可穿戴设备在皮肤健康领域的应用和前景.pdf

http:/1OTXOX专家笔谈Aug.2023,Vol.40,No.4Dermatology Bulletin皮肤科学通报2023年8 月第40 卷第4期可穿戴设备在皮肤健康领域的应用和前景曾晓圆1.2，染微穗子1.2#，陈宏翔-3,张景瑜1.2*，张黔*摘要在皮肤健康领域中，可穿戴设备的应用在不断发展。基于皮肤面积大、可直接接触的特点，将可穿戴设备应用于无创的皮肤健康监测是目前的研究热点。利用各种类型的传感器收集皮肤表面的数据并上传至智能系统，即可做到实时监测并对数据进行分析。可穿戴设备不仅在日常生活中为大众创造了无创、便携的健康监测方式，在针对临床常见皮肤疾病的诊断及治疗的作用也非常可观。本文将针对目前较为完善的可穿戴设备在皮肤健康领域的应用展开论述，并对其发展前景进行讨论。关键词可穿戴设备；皮肤健康；皮肤疾病；智能织物中图分类号R 751文献标识码A文章编号2096-4382(2023)04-0454-08Application and Prospect of Wearable Devices in theField of Skin HealthZENG Xiaoyuan,1,2#;1,2#LIANGHUISuiziCHENHongxiangl,1,3ZHANGJingyu1,2*，ZHANG Qiant4*(1.Department of Dermatology,Shenzhen Hospital of Union Huazhong University of Science andTechnology,Shenzhen,518000,China;2.Shenzhen University,Shenzhen 518060,China;3.Department of Dermatology,Union Hospital,Tongji Medical College,Huazhong University ofScience and Technology,Wuhan 430022,China;4.The Hong Kong University of Science andTechnology,Clear Water Bay,Kowloon,Hong Kong 999077,China)Corresponding author ZHANG Qian,E-mail:qianzh ust.hk;ZHANG Jingyu,E-mail:作者单位1.华中科技大学协和深圳医院皮肤科，广东深圳518 0 0 0；2.深圳大学，广东深圳518 0 6 0；3.华中科技大学同济医学院附属协和医院皮肤科，湖北武汉430 0 2 2;4.香港科技大学，香港九龙9990 7 7）通信作者张黔,E-mail:qianzhust.hk;张景瑜,E-mail:#并列第一作者；*共同通信作者http:/455.皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期#These authors contributed to the work equllly and should be regardedas co-first authors.*Co-Corresponding author*Co-Corresponding authorAbstractIn the field of skin health,the application of wearable devices is constantlydeveloping.Based on the characteristics of large skin surface areas and directcontact,the application of wearable devices in non-invasive skin health monitoringis currently a research hotspot.By utilizing various types of sensors to collect datafrom the skin surface and uploading it to an intelligent system,real-time