人體傳感器：無線傳輸健康數(shù)據(jù)

如果你正處在戒煙或者減肥的過程中，偶爾管不住嘴，偷偷抽幾口或者吃太多，你的牙醫(yī)可能在第一時(shí)間掌握你的“破戒”行為。原因是，你的牙齒內(nèi)被植入了一個(gè)傳感器，口腔的一舉一動(dòng)都將得到監(jiān)控。

臺(tái)北國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)的褚浩華和同事發(fā)明了這個(gè)傳感器，它位于一塊非常小的電路板上，能夠放入假牙或牙柱上，他們希望傳感器能夠縮小到放入齲洞或牙冠里。

傳感器內(nèi)的軟件可以識(shí)別每一個(gè)頜運(yùn)動(dòng)樣式的指示，然后統(tǒng)計(jì)病人咀嚼、飲水、說話、咳嗽或者吸煙的時(shí)間，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)。牙齒傳感器的加速計(jì)會(huì)把口腔活動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送到智能手機(jī)上，據(jù)此醫(yī)生能夠了解患者情況。

研究人員表示，已有8人植入了這種傳感器原型，系統(tǒng)識(shí)別口部活動(dòng)的正確率達(dá)到94%。不過，目前，傳感器原型還必須通過外部電線連接到電源上，他們認(rèn)為，研發(fā)微電池是當(dāng)務(wù)之急，如果能夠?qū)⒃O(shè)備微型化以及無線，它將有無限的潛力。

事實(shí)上，這并不是牙齒傳感器的唯一發(fā)明。美國(guó)普林斯頓大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)了一種能夠探測(cè)口腔病菌的“牙齒文身”。簡(jiǎn)單說，它可以在病人一呼一吸間搜集口腔內(nèi)的“細(xì)菌情報(bào)”，并通過內(nèi)置的無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)裝置報(bào)告給負(fù)責(zé)監(jiān)控的醫(yī)療人員。

這種“文身”是用近來大熱的石墨烯材料制作的平面電子芯片傳感器。石墨烯被稱為世界上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，但它十分敏感，很容易黏著上其他物質(zhì)。因此，以這種材料制成的芯片傳感器不僅容易被鑲嵌到牙齒上，而且可以輕易地粘住細(xì)菌分子。

科研人員目前已經(jīng)用一顆牛的牙齒做了試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)人員向“牙齒文身”上呼氣，與之相連接的監(jiān)控電腦立即就收到了“牙齒文身”從呼吸中搜集的細(xì)菌信息，科研人員就可以分析這些細(xì)菌是否有可能進(jìn)一步感染或者擴(kuò)散。

四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院教授、口腔預(yù)防醫(yī)學(xué)教研室及預(yù)防科主任胡德渝在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，牙齒傳感器目前還只是處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，距離臨床使用還有很長(zhǎng)的距離。“確保植入物的安全應(yīng)該是普通患者最為關(guān)心的?！焙掠逭f，“此外，該傳感器在實(shí)際應(yīng)用中究竟能發(fā)揮多大的作用恐怕還沒有定論?！?/p>

如今，在醫(yī)療領(lǐng)域，人體植入式傳感器成為了科學(xué)家競(jìng)相研究的熱門技術(shù)之一，基于該技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控被認(rèn)為是未來醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展方向。

例如，此前，瑞士的科學(xué)家開發(fā)出了一種新型的皮下血液測(cè)試傳感器，能夠監(jiān)控的范圍包括膽固醇、血糖水平，以及化療等醫(yī)學(xué)治療手段對(duì)于人體的影響，甚至能夠感應(yīng)到血流中的細(xì)微變化，從而在心臟病發(fā)作前的數(shù)小時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種傳感器可以通過藍(lán)牙將數(shù)項(xiàng)健康指標(biāo)即時(shí)傳送到智能設(shè)備上。

過去，針對(duì)人體監(jiān)測(cè)都要靠復(fù)雜的有線裝置，人體植入式傳感器的誕生為人體監(jiān)測(cè)無線化帶來了可能。不過，該種設(shè)備的電池技術(shù)令不少人擔(dān)心。

在清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授黃連生看來，由于非接觸式充電技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，未來完全有可能解決人體植入式傳感器的供電問題。他認(rèn)為，保證設(shè)備從材料、使用到充電的整體、長(zhǎng)遠(yuǎn)的安全性能是研究這類技術(shù)的關(guān)鍵。此外，他還提到，一項(xiàng)新技術(shù)的推廣必須嚴(yán)格考慮社會(huì)總成本。如果社會(huì)成本過高，并不能被老百姓普遍接受，那么，它只能是一件永遠(yuǎn)躲在實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)品。

“更重要的是，這項(xiàng)技術(shù)必須同時(shí)具備技術(shù)和社會(huì)影響的可糾偏性。”黃連生告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，“一旦發(fā)現(xiàn)該技術(shù)存在安全漏洞，其技術(shù)本身需要具備可以調(diào)整的空間。而科學(xué)技術(shù)必須要考慮其可能產(chǎn)生的社會(huì)價(jià)值和社會(huì)影響，一項(xiàng)技術(shù)一旦形成利益鏈，如果誰都無法最終從這個(gè)利益集團(tuán)中撤離，它就會(huì)成為一個(gè)社會(huì)問題。”