检测身体秘密的药丸

检验之星

吞下彩色胶囊或糖衣包裹的药丸，对大多数人而言这是一件习以为常的事。如果药丸里面装的不是药粉而是电子元件，那人们还会吃吗？在1月上旬举行的2016年度国际消费电子展（下称“CES2016”）上，BodyCap公司展示了一种药丸状的体温计。当这种体温计被吞服进入人体后，它可以方便精准 地测试出人的核心体温。如果说测体温的好处还不足以让人贸然吞入这种带传感器的药丸，那来自GoogleqixiaATAP团队联合Proteus推出的一款电子智能药丸，或可使人精神松弛地吞下，从而摆脱胃镜、肠镜等传统有创检查带来的痛苦。

除了电子药丸，传感器还被装入了注射器、绷带，甚至直接植入皮下。这些设备将辅助人们治疗精神疾病、癌症、创伤感染等复杂疾病，有些产品已获得上市许可。

在一些咨询机构看来，全球智能医疗保健市场的规模到2020年将达到2255.4亿美元，智能药丸未来十年将迎来高速增长期。也许在不久的将来，口服或在身上植入电子传感器对人类来说是一件很普通的事情。

据Grand View研究公司预计，全球智能医疗保健市场的规模到2020年将达到2255.4亿美元，而2014年的规模为466.5亿美元，年均复合增长率高达22.5%。智能药丸、智能注射器以及智能绷带等必有长足发展。

美国咨询机构Markets and Markets则认为，全球智能药丸市场在2014年市值15.6亿美元，预计将以16.16%的年复合增长率增长，到2020年达到38.3亿美元。而在2020-2024年，年复合增长率预计达到23.7%，2024年市值或达到89.8亿美元。

小胶囊内有乾坤

在CES2016上，一款名为e-Celsius Performance的体温计十分抢眼，外形与传统体温计截然不同，它看起来更像一颗药丸。吞服这颗胶囊后，它内置的传感器就开始记录人体的核心体温，并将数据传输至监视器上。

在上展前，这款胶囊体温计已在顶级足球运动员身上进行了试验，通过遥测每30秒发送一次数据。当数据接收设备在距离3米以内，则该数据将被直接收集。数据收集后将被用于分析球员的恢复状况。BodyCap公司确信通过体温胶囊获得更多高级的数据，有助于改善运动员的表现以及帮助他们定制更合适的恢复体能的方案。对于服用胶囊体温计的运动员来说，身体的各项动作完全不受影响。

对于普通人而言，仅为了实时体温数据就吞下一颗电子药丸，理由似乎不够充分。假如这颗药丸能够令人免受做胃镜或者肠镜的痛苦，那么动力将大大提升。最早的胃镜是德国人库斯莫尔在1868年借鉴江湖吞剑术发明的，可想而知此项检查的艰难程度。后来装置虽然经过改良，仍然难以避免将包含光纤的长管子通过口腔、食道直接插入胃部的检查方式，病人往往感到疼痛、想呕吐或者有恐惧心理，即便使用麻醉剂成效也不大。不少胃病患者因逃避此项检查甚至延误了病情的诊断。

GoogleqixiaATAP（先进技术项目）团队，联合智能医疗设备公司Proteus一起研制的智能药丸，或将改变痛苦的消化道检查方式。

这种集成微型无线发射器和传感器、体积微小的药丸，被吞服后将无痛苦进入胃部，它本身不携带电池，而是利用胃液作为电解质溶液用于发电。待胶囊外部被胃酸溶解后，内置的传感器和胃酸发生电化学反应开始工作，记录胃肠道的数据并进行信息收发。相关数据将被发送到贴在人体表皮类似于创可贴一样的可穿戴设备上，然后到手机等智能终端上作进一步的运算分析。根据Proteus方面的介绍，通过吞服这款智能药丸，医生或病人能直接看到模拟的药物反应进程，以及病人身体的恢复状况。

而Google方面则希望充分利用药丸的智能，令其成为各种智能设备的认证终端。试想一下，通过体内的电子药丸就能控制家里的门锁、智能家电，那显然也是一件很酷的事情。

近期，墨尔本皇家理工大学的研究人员宣布研发了一款新型的智能药丸，目的在于帮助人们了解什么食物更适合自己。这款药丸神奇之处在于它一边可以透气，一边却拒绝在胃肠道内溶化。它的内部同样包含微型传感器，测量肠道气体的类型和浓度，收集到的数据通过微型处理器发射中转，最终出现在手机上。这款智能药丸采用氧化银作为动力，在体内大约能运作4天，目前已经在动物身体上进行试验。