monitoringand analysis of the data can be achieved.Wearable devices not only create a non-invasive and portable health monitoring manner for the general public in daily life,but also demonstrated considerable potential in the diagnosis and treatment ofcommon clinical skin diseases.This article will focus on the application of wearabledevices in the field of skin health,and discuss their development prospects.Key wordsWearable devices;Skin health;Skin diseases;Smart fabric近年来，可穿戴设备在医疗领域的应用不断扩展，其中在皮肤健康领域的应用受到越来越多的关注。皮肤是人体最大的器官，能够反映出人体内部的健康状态和外界环境的影响。基于这一特点，可穿戴设备作为一种新兴技术，正在发挥着改变传统皮肤健康监测模式的潜力。通过实时监测、诊断和干预等功能，可穿戴设备可以为用户提供更加便捷、精准的皮肤健康管理手段。随着技术的进一步发展和创新，可穿戴设备在皮肤健康领域的前景将变得更加广阔，为人们提供更好的皮肤护理和疾病预防服务。1可穿戴设备的基本特点可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。常见的可穿戴设备有手表、鞋子、眼镜、头盔等，在生活中常用以实时记录身体或行为引起的数值变化。近年来，基于部分疾病长期多变的发生发展，可穿戴设备在医疗方面的应用日渐广泛,在疾病的监测、预防及治疗方面起到了不可忽视的作用。可穿戴设备可直接接触人体，通过各类型传感器感知人体的体温、心率、体液等生理、生化信息，同时将收集到的信息同步上传到对应的电子设备上，实现监测人体健康的目的。可穿戴设备在健康方面的应用，不仅为大众提供了更加便捷的自我健康管理方式，也为许多疾病的治疗提供了更加准确的依据2可穿戴设备在健康监测方面的应用目前，可穿戴设备广泛的用于医疗监测。心率是最常见的监测指标，在心脏病学领域，可穿戴技术常常被利用于诊断和治疗疾病 1-2 。其中,动态心电图监测仪一直是长期心脏监测的首选设备，通过远程监测医疗保健系统监测心脏病患者的心脏电活动信息 3。相比起动态心电图，iRhythmTechnolo-gies所提倡的Zio贴片 4 具有更轻便的特点，该贴片可以黏贴于左侧胸肌上，与动态心电图监测仪不同，其低调的设计和防水特性使患者能够参与几乎所有的日常生活活动，从而最大程度的减少干扰。此外，用于心源性猝死的可穿戴式心律转复除颤仪器（wearable cardioverter defibrillator，WC D）5 凭借穿戴方便、可重复使用、除颤效果可靠等优点，临床应用逐渐增多。除了常见的心率分析外，可穿戴设备还可用于客观步态分析。利用传感器可以实时监测日常的行走步态 6 。利用可穿戴式的步态分析器可以评估腰椎管狭窄患者的健康状况，通过测量步态周期、踏频、步长、步速和步数可用于腰椎管狭窄症（lumbarspinal stenosis，L SS）患者的步态测量，以进行初步评估和干预后的客观结果 7 可穿戴设备的监测还可用于心理健康的评估，其在亚临床焦虑和抑郁性精神健康障碍自我管理方面具有潜在效用 8 。通过记录心率、呼吸、表皮压力等数据，可穿戴式设备可以间接分析出心理状态http:/456.皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期Kim等人在研究使用了可穿戴的Empatica 腕带 9,该腕带通过记录流电皮肤反应（galvanic skinreac-tion，C SR)来检测驾驶员的压力。与心电图传感器相比，GSR传感器易于设置，因此也更有利于监测较为细微的皮肤电反应。