Page 34 - 外科护理学改革与创新研究

外科护理学改革与创新研究
Research on Reform and Innovation in Surgical Nursing

学者在实验室完成。这些可收集实时呼吸数据的智能穿戴型口罩在目前新冠大流
行的背景下发挥了很大作用。
除此以外，一种基于呼吸动作产生生物电效应的可穿戴智能腰带也为研究者

提供了全新的思路。而 Wang 等开发的可穿戴的汗液传感器，实现了对运动时汗
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液中离子浓度的有效收集和实时分析，制备的汗液传感器对 Na 具有良好的检测
效果，且多次测定稳定性良好。根据心功能不全的类型，很多心血管疾病患者需
要同时监测呼吸和心脏功能，而能够非常有效地呈现出体内血容量的变化情况。

体液内离子浓度的改变可以在一定程度上反映患者心功能的情况，因此呼吸传感
器、汗液传感器以及压力感受器集成后的智能口罩、智能手表对于心衰患者病情
改变的监测具有得天独厚的优势，应用场景的重合使得这些外接型可穿戴设备对
于患者心功能的实时监测变得更为方便、快捷。
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此外，体液中 Na 和 K 浓度变化直接反映了人体电解质的变化情况，电解
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质紊乱可能会导致全身多种脏器的损伤。而汗液中 Na 和 K 的浓度是能够通过
体外获取的与体内真实信息最为接近的电解质浓度，因此汗液传感器的开发也是
传感器领域学者研究的重点之一，如通过毛细作用将收集到的少量汗液输送到芯
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片上分析 Na 和 K 浓度的可穿戴贴片。与之类似的有汗液检测绷带，其可通过
柔性材料集成传感器实现皮肤直接接触。除此以外，有研究者对基于电场和热图
进行离子浓度分析的汗液提取可穿戴设备做了尝试。这些开发都结合了临床实践
或基础研究中涉及的汗液信息提取方式，是由临床需求出发、从基础研究实现产

品转化的重要范本。
心率和血氧是反映心血管疾病患者病情变化的重要指标，由于脉搏可以大致
反映心率，所以多种穿戴设备以脉搏检测反映心率的变化，有研究者制备了一种
可穿戴压力传感器检测脉搏，而集成于柔性材料的高敏压力传感器则直接促成了

桡动脉连续脉搏监测带的开发。此外，血液流动产生的微电容改变也被研究者应
用在了传感器开发中，通过将原始电容数据由光电二极管转化为光信号，实现了
同时测量心率和血氧并将原始信号可视化处理的大跨越。而血液流动形成的脉冲
信号也为 Haahr 等和 Chacon 等研制用于测定血氧、脉搏脉冲信号的可穿戴设备

奠定了基础。利用无线传输和信号处理技术将测量信号发送到移动设备上进行实
时信号处理，与有创检测的金标准相比，其血氧测量的准确度≥ 98%，心率准确
率≥ 97%，完全可替代有创检测，具有广阔的市场前景。

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