锚定复杂疾病

不仅是检测体温等一般检查，智能技术已开始转战人类复杂疾病的治疗领域。

如精神类疾病的治疗方案，时下一句流行语称之“药不能停”，即未按时服药很可能给病患及家属带来额外的负担。如果通过精神类药物和电子药丸的配合使用， 或许能更好地帮助这一类病人控制病情。这家Proteus公司正在试验，将可吞服的智能传感器嵌入由日本大冢公司(Otsuka)生产的一种精神分裂药物中，药物吞服后，内部的传感器将和贴在病人皮肤上的贴片进行通信，最终将数据传给手机等智能终端。试验结果是，不仅有助于医护人员监测病患的用药情况，还 能避免单价昂贵的药物被浪费。据Proteus公司称，美国食品药品监督管理局(FDA)已同意审核该项装置。

此外，电子药丸还被认为适合作为某些类型癌症的靶向给药系统，相关的研究正在进行中。

在药丸实现电子化的进程中，注射器和绷带也在升级换代。作为一种传统的侵入式医疗设备，智能化后注射器却不会带来痛感。瑞士诺华制药公司与美国生物技术公司Rani Therapeutics合作开发了一个“机器人药丸(robotic pill)”的项目。这个智能药丸进入人体后，会在肠道内溶解。

据报道，胶囊内部由糖制成的微型针头贴到肠壁上，进行药物注射，整个过程是无痛的。这种方式能够大大减缓糖尿病、风湿性关节炎等慢性病患者只能靠打针来治病的痛苦。但这种药丸投入临床使用还需要一段时间。

早前，一款名为Easypod的生长激素电子智能注射器宣布上市。它是第一款可以确认注射量的注射器，还能保存患者每次注射的日期和剂量记录，同时它的针头设计也令被注射的儿童几乎没有痛感。

传统的绷带看起来用处并不大，仅限于保持患处的干净，防止伤口感染，但智能化后的绷带功能却很丰富。

爱尔兰Tyndall National Institute、Fleming Medica以及荷兰的Holst Center三大团队宣布发明了一种名为DeramaTrax绷带，这种绷带包含了温度、湿度和pH值传感器，能够自动监控伤口的状况，以及绷带自身的情况。这种绷带检测到的数据会通过无线数据传输方式，让医护人员远程监控、了解病人伤口情况。如果病情出现恶化，比如伤口感染之类的，DeramaTrax会马上发送警告信号。

而哈佛医学院教授康纳L·埃文斯发明的一种智能绷带则加入了荧光粉。伤口处氧气含量变化会令绷带呈现不同的颜色， 帮助病患或医护人员及时了解伤口是否缺氧。 绷带上的发光效应是由研究人员开发出的“光源”所触发，这种光源也可以通过使用智能手机上摄像头来捕捉。埃文斯认为，这种绷带对于糖尿病引发的创伤、灼伤、组织移植伤口将起到关键的作用。

另据报道，来自麻省理工学院的专家已研制出一种可自动给药的凝胶状绷带。

市场潜力巨大

能够无创口收集人体内部数据、远程监控病人情况、自动控制药物释放等，以智能药丸为代表的智能医疗设备的优势已显而易见。相关的研究和应用也在不断推进中，美国、以色列、日本、英国等国的研究机构和企业都是积极参与者。

据Grand View研究公司预计，全球智能医疗保健市场的规模到2020年将达到2255.4亿美元，而2014年的规模为466.5亿美元，年均复合增长率高达22.5%。智能药丸、智能注射器以及智能绷带等必有长足发展。

美国咨询机构Markets and Markets则认为，全球智能药丸市场在2014年市值15.6亿美元，预计将以16.16%的年复合增长率增长，到2020年达到38.3亿美元。而在2020-2024年，年复合增长率预计达到23.7%，2024年市值或达到89.8亿美元。

当然，各国政府对采用胶囊内窥镜的有利报销政策、患者对迷你微创手术的偏好、内窥手术的技术进步、胃肠道癌症发病率的上升，都将是推动全球智能药丸市场发展的因素。不过，胶囊内窥镜技术的不成熟、高成本、患者吞咽的恐惧心理等，也会制约全球智能药丸市场的发展。

也有分析认为，微电子技术和可食用电池是支持侵入式智能医疗设备发展的关键。随着侵入式设备应用范围扩大，也将带动微型传感器和可食用电池市场的发展。 此前，一家专门研究钠电池的企业获得了比尔·盖茨领投的3500万美元融资，美国国防部高级研究计划局（DARPA）则获得了7890万美元的资金用于一 个微小植入物芯片的研发。

来源：上海证券报