3皮肤的特性皮肤是人体最大的器官，被覆与体表,与人体所处的外界环境直接接触，不仅可以保护机体内组织器官免受外界有害刺激的伤害，并且可以感知外界信息（如机械压力、温度、化学刺激），随后对信息进行处理并作出相关反应。皮肤表面的生物信息可以反映人体的健康状况，如汗腺分泌的汗液可以提供丰富的有关机体生理及代谢的化学信息；皮肤表面的体温、水分含量等相关物理信息也可以一定程度上反映机体的免疫状况。因此，可穿戴设备在接触皮肤时，可以通过识别上述所提及的皮肤表面的信息，上传至与传感器相连的电子设备进行实时分析。同时，相比起其他人体器官，可穿戴设备更加适用于接触面积较大的皮肤，这也使得可穿戴设备能识别到尽可能全面的生物信息，为可穿戴设备在皮肤健康方面应用的可行性提供了有力的证明。4可穿戴设备在皮肤健康方面的应用皮肤作为人体与外界接触的第一道屏障,在反映疾病的发展与进程上的临床表现一般较为直观，然而由于皮肤病诊断需要通过皮损的视觉形态获取疾病信息，这种诊断的能力往往必须建立在对大量病例的观察上才能实现。并且，临床上大多数皮肤病的病因较为复杂,许多皮肤病的病因也未完全明确,因此，仅仅依靠即时的皮损形态判断疾病类型会导致许多皮肤疾病在早期并没有得到较为准确的诊断,从而影响疾病的治疗效果。皮肤可穿戴电子设备可以检测重要的健康信息，并有可能克服目前刚性设备的限制，不仅可以用来监测和诊断疾病,还可以帮助疾病治疗和康复。其涉及了医学的跨学科设备、材料、机械、电子硬件、软件等。Mao等 10 对柔性和可拉伸的非侵人性皮肤可穿戴电子设备的研究和学习,并根据它们的输入能量的形式，分为五类即热电信号、神经电信号、光电信号、机械信号和电化学信号。在可预见的未来，皮肤可穿戴电子设备应该成为一种主流的医学监测方法的主流。4.1可穿戴设备在日常皮肤健康监测方面的应用日常生活中，皮肤表面会通过一些生理信息传达机体的健康状况，基于这个特点，可穿戴设备在健康监测领域的应用已经十分广泛。目前可将可穿戴式医疗传感器设备分为两大类，一类是基于皮肤的可穿戴设备，可通过直接接触皮肤或透过衣物间接监测；另一类是基于生物流体的可穿戴设备，常见的用于皮肤检测的生物流体有汗液、泪液 、唾液 12 及皮肤表面水分等。在人体中，皮肤占据大部分面积,是非侵入性可穿戴设备的理想操作区域，通过对皮肤的各种生物指标的分析，可以较准确的判断机体的健康状况4.1.1可穿戴设备用于监测汗液在目前可穿戴设备的监测项目中，皮肤汗腺所分泌的汗液是最常用于监测的体液。汗液中含有许多生物指标如pH13-14、离子、氨基酸、葡萄糖 15 及其他重要的代谢产物，因此，利用可穿戴设备识别汗液中的生物指标的数值就可以了解机体健康状况。在过去的几十年里，基于微流体的可穿戴电子皮肤汗液传感器铺平了一条新道路，有望提供与安排医疗和电于应用高度兼容的传感接口 16 。北卡罗来纳州立大学开发了一种可穿戴式汗液取样贴片 17 ，该贴片基于渗透、毛细管吸芯和蒸发三种作用，通过水凝胶的高渗透作用提取汗液及其中的生物指标（如乳酸），随后在纸张上的微流控通道上取样。该可穿戴式贴片在汗液收集和提供不同条件下皮肤乳酸含量趋势的皮肤健康信息有着较大的作用与意义。Francesco Lo-presti等 18 提出了一种用于汗液吸收和氯化物传感的绿色可穿戴传感器。校准测试表明，所提出的传感器平台能够以灵敏和可重复的方式量化氯离子。氯离子也在从健康志愿者收集的真实汗液样本中进行了定量分析。因此，证明了绿色集成汗液传感器的可行性，该传感器可以直接应用于人体皮肤以量化氯离子。此外，一种用于采样和测量汗液中的Na和K离子浓度的可穿戴传感器SwEatch平台19，同样是从皮肤表面抽取汗液4.1.2可穿戴设备用于监测皮肤不同条件下的水合作用水平平皮肤的三个主要层一一角质层（stra-tumcorneum，SC）、表皮和真皮是外源性损伤的动态物理屏障和维持体内平衡的活跃界面。皮肤的表面屏障受损会导致感染、皮肤表面水分流失、细胞组织坏死等，而这些往往是许多皮肤病的重要病因（如特应性皮炎、皮肤干燥症等）。皮肤保湿对皮肤http:/?457.皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期屏障修护尤为重要，因此，将可穿戴设备用于监测皮肤表面含水量或皮肤的水合作用的需求也就逐渐提高2 0 皮肤的保湿作用主要有两方面，其一是经表皮水分丢失屏障（transepidermalwaterloss，T EWL）。