資本實驗室·今日創新觀察

聚焦前沿科技創新與傳統產業升級

張珂

在過去幾年中，以智能手錶爲代表的可穿戴設備市場從快速爆發，並吸引全球廠商趨之若鶩；到如今平緩發展，衆多廠商黯然離場，經歷了一輪過山車般的炒作週期。

但可穿戴設備市場難道只是看上去很美，或者只是曇花一現？事實並非如此。

隨着傳感器、物聯網、AR、VR等技術的發展，各類可穿戴設備在通信、健康管理、智能家居、智能製造等領域的應用正逐步走向成熟，而醫療可穿戴應用仍然是可穿戴市場的重要組成部分。

一、蘋果的進擊

在智能手錶市場，蘋果是當之無愧的老大。自Apple Watch誕生以來，憑藉通訊、運動記錄、健康管理三大功能一直佔據着全球銷量第一的寶座。

今年9月，蘋果公司發佈了最新款的Apple Watch，引起了業內人士和消費者的熱議。特別是新款Apple Watch的健康功能，心率監測功能會在消費者心率出現不正常波動時，自動發出警報；同時具有實時心電圖繪製功能。

Apple Watch不僅僅受消費者的關注，很多科研人員也在使用Apple Watch進行醫學研究。

自2015年以來，蘋果推出了ResearchKit和CareKit兩個開源平臺，幫助科研人員招募臨牀試驗患者，並遠程監控患者的健康狀況。在自閉症、帕金森症、產後抑鬱症等各種疾病的創新研究中，都可以看到Apple Watch的身影。

隨着新款Apple Watch的發佈，蘋果已經獲得了FDA的許可，允許其智能手錶作爲醫療設備使用。

二、醫療可穿戴市場未來可期

據IDC在9月份發佈的最新預測數據顯示，2018年全球可穿戴設備市場出貨量將達到1.226億部，比2017年的1.154億部增長6.2%。到2022年，全球總出貨量將達到1.904億部，未來五年複合年增長率(CAGR)爲11.6%。

在各類設備中，智能手錶一直是可穿戴設備的領頭羊。未來五年，智能手錶仍然將保持穩定的增長勢頭。智能手錶佔全球可穿戴設備的市場份額將從2018年的59.1%，增長到2022年的63.6%。

從IDC的預測中，也可以看出智能手錶對智能手環的替代影響非常明顯。此外，根據該預測，在未來幾年中，我們還能看到智能服裝、智能耳機設備在整個可穿戴市場中成爲新的增長點。

隨着消費者健康意識的增強，對可穿戴設備的接受度越來越高，並且越來越樂意與相關醫療機構分享個人數據。未來幾年，我們將看到可穿戴醫療設備迎來真正的快速增長期。

據愛立信2017年對全球智能手機用戶的一項調研顯示，62％的受訪者認爲可穿戴設備可以讓人們管理自己的健康；58％的受訪者願意使用具有反饋和警報功能的可穿戴設備進行個性化護理；60％的受訪者認爲可穿戴設備將帶來更健康的生活方式。

據埃森哲的調研顯示，90％的消費者願意與醫生分享可穿戴設備或APP的個人數據；63％的消費者願意與健康保險公司分享數據。這也意味着醫院和保險機構對消費者的健康管理將越來越精準，越來越輕鬆。

另據Tractica預測，全球可穿戴醫療保健的市場規模將從2017年的9億美元，增長到2021年的178億美元。

三、未來無處不在的醫療可穿戴設備

目前，醫療可穿戴設備不僅僅是健身追蹤和心率監測，各種新型設備正在醫院和家庭中努力改善患者的健康和自我護理方式。

從頭到腳，從內到外，我們全身到處都可以是各種醫療可穿戴設備的用武之處。未來，從虛擬現實技術到疏通血管堵塞的機器人，在各種可穿戴醫療保健設備的幫助下，我們的生活與就醫將更加輕鬆。

1.減壓頭帶

加拿大可穿戴設備研發商Interaxon成立於2007年，公司研發的腦波控制頭帶Muse將冥想放鬆機制與可穿戴技術相結合，通過監測並分析用戶的腦電波信號，讓用戶瞭解自己的大腦狀況，通過幾分鐘的大腦訓練，可減少用戶的壓力和焦慮，提高專注度和集中力。

目前，公司正在開發最新的Muse虛擬現實設備，並推動產品的進一步升級。

2.大腦疾病治療

虛擬現實眼鏡目前在醫療領域具有多種應用場景，可以分散患者疼痛，減少壓力和焦慮，還可用於大腦與運動損傷的治療。此外，還可以用於治療各類型恐懼症。

美國數字醫療公司Pear Therapeutics通過實驗性的VR治療方法，配合藥物一起使用，減少了患者的心理創傷。實驗結果還顯示，使用VR治療的患者的PTSD評分比傳統的標準治療方式有“顯著改善”。

