谈起智能可穿戴设备，就有种不明觉厉的感觉，但如果谈起能实时定位的小天才电话手表，能实时监控心率的苹果手表，我们才恍然大悟——智能可穿戴设备实在太有用也太普及了！ 那除了满足日常需求，智能可穿戴设备能服务于肿瘤治疗吗？ 当然可以！ 研究成果截图 近日，全球顶尖华人材料学家、斯坦福大学鲍哲南教授团队设计并制造出了一款名为FAST的新型可穿戴设备。这个新型设备带有可拉伸且灵活的传感器，可以粘附在人体皮肤上实时测量和记录患者的肿瘤大小。而且只需按一下按钮，就可将结果实时无线传输到手机APP上进行汇总。 目前，肿瘤小鼠的试验中FAST已经可在治疗开始后的5小时内检测到药物治疗组和对照组肿瘤体积的差异，而且对肿瘤大小测量的精准度达到微米级别。而实时传递的肿瘤数据更是为研究人员跟踪、了解即时药效学反应提供了便利。对于广大肿瘤患者，这可不比每隔一个月、三个月才预约去拍片看肿瘤大小来得高效方便多了吗？ FAST由外壳、PCB和柔性传感器组成 智能可穿戴设备FAST是如何做到时实监控肿瘤大小的？ FAST监控肿瘤大小的原理非常新颖，它不同于以往的拍片、抽血，它靠得是用电流＂感受＂肿瘤的生长。 智能可穿戴设备FAST中最关键的组件是传感器——传感器内覆盖着一层50纳米可以导电的金层。紧贴皮肤的传感器在肿瘤的增大时，超薄的金层会受到挤压而产生＂微裂痕＂，从而使得电流电阻发生改变；而当肿瘤缩小时，传感器中金层的微裂纹又会恢复，又使得电阻再次发生改变。而这项设备可以通过记录电流电阻的变化从而计算推导出肿瘤的变化。 为了避免皮肤移动对测量导致的误差，设备不仅利用3D打印技术来紧贴皮肤同时也会让传感器每隔几分钟甚至几秒钟就进行一次测量，并通过高频测量来选取中位数作为相应的结果。 FAST固定在小鼠身上实物图 目前这项设备运用于＂小白鼠＂身上已经取得了出色的效果。它至少有以下三大优点： 01 更 精 准 FAST灵敏度大大高于其他传统检测方法。对于肿瘤大小的监控可以精确到微米级别。 02 更 及 时 FAST能实现实时监控。在分钟级别的体积监测后还能生成体积-时间变化的精细曲线，更方便医护人员了解用药效果。 03 更 舒 适 FAST检测肿瘤大小是完全自主且无创的，使用的感受就像是在皮肤上贴创可贴，在连接后可自由移动，不受设备或者电线的限制，体验感更好。 04 更 高 效 FAST减少了监测肿瘤体积变化的时间与人力成本。因此它不止适用于人，也非常适用于大规模药物筛选的动物研究——更有研究人员指出，以往用＂小白鼠＂试药时，不论是用卡尺还是生物发光测量都需要长达数周的观察期才能测出肿瘤大小的变化，而这个装置将大大提升生物试验的效率及精准度。 唯一美中不足的是，这项设备对于体内原位肿瘤，例如脑癌、肝脏的测量精准度不佳，可能只适用于皮下移植瘤体积变化的监测。虽然这个先进、精准、便捷的测量设备目前还没有上市，但我们依旧对它的实用性充满期待。 PS：皮下移植肿瘤是基础研究和临床治疗过程中经常采用的动物模型。其实验方法是将肿瘤细胞经裸鼠皮下注入，建立皮下移植瘤模型，并以此研究不同治疗方式对肿瘤的效果。 目前有哪些可穿戴智能设备能用于医疗？ 从我们耳熟能详的可以检测睡眠状况和心率的电子手环、手表，再到能检测血压的石墨烯电子纹身，能模拟真实触感的人工皮肤，再到能纠正走路姿态的电子腰带，能在老人摔倒时立即打开安全气囊的电子背心。智能可穿戴医疗设备不仅属于未来，也属于我们当下的生活。 智能可穿戴设备有什么优势？ 智能可穿戴设备最大的优势就是不用再人为的测量记录，也能轻松得知各个时间点身体的各项指标。 这一点，意义重大——我们经常有这种体验： 在某个时刻或是瞬间觉得身体非常的不舒服。但等到了医院，挂号看上医生的时候，这些不舒服的感觉就已经过去了，即便配合做一系列细致的检查也难以查出原因。结果只能草草了事，给身体留下隐患。 但如果有智能可穿戴设备实时记录身体数据就不一样了。它能帮助我们记录身体各个时间段的数据，我们拿着这些＂证据＂去找医生就更＂有理有据＂了。 很多人觉得现在已经普及的，较为平价的智能手环、智能手表等装置，只能检查相对基础的数据，没法像上面我们所说的FAST设备这样对疾病进行精准的预判，因此记录的意义并不大。但其实，即便只是最基础的身体数据记录，也能对治疗起到很好的辅助作用。 以最常见的体温测量为例，仔细测量过体温的人都会发现，我们的体温并不是完全不变的，一般凌晨2-5时最低，下午5-7时最高。而一些疾病的发热状况，也有其独特的曲线。例如结核，风湿，支气管炎，渗出性胸膜炎等疾病带来的热度往往忽高忽低，呈不规则变化；大叶性肺炎，伤寒病症等病症带来的持续性高热，可能维持数天至数周，但温度变化普遍不会超过1 。另外也有些疾病总会在一天中某个时段导致体温变化突出。 虽然从每日几次的体温测量中我们很难去推测出病因，但如果能通过智能可穿戴设备，高频率的测量并绘制出连续的异常体温曲线图，那肯定能帮助医生对发热原因、用药效果进行更准确的判断。 而这一点对于肿瘤手术后发烧的患者意义尤为重大——术后最需要人警惕的，由感染导致的脓毒血症会威胁生命，但脓毒血症发病前几乎没有任何感染证据，因此很难预防或是及时发现。但现在，我们可以根据脓毒血症独特的温度曲线就对患者情况作出预判了。如果能实时监控体温带、及时发现异样就能高效预防术后脓毒血症的发生了。 日常智能可穿戴设备有了哪些新发展? 除了检测体温，现在不少智能可穿戴设备（即便是一些相对平价的电子手环、手表）除了记录体温、睡眠质量还能记录心率、血压、呼吸的异常、体位的异常变动（例如老人摔倒后难以起身）等等。诸如苹果手表，就一直致力于研究如何通过＂戴手表＂的方式，无创测血糖。 而且现在一些设备在检测出危险状态时还能发出警报直接提醒亲属或医院。让些独居老人面对身体突发状况时，更多了一重保障。相信随着科技的发展，更多便捷、实用的＂智能可穿戴电子设备＂会成为我的＂日用品＂。 小问题：你希望智能可穿戴设备具备哪些功能？ 参考文献： [1]ALEX ABRAMSON,CARMEL T. CHAN,YASSER KHAN, et al. A flexible electronic strain sensor for the real-time monitoring of tumor regression, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abn6550