水起源于深层表皮层，在生理状态下，机体水分会从高水分含量的真皮层向低水分含量的角质层以滋润SC细胞，最终通过蒸发离开皮肤，其体积与每天排尿损失的体积相当；其二是角化细胞中天然保湿因子（natural moisturizing factor，NM F）的存在。在皮肤屏障受损时，细胞正常形态受损，天然保湿因子丢失，同时表皮水分丢失屏障功能丧失，机体水分流失加快，导致皮肤干燥，继而成为许多皮肤疾病的重要病因。针对皮肤水合作用的特点,Kwon等2 1 研发出了一个小型化的远程自动化系统，该系统采用了动态平面源（transient plane source，T PS）方法，其可以适用于皮肤热传输特性的非侵人性测量，相比起测量体表水蒸气或评估皮肤高电频特性以确定皮肤含水量，TPS能更加精准的检测出环境温度、压力及使用个体的细微变化，更有利于分析皮肤含水量高低。4.1.3可穿戴设备用于检测皮肤体温体温能反映生物的活动和健康状况，是评估生物钟和新陈代谢率的基础,并且体温测量也是预防流行病的主要方法之一。但是目前体温测量方法的主流仍然是依靠红外测温仪来测量裸露皮肤的温度。这种方法在很多方面有一些缺点。当环境温度很低时，裸露皮肤的温度会低于人体温度。比身体的温度低。此外，在测量温度的过程中，医务人员需要密切接触，这就增加了接触感染的风险。Huang等2 2 设计开发了一种远程无线、整体灵活、佩戴舒适的可穿戴体温检测装置。该装置由石墨烯增强二甲基硅氧烷贴片和测温芯构建而成。可用于多种人体温度测量场景和复杂的公共卫生情况。4.2可穿戴设备在皮肤疾病的应用4.2.1可穿戴设备在湿疹的应用湿疹(eczema)是皮肤科的一种常见病是由多种内、外因素引起的真皮浅层及表皮炎症。瘙痒是湿疹的主要症状，85%的患者都有这种情况。生活质量在很大程度上受到因瘙痒而导致的睡眠不足的影响，而且抑郁症和自杀想法的发生率也在增加。湿疹的瘙痒有一个周期性的过程,即发作和缓解期。因此,能够准确地量化一段时间内的抓挠量可以帮助制定有效的管理方案,并提醒患者预测和预防湿疹发作。在机器学习算法方面的最新进展2 3，现在能够以越来越高的灵敏度和特异性来区分和识别。可穿戴设备传感器的精度和数量不仅允许瘙痒和睡眠等活动标志物的非侵人性收集,还可以评估其严重程度和加重因素，如温度、药物、地点等，而且它们还能提供实时了解对治疗的反应。这与诸如温度、空气质量和其他传感器数据相结合，将给治疗的精确性带来新的层面。腕部行为学是一种无障碍技术，使用安装在腕带上的加速器来区分手的抓挠和其他夜间运动。腕部活动测量是监测夜间抓挠的一个很好的选择。划痕活动传感器也是一种可靠的方式，通过测量对病人睡眠周期的干扰来估计严重程度2 4由于湿疹是一种涉及自律神经系统功能紊乱的应激反应性疾病，心率变异性也可以表明患有湿疹的人的瘙痒。受试者对瘙痒表现出过度活跃的交感神经反应和抓挠，而副交感神经张力则持续和僵硬地升高，显示出对压力缺乏对压力的适应能力。因此大多数健身可穿戴设备也将行为学与心率测量相结合。4.2.2可穿戴设备在皮肤肿瘤方面的应用在皮肤肿瘤中，非黑色素瘤皮肤癌（non-elanoma skincancer，NM SC)是最常见的类型，占世界恶行肿瘤诊断的1/3。在非黑色素瘤的危险因素中,紫外线是已知的最重要的致病因素2 5,而皮肤作为机体的第一道屏障，常常最先接触到紫外线的照射。皮肤癌的主要类型大多数都与紫外线辐射有关，其中最常见的非黑素瘤皮肤癌是基底细胞癌（basal cell carci-noma，BBC）。在照射皮肤暴露部位时，紫外线可以通过直接损伤细胞DNA从而导致基因突变使皮肤细胞受损。研究发现,8 0%的BBC出现在暴露在紫外线照射的区域，如头部和颈部。由此可见，避免皮肤过多的暴露在紫外线下是预防皮肤癌症最重要的条件之一。针对紫外线对皮肤癌症的影响,Dumont等2 进行了一项利用可穿戴式紫外线剂量计治疗皮肤癌的随机试验，实验中所利用的是由YouV实验室所提供的阴影紫外线剂量计2 7 。这是一个可实时监测紫外线强度的设备，通当光线照射到仪器时，可以将实时紫外线指数及每日累计的紫外线照射数据同步到智能手机的应用程序，从而让佩戴者了解即时身体暴露在紫外线下的程度并进行预防。实验结果显示，利用实时及个性化的紫外线监测设备减少紫外线的暴露对减少紫外线相关皮肤癌症有一定帮助。