3.動脈清理機器人

今年年初，德國馬克斯·普朗克智能系統研究所開發了一種微型機器人，有望徹底改變微創醫療。這種只有4mm長的機器人可以完成跳躍、爬行、滾動等動作。

預計這款機器人未來可用於藥物輸送，抵達人體內特殊區域，或清理堵塞的動脈。

4.血壓監測儀

今年1月份，全球著名醫療設備製造商歐姆龍推出了一款可以測量血壓和心率的醫療級智能手錶HeartGuide。

該智能手錶採用可充氣式錶帶，可以準確測量血壓，還具備計步、睡眠監測和心率測量的功能。相關數據可以同步到智能手機中，並可以直接與醫療部門共享。

在用戶睡覺時，一旦發現用戶有高血壓或者中風的風險，智能手錶會通過手腕加壓和手機提醒的方式來發出警告。

5.貼片式智能溫度計

美國電子元件設計公司Blue Spark Technologies推出了貼片式智能溫度計TempTraq，可以持續感知、記錄孩子的體溫變化，並向父母實時發出警示信息。

TempTraq使用了超薄的柔性電池，可以連續使用24小時，用戶可以通過相配套的APP，在智能手機上實時監測體溫的變化。

6.心率檢查

蘋果公司發佈的最新款Apple Watch具有檢測心房纖顫的能力，心房纖顫是一種常見的異常心律，也是導致中風的主要原因。

爲了計算心跳和心率，蘋果手錶的傳感器使用綠色LED燈，每秒鐘閃爍數百次，光敏光電二極管可以檢測流經手腕的血液量。該傳感器獨特的光學設計從腕部的四個不同的點收集信號，與軟件算法相結合，將心率與其他噪音區隔開。

7.UV傳感器

今年年初，歐萊雅推出微型紫外線檢測儀UV Sense，可以幫助用戶隨時隨地檢測紫外線指數。

UV Sense的直徑9毫米，厚度2毫米，可以粘在指甲、太陽鏡、帽子等暴露在陽光下的地方。該傳感器無需電池，可以存儲長達3個月的紫外線數據。

使用配套的手機App，用戶可以通過NFC從UV Sense中隨時提取UVA和UVB的強度信息，App在需要時，也可以提醒用戶，給出防曬建議。

8.智能紋身

哈佛大學和麻省理工學院的研究人員開發出一種方法，使用智能紋身墨水將健康傳感器嵌入人體皮膚，墨水與人體間質液的化學成分發生反應，通過改變顏色來有效反應當前身體健康狀態。

如綠色墨水顏色變深時，提醒用戶注意脫水；當綠色墨水變成棕色時，意味着體內葡萄糖水平升高，可以向糖尿病患者示警。

而伊利諾伊大學的研究人員已經研究出一種將超薄的柔性電子傳感器嵌入臨時紋身的方法，以監測心臟、大腦和肌肉產生的電信號，從而監測身體狀況。

9.智能隱形眼鏡

對於糖尿病患者而言，每日時刻監控血糖非常麻煩。科學家們正在使用智能隱形眼鏡，利用淚水測量體內的葡萄糖水平，而無需針刺驗血檢測。

早在2014年，谷歌就提出了隱形眼鏡研究項目。今年年初，韓國蔚山科學技術院（UNIST）與成均館大學研究團隊設計出一款可以檢測血糖的隱形眼鏡，並且已經通過了活兔實驗。在實驗中，隱形眼鏡可以記錄兔子眼中的葡萄糖值變化。

10.可穿戴心電圖監控器

隨着傳感器技術的發展，心電監測也變得越來越方便。2015年，Qardio公司推出了無線心電監測設備QardioCore，無需傳統心電圖監測的導線和粘性貼片。只需將該胸帶圍繞胸部卡住即可。用戶通過手機就可以查看心電圖、心率等指標。

而今年最新發布的Apple Watch也具有心電圖監測的功能，也進一步推動了消費者對心電監測的認知和應用。

11.智能胰島素貼片

對糖尿病患者而言，傳統的血糖檢測與胰島素注射是件非常痛苦的事情。2015年，美國北卡羅來納大學和北卡羅來納州立大學的研究人員研發出了智能胰島素貼片，可以檢測血糖水平，並在需要時，自動釋放適當劑量的藥物。

這種貼片覆蓋有一百多個微針，裏面包含着胰島素和葡萄糖傳感酶存儲單元。貼在皮膚上後，微針會穿透皮膚表面，當體內血糖水平太高時，會快速釋放藥物，通過毛細血管進入血液。

12.可植入可穿戴設備

還有一些醫療科技公司正在嘗試研發可吞食或可植入的可穿戴設備進行疾病檢測與治療。

美國數字醫藥公司Proteus Discover就推出了可以吞服的智能芯片藥丸，藥丸進入胃部後，傳感器會發射信號，配合皮膚上的智能貼片，可以在智能手機上觀測到心率、呼吸、活動、睡眠等生理狀況數據。

美國生物醫療科技公司Intarcia Therapeutics推出了一種長效的微型藥泵，將火柴大小的微型藥泵植入皮膚後，可實現自動給藥，一年只需更換1-2次，大大減少每天服藥的負擔。

該技術已經在II型糖尿病的長效控制中得到較好的應用，並可以用來控制艾滋病的傳播。