隨著折疊屏手機、VR觸覺手套、柔性屏在消費電子市場上的產(chǎn)品化應(yīng)用，柔性電子技術(shù)逐漸被越來越多的人所知曉。這個賦予傳統(tǒng)剛性產(chǎn)品以柔性形態(tài)的黑科技，悄然改變著我們的生活，一場全新電子技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)。

柔性電子技術(shù)是一場全新的電子技術(shù)革命

柔性電子（Flexible Electronics）是將有機或無機材料電子器件制作在柔性或可延性基板上的新興電子技術(shù)。與傳統(tǒng)電子相比，柔性電子具有更大的靈活性，在彎曲、折疊、拉伸、扭曲、壓縮甚至變形成任意形狀的形態(tài)下，依然可以保持高效的光電性能、可靠性和集成度。

由此制成的柔性電子器件具備柔軟、輕薄、便攜、可大面積應(yīng)用的特性，極大擴展了電子器件的適用范圍和適用環(huán)境[1]。

中國科學(xué)院院士黃維指出，柔性電子技術(shù)可以和人工智能、泛物聯(lián)網(wǎng)、健康科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等關(guān)鍵核心科技深入交叉融合，進而引領(lǐng)健康醫(yī)療、信息科技、航空航天、先進能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新變革，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全新跨越式發(fā)展?？梢哉f，柔性電子技術(shù)是一場全新的電子技術(shù)革命，是我國自主創(chuàng)新引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇[2]。

尤其是在智慧健康醫(yī)療領(lǐng)域，柔性醫(yī)療產(chǎn)品因其“輕、薄、柔、小”的特性，可嵌入貼身衣物、貼附于人體皮膚表面或緊密貼合人體器官，從而實現(xiàn)人體生理參數(shù)連續(xù)監(jiān)測和植入式器械的柔性化，為個性化健康管理、慢性疾病預(yù)警、疾病診斷與治療、康復(fù)跟蹤監(jiān)測全面賦能。

智慧醫(yī)療行業(yè)將進入高速增長期

智慧醫(yī)療是指通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺，利用先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動，逐步達到信息化，主要包括智慧醫(yī)院系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)、家庭健康系統(tǒng)三大組成部分[3]。

根據(jù)《2020智慧醫(yī)療發(fā)展研究報告》顯示，2020年我國智慧醫(yī)療行業(yè)規(guī)模已突破千億元大關(guān)，預(yù)計2022年將達到1576億元[4]，進入智能化、高效化、規(guī)模化發(fā)展的高速增長期。

未來，智能化醫(yī)療設(shè)備、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、電子病歷等先進設(shè)備、技術(shù)將廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康服務(wù)，提高診療服務(wù)效率、促進醫(yī)療信息共享、提升醫(yī)療資源分配，以患者為中心，構(gòu)建可視化人體生命數(shù)據(jù)體系，為用戶提供全生命周期健康管理解決方案和個性化、精準(zhǔn)化醫(yī)療服務(wù)，以創(chuàng)新技術(shù)與服務(wù)驅(qū)動智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的高速繁榮發(fā)展。

基于柔性電子技術(shù)的可穿戴醫(yī)療器械

運用可穿戴技術(shù)，將傳感器和無線通信等技術(shù)嵌入貼身衣服，或直接貼附于人體皮膚表面，可連續(xù)長時間監(jiān)測人體生理參數(shù)，并通過生理參數(shù)異常變化發(fā)現(xiàn)潛在疾病，避免初期疾病演變?yōu)楦鼑?yán)重的健康問題，這是醫(yī)療服務(wù)的個性化應(yīng)用。

基于柔性電子技術(shù)制成的智能醫(yī)療設(shè)備，可與人體肌膚自然貼合，實現(xiàn)實時、連續(xù)、精準(zhǔn)的生理數(shù)據(jù)采集。目前，基于人體心電、心率、脈搏、體溫、呼吸、胎心、血糖、血氧、血壓、血流[5]、汗液等體征數(shù)據(jù)的柔性可穿戴式智能醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備已逐漸在臨床診療及日常健康管理中得到廣泛應(yīng)用，并實踐于生理監(jiān)測、疾病篩防、藥物監(jiān)測、健身監(jiān)測等場景，通過實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄、遠程監(jiān)控、異常預(yù)警，為廣泛個性化監(jiān)測與診斷，以及日常健康管理應(yīng)用提供臨床數(shù)據(jù)參考。

配合相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)智慧醫(yī)療整體解決方案，監(jiān)測數(shù)據(jù)可同步上傳至云端，幫助醫(yī)療機構(gòu)實時遠程監(jiān)控患者潛在病癥異常狀況或術(shù)后康復(fù)情況，為患者提供更便捷更智慧的醫(yī)療服務(wù)，也為醫(yī)療機構(gòu)有效調(diào)配醫(yī)療資源提供重要的參考支撐。

基于柔性電子技術(shù)的有源植入式醫(yī)療器械

隨著技術(shù)發(fā)展及臨床需求的日益增加，柔性電子技術(shù)在有源植入式醫(yī)療器械、有創(chuàng)或微創(chuàng)醫(yī)療器械的研制應(yīng)用中顯現(xiàn)出巨大的潛力。