Nagelhout等2 8 也对成人与儿童使用可穿戴紫外线辐射暴露检测设备的可行性和可接受性http:/OTXOX?458：皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期做了横断面问卷研究。调查结果显示该设备可以集成到黑色素瘤预防干预措施中，以提高个人和家庭对紫外线辐射暴露的认识。此外Robinson等2 9 通过可穿戴设备给黑色素瘤幸存者提供实时紫外线照射和每日短信，使得他们可以根据自已的需要和对户外活动的偏好，在阳光强度最高的时间段调整自已的阳光照射量，以保持在他们最大耐受紫外线剂量以下。射和每日短信，使得他们可以根据自已的需要和对户外活动的偏好，在阳光强度最高的时间段调整自已的阳光照射量，以保持在他们最大耐受紫外线剂量以下。4.2.3可穿戴设备在皮肤创面愈合方面的应用除了由各种原因导致的皮肤病外，皮肤创伤也是常见的皮肤疾病。引起皮肤创伤的原因有直接损伤、大面积烧伤、皮肤疾病所引起的皮损（如溃疡等），皮肤受到损伤后会自行启动创面修复机制进行自我修复。受损后,皮肤血管会首先收缩，血液内血小板聚集进行伤口止血；随后，受损部位会释放炎症相关因子以破坏细菌及清除坏死组织；第三阶段，皮肤细胞会进行增值与分化，开始形成肉芽组织以及瘢痕，最后通过对瘢痕、痴等调整，逐步恢复原组织的外观及功能。皮肤创面的修复速度受多种因素影响,如温度、皮肤湿度、pH值及伤口感染程度等，这些因素通过作用、于创面修复的一个或多个方面以影响创面的修复速度与质量，因此他们也慢慢成为了皮肤创面治疗中的关注重点伤口的愈合速度往往与感染的发生密不可分。然而在创面愈合的过程中，伤口的感染程度一般很难准确的判断,这也为伤口愈合的治疗带来的许多困难。针对这一问题，将可穿戴设备与促进伤口愈合的敷料结合的智能设备可以很好的解决伤口愈合过程的监测。近年来，庞倩等人研发出了一种智能柔性电子集成敷料30】,这种敷料通过连接的温度传感器实时监测皮肤创口的温度，当伤口温度持续高于预设阈值时便可诊断出感染的伤口，并且将收集的温度信息通过蓝牙上传至手机。智能敷料的出现实现了在皮肤损伤早期实时监测伤口状态，及时检测细菌感染，极大的减少了皮肤愈合过程中因无法在早期进行诊断而降低治疗效果的问题4.2.4可穿戴设备用于褥疮褥疮(decubitus ul-cer），是指身体局部组织长期受压，导致局部血液循环不流通，而引起了局部皮肤及皮下组织出现了缺血、缺氧、营养不良等情况，长期以往，发生了水疱、溃疡或坏死。褥疮的发展过程可分为四个阶段，第一阶段或第二阶段的褥疮是可逆的，容易愈合。然而，一旦溃疡达到第二阶段，它很容易迅速发展到第三和第四阶段，这时的溃疡非常难以治愈，因为内部皮肤暴露在环境空气中。因此，发现这种早期转变对于挽救患者的多次手术至关重要。利用类似皮肤的可穿戴传感器技术是监测褥疮早期转变的最有效方法。因此Lee等31 开发了一种用于褥疮的传感器，使用传统的模拟电路在一次性、透气的织物基多功能传感系统中进行无线和连续通信，成功地测量了应用压力、皮肤温度和皮肤电阻抗，可用于连续监测躺在床上的受试者的褥疮。而且医院获得性压力性损伤(hospital-acquired pressure injuries，H A PI)很常见，在很大程度上被认为是可以通过患者定期翻身来预防的。尽管目前提示按时重新定位的方法效果有限，但可穿戴患者传感器已被证明可以优化转弯实践并改善临床结果。Nherera 等32 研究患者可穿戴传感器在预防急症患者HAPI方面的成本效益。结果表明，在预防HAPI方面,具有成本效益，并为付款人和医院节省了成本。应将患者可穿戴传感器视为标准护理的具有成本效益的替代方案4.3可穿戴设备在给药方面的应用在皮肤疾病的治疗中,经皮给药是最常用的治疗手段。但由于大多数的皮肤疾病病程较长,因此病人用药的依从性也不理想。与此同时,在药物的用量上，不同程度的皮肤病需要的药物浓度也不同，仅依靠患者主观意识很难掌控。此外，由于经皮给药的方式需要透过皮肤的结构逐层向下渗透，药物通过皮肤的渗透受到皮肤先天屏障功能的限制，其中皮肤角质层为最外层结构，厚度可达515m，该层细胞排列紧密，药物较难透过此层。经皮给药的药物作用效果还与皮肤表面的水合程度、药物的理化性质及环境因素有关，综上，及时经皮给药的治疗方式便捷、无创、安全，但该方式的局限性也使得经皮给药的治疗效果不尽人意目前针对皮肤屏障对经皮给药方式的局限性，许多可以使药物渗透或皮肤吸收作用加强的方式得以应用。