人類(lèi)呼出的氣體，是一部承載著豐富生理與病理信息的“日記”，其中除了大量的氮?dú)?、氧氣、二氧化碳和水蒸氣，更蘊(yùn)含著上千種微量的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）。

這些氣體是人體內(nèi)部新陳代謝的直接產(chǎn)物，也是細(xì)胞活動(dòng)留下的“指紋”。

當(dāng)身體處于疾病狀態(tài)時(shí)，異常的細(xì)胞活動(dòng)或病原體感染會(huì)改變正常的代謝路徑，從而導(dǎo)致呼出氣體中VOCs的“氣味圖譜”發(fā)生特征性改變。

理解這種內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，是利用呼氣進(jìn)行診斷的基石。

在解讀“疾病氣味指紋”的征程中，傳感器技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。其中，電化學(xué)傳感器以其在特定氣體檢測(cè)中無(wú)可替代的高選擇性、高靈敏度和卓越的臨床成熟度，成為了醫(yī)療呼氣診斷領(lǐng)域，尤其是精準(zhǔn)、定量分析中的中流砥柱。

電化學(xué)傳感器最成功、最經(jīng)典的醫(yī)療應(yīng)用，莫過(guò)于呼出氣一氧化氮（Fractional exhaled Nitric Oxide, FeNO）檢測(cè)，它已成為呼吸內(nèi)科診斷與管理氣道炎癥性疾病的金標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)特定的催化劑和濾膜，電化學(xué)傳感器能精準(zhǔn)地對(duì)NO分子產(chǎn)生響應(yīng)，有效避免了呼出氣中水蒸氣、酒精、丙酮等數(shù)百種其他VOCs的交叉干擾，確保了結(jié)果的可靠性。

它們能夠精準(zhǔn)測(cè)量出十億分之一（ppb）級(jí)別的極低濃度，完全滿(mǎn)足臨床檢測(cè)需求（正常人FeNO水平通常在5-25 ppb，哮喘患者可顯著升高）。而且，傳感器能在短時(shí)間內(nèi)給出結(jié)果，非常適合門(mén)診快速篩查和長(zhǎng)期隨訪監(jiān)測(cè)。

在呼吸機(jī)與麻醉機(jī)這類(lèi)生命支持設(shè)備中，氣體流量傳感器扮演著至關(guān)重要的“智能調(diào)度員”角色，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、安全通氣的核心。

壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的氣道壓力，確保通氣過(guò)程安全，防止氣壓傷。在無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)中，它通過(guò)檢測(cè)袖帶壓力的波動(dòng)來(lái)計(jì)算出血壓值。此外，植入式的微型壓力傳感器還能用于持續(xù)監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓、眼壓等，為危重病人的管理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

從日常的耳溫槍到重癥監(jiān)護(hù)室（ICU）內(nèi)的連續(xù)體溫監(jiān)測(cè)貼片，溫度傳感器為我們提供了最基礎(chǔ)也最重要的生命體征信息。它甚至能間接用于呼吸頻率監(jiān)測(cè)——通過(guò)探測(cè)鼻前庭呼出氣體與吸入空氣的溫差變化，來(lái)精確計(jì)算呼吸次數(shù)。

這種多維度的生命體征感知網(wǎng)絡(luò)，將為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療和遠(yuǎn)程醫(yī)療奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

從解讀單一的氣體分子到整合多維度的生理信號(hào)，傳感器技術(shù)正以其微型化、智能化的趨勢(shì)，將醫(yī)療診斷從被動(dòng)、有創(chuàng)的模式，推向一個(gè)實(shí)時(shí)、無(wú)創(chuàng)、預(yù)防性的新時(shí)代。