傳統(tǒng)有源植入式醫(yī)療器械，如心臟起搏器、腦神經(jīng)刺激器等，其力學(xué)特性與人體組織不匹配，且存在電池更換困難的問題。柔性電子技術(shù)可進一步縮小植入器械的體積，并使其柔性化貼合人體器官，減輕硬質(zhì)醫(yī)療器械對組織的機械損傷和刺激[6]，通過收集人體或器官運動的動能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動設(shè)備持續(xù)性工作，避免反復(fù)更換造成的二次創(chuàng)傷。
在有創(chuàng)連續(xù)生理參數(shù)監(jiān)測方面，通過柔性傳感器對血液、膀胱[7]、神經(jīng)系統(tǒng)[8]、顱內(nèi)壓[9]、組織模塊[10]等參數(shù)的監(jiān)測與記錄，可實現(xiàn)糖尿病、膀胱炎、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦損傷、癌癥等疾病的監(jiān)測診療、康復(fù)跟蹤應(yīng)用。

柔性創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動智慧醫(yī)療高速發(fā)展

除了賦予傳統(tǒng)剛性醫(yī)療器械以柔性、輕巧的形態(tài)，使其能更精準(zhǔn)、便捷、長程地開展疾病篩查、診療和康復(fù)跟蹤等臨床工作，柔性電子技術(shù)制備的智能醫(yī)療設(shè)備可以給患者帶來更加舒適、私密、安全的使用體驗，在患者住院、居家、工作、外出等場景下進行無間斷持續(xù)監(jiān)護，真正將健康管理融入到日常生活中，實現(xiàn)疾病早期篩查預(yù)防，發(fā)病中的診斷監(jiān)測，乃至康復(fù)期的全流程健康管理，貫穿了疾病診療的全周期。

柔性智能醫(yī)療設(shè)備結(jié)合云計算、5G互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過全面對接國內(nèi)頂級醫(yī)療機構(gòu)和團隊，以云服務(wù)模式，實現(xiàn)動態(tài)健康管理和遠程醫(yī)療無縫對接[11]，使得醫(yī)療診斷和疾病監(jiān)測不再局限于醫(yī)院。從日常醫(yī)療保健咨詢，到疾病初篩、急救監(jiān)測、院內(nèi)監(jiān)護、院外回訪、康復(fù)跟蹤等環(huán)節(jié)實現(xiàn)遠程動態(tài)管理，提升醫(yī)療資源使用效率，節(jié)約患者就醫(yī)時間成本，改善醫(yī)療資源分配不均，促進患者與醫(yī)療信息分享，全面提升區(qū)域內(nèi)整體醫(yī)療水平[12]。

近年來，社會消費水平不斷提高、人口老齡化進程持續(xù)加速、人民健康保健意識逐步提升，我國醫(yī)療器械市場的銷售額也保持著較快的增長速度。隨著柔性電子技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域的深度融合，業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，臨床剛性需求將進一步突顯，以柔性創(chuàng)新技術(shù)全面賦能醫(yī)療應(yīng)用，智慧醫(yī)療或迎來發(fā)展“黃金期”。

參考資料：

[1]佚名. 黃維院士:柔性電子"以人為本"比微電子市場更龐大[J]. 功能材料信息, 2019(3):1.

[2]藍海長青智庫, 黃維院士:柔性電子是一種顛覆性科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新.

[3]科普中國, 智慧醫(yī)療.

[4]中商情報網(wǎng), 預(yù)見2022：中國智慧醫(yī)療行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測分析

[5]S.R. Krishnan, T.R. Ray, J.A. Rogers,et al. “Epidermal Electronics for Noninvasive, Wireless, QuantitativeAssessment of Ventricular Shunt Function in Patients with Hydrocephalus,”Science Translational Medicine 10, eaat8437 (2018).

[6]陳寬, 許偉, 張嵩. 用于可穿戴和植入式醫(yī)療器械的柔性電子技術(shù)[J]. 中國醫(yī)學(xué)裝備, 2020, 17(12):6.

[7]Mickle, A.D., Won, S.M., Noh, K.N. etal. A wireless closed-loop systemfor optogenetic peripheral neuromodulation.Nature 565, 361–365 (2019).

[8]S.M. Won, E. Song, J. Reeder and J.A.Rogers, “Emerging Modalities and Implantable Devices forNeuromodulation,” Cell 181, 115-135 (2020).

[9]J. Shin, Y. Yan, W，W.Z. Ray and J.A. Rogers,”Bioresorbable Pressure Sensors Protected with Thermally Grown SiliconDioxide for the Monitoring of Chronic Diseases and Healing Processes,”Nature Biomedical Engineering 3, 37-46 (2018).

[10]X. Yu, H. Wang, X，Y. Huang, R. Oklu and J.A. Rogers,”Needle-shaped Ultrathin Piezoelectric Microsystem for Guided TissueTargeting via Mechanical Sensing,” Nature Biomedical Engineering 2,165-172 (2018).

[11]陳穎. 柔性電子技術(shù)產(chǎn)品實現(xiàn)遠程智慧醫(yī)療新模式[J]. 機器人產(chǎn)業(yè), 2018(6):8.

[12]馮雪. 柔性電子技術(shù)與移動醫(yī)療[C]// 中國醫(yī)院協(xié)會. 中國醫(yī)院協(xié)會, 2017.