如常见的高频超声给药方式可以使皮肤通透性增加。麻省理工余嘉晨等人研究出了一种顺应超声贴片33，可以通过聚二甲基硅氧烷（poly-dime-thylsiloxane,PDMS）附着在皮肤表面，其中嵌入了压力传感器，在传感器识别到电流信号时便会在储存的液体药物中释放压力波使其变成气泡，气泡破裂时产生的能量可以穿过角质层；上文所提及的智能柔性电子集成敷料30 在监测到异常的皮肤温度后，会刺激并打开集成的UV-LED，紫外线通过照射含有抗生素的UR水凝胶使得药物在感受染伤口原位释放；http:XX.459.皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期此外Moccia 等34 研究比较几种机器学习（ma-chine learning,ML）和深度学习（deep learning,DL)方法在针对腕带传感器信号的多手势方面的表现，特别关注饮水手势，通常与口服药丸包装药物的作用有关。实验结果表明，使用腕带和机器学习自动对手势进行分类，可能应用于药丸摄入量监测，在开发被动监测医疗依从性的解决方案的方向上迈出的可喜一步。4.4可穿戴设备在皮肤科诊断的应用在皮肤科病人就诊时，医务人员通常会使用电子健康档案（electronic health eecords，EH R s）来进行记录。此举可以提高医疗质量和降低医疗成本，但是其使用也改变了病人与医务人员的交流状态，将医务人员的注意力从病人身上转移到电子病历的书写上。病人与医务人员之间沟通不畅，也会影响治疗依从性、临床结果和病人信任度等。谷歌眼镜（googleglass，G G），一种安装在脸上的可穿戴技术，正在作为一种工具出现在医疗保健环境中。GG装置可通过Wi-Fi连接到手机上，实现免提上网。一个小型的光学显示器被安装在右眼上方，一个摄像头、一个麦克风、一个扬声器和无线连接被内置在眼镜框中，通过语音命令和触摸板进行操作。CC可以保持病人与医务人员的沟通动态，直接的目光接触，同时还可以获得病人的相关EHRs信息。这使得医务人员更专注于病人本身的情况。此外,Odenheimer等35 调查了病人对皮肤科门诊中使用谷歌眼镜的接受程度。调查结果显示87%的受试者更倾向于在门诊中使用GG,认为其能提供更好的医疗体验。并且6 9.4%的受试者不担心隐私问题，表示使用GC不会影响他们对医务人员的信任。根据YahiaBaashar等人的调查，GG是医疗和教育应用的宝贵工具36 。主要优点是，这项技术易于使用，佩戴舒适，专注度高，不仅适用于术中干预（手术），也适用于诊断和作为一种学习工具。空间分辨漫反射光谱（spatiallyresolveddiffusereflectance spectroscopy,srDRS）是一种成熟的技术，用于对诊断应用进行组织光学特性的非侵入性体内表征。srDRS具有对组织进行深度分辨分析的潜力，这在各种临床情况下都是需要的。Petitdidier等37 引人了一种紧凑、低成本的srDRS架构,该架构基于多像素成像传感器和发光二极管，以实现与组织接触的无透镜漫反射成像，具有高空间分辨率。这项研究是开发用于体内皮肤状况诊断的低成本可穿戴设备的第一步。5可穿戴设备的发展前景5.1可穿戴设备可导致过敏性接触性皮炎可穿戴健康设备需要长时间的皮肤接触，现已有对部件的过敏性组成部分的接触性皮炎报道。如血糖连续监测仪最常见的皮肤学不良反应是湿疹，可穿戴活动追踪器会引起皮疹，这表明可穿戴式健康设备的过敏性接触性皮炎可能被严重低估。经研究丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类和科洛芬是贴片测试中最常见的过敏原38 。这些化学物质存在于粘合剂或装置本身。美国一项研究报告显示，一种使用皮肤粘合剂的连续血糖监测仪（continuousglucosemonitors，C C M）39 在使用时出现了过敏性接触性皮炎的皮肤症状。因此,对可穿戴设备中存在的这些化学物质的认识可以帮助对有皮肤病反应的用户进行诊断性斑贴测试，并有望指导政府和工业界的皮肤毒理学评估指南。此外，加强可穿戴设备的材料发展，研制出舒适，低敏，价格低廉的材料，对可穿戴设备的推广，患者的体验感有很大的帮助。