一波傳感器迎來了新的商機——移動醫療和新興的非侵入式醫療設備

為了應對全球醫療保健轉型的挑戰，一波傳感器迎來了新的商機——移動醫療和新興的非侵入式醫療設備。

MEMS技術正在鞏固醫療保健市場的滲透率，未來五年將保持14.9%的高增長科技公司比以往任何時候都更加關注醫療保健領域。據麥姆斯咨詢報道，在過去2~3年中，谷歌（Google）、蘋果（Apple）、亞馬遜（Amazon）等大公司都公布了具有挑戰性的醫療保健項目，例如通過智能手表測量用戶血糖，持續監控糖尿病情況。此外，傳感器廠商正在研發新的感測技術與平臺，以滿足醫療級產品的特殊需求。

生物MEMS應用領域

由于醫療設備的技術水平不斷提升，應用越來越廣泛，對MEMS器件的需求呈指數增長。同時，醫療市場也產生了對便攜式和可穿戴設備的高要求——準確、及時且按需實現患者監測。為了滿足市場需求，很多MEMS代工廠都提供專用于醫療保健應用的制造服務。

包括微流控芯片（硅基、聚合物基、玻璃基），應用于生命科學和醫療保健領域的生物MEMS市場預計將增長一倍以上：從2017年的30億美元增長到2023年的69億美元，復合年增長率高達14.9%。這使得生物MEMS成為當今傳感器廠商的“垂涎之物”！

2017~2023年生物MEMS市場發展情況

微流控應用仍然是生物MEMS市場增長的主要驅動力，這主要歸功于即時診斷和下一代測序的需求。此外，大型診斷公司對微流控技術公司的“收購競賽”還在繼續中。壓力傳感器用于呼吸和血液監測設備，每年的出貨量達到上億顆。盡管如此，這些成熟的傳感器預計將受到新一波智能互聯應用激發出活力，如睡眠呼吸暫停監測系統和吸入器等。

值得注意的是，全球醫療保健的轉型驅使MEMS超聲波換能器（CMUT和PMUT）和氣體傳感器進入新應用，從而讓醫療設備產生新功能或新能力。此外，MEMS傳感器的創新促使神經技術的發展，神經植入物用于治療應用（目前處于研究水平），為神經退行性疾病患者的生活質量奠定了良好的基礎。

本報告詳細介紹了2017~2023年期間，各種生物MEMS和非侵入式傳感器的全球市場情況及產業發展趨勢。

醫療保健轉型：生物MEMS的機遇

由于各種因素的影響，醫療保健正在迅速發生變化：經濟、社會和技術。首先，對于衛生組織和政府，醫療成本已經上升到令人難以置信的水平。預算達到了一個關鍵門檻，而人口老齡化和工業化造成的慢性病正在快速增長。據世界衛生組織（WTO）稱，全球有4.22億人口患有糖尿病，15億人口具有心血管疾病風險。

慢性病的患病人口和醫療費用

其次，人們可以通過智能手機和平板電腦輕松地訪問全球醫療保健信息，并且超過20億部智能手機可以隨時與醫療保健設備（如智能手表）連接，以獲取心跳、血壓、血糖等生理指標。

第三，MEMS技術現在已足夠成熟，能夠以比傳統技術更低的價格提供小型化和低功耗的醫療級傳感器。

生物MEMS是高集成度電子醫療設備的關鍵要素，有助于為用戶或患者開發新一代易于使用的產品，并降低住院率和避免不必要的醫院看病。例如，集成MEMS麥克風和加速度計的哮喘監測設備可以在恰當的時候通過患者的智能手機提醒患者，要求他們服用藥物以避免哮喘發作。

本報告闡述了消費類醫療保健和移動醫療的發展趨勢，以及生物MEMS的應用情況。

未來會如何：下一代傳感器和新興MEMS

隨著傳感器的小型化，以及MEMS麥克風逐步取代駐極體麥克風（如助聽器應用），新的MEMS器件正在迎接新一輪醫療設備機遇。經過多年的發展，基于電容感測原理的CMUT和基于壓電感測原理的PMUT終于綻放光彩，Butterfly公司發布了第一款手持式超聲波成像診斷設備。微針，作為能夠在皮膚間隙層中捕獲或輸送微量流體的器件，也引起了業界興趣！

本報告介紹了微創和非侵入式傳感器的現狀，并提供應用路線圖，以突出非侵入式醫療設備的要求與挑戰。大型公司在非侵入式醫療設備上投入大量研發精力，以期獲得更好的患者舒適度和無痛治療，讓患者堅持治療。例如，蘋果（Apple）已經投入大量資金和人力在智能手表中開發光學無創傳感器，用于連續監測佩戴者的血糖水平。

非侵入式傳感器路線圖

超越“可穿戴”，下一代集成傳感器的醫療設備應該讓用戶“忘記”其存在，無感地監測人體狀況。靈活性和可拉伸性是下一代傳感器的待定參數。傳感器可能以身體“貼紙”形式監測汗液中的某些成分。同時，電化學傳感器正在利用印刷電子技術和新的生物相容性基質進行產品開發研究。