì)量，包括血壓、心率和血氧飽和度。 

然而，核心體溫這一生命體征所提供的信息對于某些診斷和監(jiān)測也至關(guān)重要，甚至不可或缺。例如，核心體溫是判斷女性生育周期狀態(tài)、壓力水平以及睡眠質(zhì)量的精確指標(biāo)。它還能在發(fā)燒或敗血癥發(fā)作時，發(fā)出可能挽救生命的預(yù)警信號。

在醫(yī)療領(lǐng)域之外，核心體溫監(jiān)測也被用于優(yōu)化訓(xùn)練耐力運(yùn)動員，幫助他們提高訓(xùn)練效果，并避免身體過度疲勞。

在艾邁斯歐司朗的傳感器產(chǎn)品組合中，一款此前鮮為人知的產(chǎn)品如今正成為行業(yè)關(guān)注焦點，并迅速占領(lǐng)市場，賦能新一代消費(fèi)級和醫(yī)療級可穿戴設(shè)備進(jìn)行核心體溫測量。

例如，AS6221數(shù)字溫度傳感器就是公司數(shù)十年來在設(shè)計和制造超精確混合信號半導(dǎo)體方面專業(yè)積累和知識產(chǎn)權(quán)的結(jié)晶。憑借艾邁斯歐司朗獨樹一幟的技術(shù)，這款溫度傳感器契合了新型核心體溫監(jiān)測設(shè)備制造商的要求：與同類產(chǎn)品相比，AS6221更精確、更小巧、更節(jié)能，是推動個人健康監(jiān)測技術(shù)邁向新高度的“幕后英雄”。

AS6221：專為體溫測量優(yōu)化

高級溫度測量技術(shù)的優(yōu)勢在于其精確度。AS6221在-40°C至125°C工作范圍內(nèi)的最大測量誤差為±0.3°C，這一表現(xiàn)相當(dāng)令人印象深刻。然而，其獨特之處在于測量精度專門針對醫(yī)療應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化：人體正常體溫約為37°C，因此，在-25°C至55°C范圍內(nèi)的測量精度得到優(yōu)化，最大誤差降至±0.10°C，而在20°C至42°C范圍內(nèi)，誤差更是僅為±0.09°C。

如此高的精確度對于開發(fā)新一代核心體溫監(jiān)測系統(tǒng)至關(guān)重要，譬如我們合作伙伴greenteg的CALERA?傳感器技術(shù)。傳統(tǒng)測量核心體溫通常需要插入侵入式探針或吞服昂貴的電子藥丸，而本產(chǎn)品的工作原理并不是直接測量核心體溫，而是通過復(fù)雜的算法，從皮膚表面的熱通量計算出核心體溫值。

在將皮膚溫度的直接測量值轉(zhuǎn)換為核心體溫的間接計算值的過程中，會存在一定的固有誤差。而且皮膚溫度測量中的任何誤差在轉(zhuǎn)換為核心體溫時都會被放大。

因此，整合了諸如CALERA?傳感器技術(shù)的此類產(chǎn)品在測量皮膚溫度時，便需要盡可能提高精確度。這正是AS6221溫度傳感器±0.09°C最大誤差的價值所在。此外，尺寸也是一個重要因素，元器件必須適合用于皮膚貼片和其他便攜式設(shè)備。

超精確溫度測量技術(shù)的多領(lǐng)域應(yīng)用

這一示例表明，溫度測量在專業(yè)級和消費(fèi)級醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備以及輔助耐力運(yùn)動員優(yōu)化訓(xùn)練的體育裝備中都扮演著關(guān)鍵角色，但其用途遠(yuǎn)不止于此。

例如，消防員佩戴的安全裝備需要具備監(jiān)測體溫的功能，在消防員面臨過熱危險時發(fā)出警報。在世界上最炎熱的地區(qū)，例如中東，高熱癥，即身體危險過熱，是一種嚴(yán)重的風(fēng)險。如今全球氣候危機(jī)導(dǎo)致平均氣溫不斷上升，這種風(fēng)險也日益增加。將智能手表或手環(huán)與應(yīng)用軟件結(jié)合，可以提供一種可靠的風(fēng)險解決方案：在佩戴者處于危險狀態(tài)時，軟件可以及時向緊急服務(wù)機(jī)構(gòu)或其親人發(fā)出警報。

精確的溫度測量結(jié)果也可以在其他醫(yī)療應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。例如，通過皮膚貼片測量血糖水平酶需要準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)，以對傳感器的測量輸出進(jìn)行實時校準(zhǔn)。溫度傳感器還可以用于透析機(jī)、輸血設(shè)備或胰島素泵中，確保血液或胰島素在輸入靜脈前被加熱至患者體溫。

在這些以及其他眾多應(yīng)用場景中，超高的測量精度具有巨大的價值——尤其是在人體溫度范圍內(nèi)，精確測量技術(shù)正成為關(guān)注的焦點。

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（文章來源：艾邁斯歐司朗，作者簡介:Andreas Zenz，擔(dān)任BAS產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)艾邁斯歐司朗的溫度傳感器和高級模擬傳感器。Sebastian Bauer，艾邁斯歐司朗高級模擬傳感器業(yè)務(wù)線總監(jiān)兼市場負(fù)責(zé)人。Florian Lex，艾邁斯歐司朗集成光學(xué)解決方案產(chǎn)品市場經(jīng)理，在生命體征監(jiān)測解決方案領(lǐng)域擁有深厚的專業(yè)知識。）