5.2可穿戴设备的能源可持续性随着人工智能和互联网技术的快速发展，智能可穿戴技术逐渐成熟并得到了广泛应用。其续航能力也成为消费者关注的热点问题。如何满足低能耗、高效率、延长电池寿命成为了这个行业急需解决的问题。有芯片厂商推出高效成熟的超低静态电流DC-DC降压转换芯片。该芯片具有超低的功耗和小巧的封装，能够为可穿戴设备应用带来更加高效、稳定的电源管理方案，从而降低待机模式下的功耗，延长电池使用寿命，有效解决可穿戴设备在电源管理方面的问题。未来将大容量小体积的薄膜微电池、集成多传感器的SoC芯片、PowerGating超低功耗技术应用到这一领域可进一步减少可穿戴设备的功耗，缩小产品外形体积。5.3可穿戴设备的个性化健康管理现如今，可穿戴设备在医疗中产生了极大的应用价值，帮助人们纠正传统的就医理念，逐步形成关注生活保健、预防常见疾病的健康意识，同时降低了就医的成本。然而，由于现有医疗条件的限制以http:/.460:皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期及通信技术的制约，大部分系统只是停留在手机客户端的开发和少量传感器的信息传输，数据获取流程单一，数据分析肤浅无深度，无法实现个性化的专项检测，个性指导。此类移动医疗系统并未实现真正的“物联网”融合，为了适应这种医疗形式的改变,应设计一个个性化的健康监管平台。在未来的开发过程中，应延伸大数据技术在平台上的应用，逐步完善精准医疗、患者特征分析、智能影像诊断、医疗质量分析等功能。5.4可穿戴设备材料技术有待提升柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对复杂被测量进行检测。柔性传感器的优势让它有非常好的应用前景，特别是可穿戴领域。Luo等40 确定了阻碍柔性传感器成熟的瓶颈,展望了未来的智能柔性传感器。柔性传感器除了在稳定性、选择性和敏感性方面的性能需要改进。还应该解决环境可持续性、工业标准化、用户接受和参与、公平部署和人才管道等方面的长期问题。未来的灵活传感系统预计将是智能的，建立在人工智能、边缘计算和神经形态计算的持续进展基础上。5G有望将可穿戴设备开发者从速度限制和兼容性困难中解脱出来，使用户能够享受更多的环境和直观的连接。因为5G可穿戴设备有可能从方便的补充物发展为帮助人们更多地了解自己和周围环境的不可或缺的工具41。此外,Jeon等42 研究了不依赖于形状或材料的自由形式的光电器件。对于医疗应用，可转移有机发光二极管（organic light-emitting diodes，O L ED）（10 m）以具有超薄可转移屏障（4.8 m）的夹层结构形成。结果表明，制备的夹层结构可转移OLED（ST O L ED）在圆柱形材料和纺织、纸张等材料上表现出相同的高效性能。STOLED有望应用于各种可穿戴和一次性光医用设备6总结与讨论总的来说，可穿戴设备在皮肤科领域的前景非常辽阔，可用于健康检测和疾病治疗预防等方面。预计未来几年内继续保持增长趋势，创造出更大的医疗价值。目前可穿戴设备的发展依赖于多元学科的发展和多领域技术的不断成熟，最主要的支撑来自人机交互和人工智能两个方向。相信随着可穿戴技术的不断创新，可穿戴设备将变得更加智能化与人性化，为保护我们的皮肤健康提供更加全面、精准、个性化的服务。参考文献1 Pevnick JM,Birkeland K,Zimmer R,et al.Wearable technologyfor cardiology:an update and framework for the future J.Trends Cardiovascul Med,2018,28(2):144-150.2 Al-alusi MA,Ding E,Mcmanus DD,et al.Wearing your heart onyour sleeve:the future of cardiac rhythm monitoring J.CurrCardiol Rep,2019,21(12):158.3 Sana F,Isselbacher EM,Singh JP,et al.Wearable devices 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