健康监测的下一个突破点？超精确温度传感技术！
新兴的个人健康监测技术为何在医疗场景和日常生活中越来越受到青睐？为了准确回答这个关键问题，我们首先需要理解三个全球性趋势：
• 如今，几乎人手一部智能手机，这等于随身携带了一台高性能计算机、一个全天候运行的智能医疗传感器中心，还有一块显示屏。
• 发达工业国家的人口正在迅速老龄化，而老年群体的疾病发病率较高。与此同时，年轻人也比过去更加关注如何延长健康寿命。这些人群以及服务他们的医务人员可以利用新技术来优化生活方式，合理调控运动、饮食、睡眠和压力等关键因素，帮助他们作出更健康的生活选择。
• 如摩尔定律所预言，半导体技术不断进步，使得用于计算和传感的电子设备体积更小、性能更强、成本更低、功耗更低。这意味着原本只能在昂贵医疗设备中使用的医疗传感器，现在可以集成到价格合理的便携式或可穿戴设备中。
这些趋势正在模糊医疗设备和消费级设备间的界限。如今，即使是个人用户也可以借助智能手表、活动追踪手环、智能戒指，甚至是耳塞等设备，来监测血压、心率和睡眠质量等反映自身健康和生活方式的关键指标。
与此同时，医疗机构也在医院和门诊场景采用数字化医疗模式，无需医护人员介入，即可实现对患者的持续自动监测。智能皮肤贴片、手环等可穿戴设备能够持续将患者数据同步至中央系统，由人工智能（AI）算法和其他软件工具对这些数据进行监控。当监测到需要人工干预时，系统会自动通知医疗专家。
核心体温：一项重要的诊断指标
得益于传感器技术的进步，消费级可穿戴设备已经在多项生命体征测量上实现了接近医疗级的质量，包括血压、心率和血氧饱和度。
然而，核心体温这一生命体征所提供的信息对于某些诊断和监测也至关重要，甚至不可或缺。例如，核心体温是判断女性生育周期状态、压力水平以及睡眠质量的精确指标。它还能在发烧或败血症发作时，发出可能挽救生命的预警信号。
在医疗领域之外，核心体温监测也被用于优化训练耐力运动员，帮助他们提高训练效果，并避免身体过度疲劳。
在艾迈斯欧司朗的传感器产品组合中，一款此前鲜为人知的产品如今正成为行业关注焦点，并迅速占领市场，赋能新一代消费级和医疗级可穿戴设备进行核心体温测量。
例如，AS6221数字温度传感器就是公司数十年来在设计和制造超精确混合信号半导体方面专业积累和知识产权的结晶。凭借艾迈斯欧司朗独树一帜的技术，这款温度传感器契合了新型核心体温监测设备制造商的要求：与同类产品相比，AS6221更精确、更小巧、更节能，是推动个人健康监测技术迈向新高度的“幕后英雄”。
AS6221：专为体温测量优化
高级温度测量技术的优势在于其精确度。AS6221在-40°C至125°C工作范围内的最大测量误差为±0.3°C，这一表现相当令人印象深刻。然而，其独特之处在于测量精度专门针对医疗应用进行了优化：人体正常体温约为37°C，因此，在-25°C至55°C范围内的测量精度得到优化，最大误差降至±0.10°C，而在20°C至42°C范围内，误差更是仅为±0.09°C。
如此高的精确度对于开发新一代核心体温监测系统至关重要，譬如我们合作伙伴greenteg的CALERA®传感器技术。传统测量核心体温通常需要插入侵入式探针或吞服昂贵的电子药丸，而本产品的工作原理并不是直接测量核心体温，而是通过复杂的算法，从皮肤表面的热通量计算出核心体温值。
在将皮肤温度的直接测量值转换为核心体温的间接计算值的过程中，会存在一定的固有误差。而且皮肤温度测量中的任何误差在转换为核心体温时都会被放大。
因此，整合了诸如CALERA®传感器技术的此类产品在测量皮肤温度时，便需要尽可能提高精确度。这正是AS6221温度传感器±0.09°C最大误差的价值所在。此外，尺寸也是一个重要因素，元器件必须适合用于皮肤贴片和其他便携式设备。
图：运动员手腕上佩戴有整合了greenteg的CALERA®传感器技术的艾迈斯欧司朗生命体征监测产品的（VSM）参考设计
超精确温度测量技术的多领域应用
这一示例表明，温度测量在专业级和消费级医疗监测设备以及辅助耐力运动员优化训练的体育装备中都扮演着关键角色，但其用途远不止于此。
例如，消防员佩戴的安全装备需要具备监测体温的功能，在消防员面临过热危险时发出警报。在世界上最炎热的地区，例如中东，高热症，即身体危险过热，是一种严重的风险。如今全球气候危机导致平均气温不断上升，这种风险也日益增加。将智能手表或手环与应用软件结合，可以提供一种可靠的风险解决方案：在佩戴者处于危险状态时，软件可以及时向紧急服务机构或其亲人发出警报。
精确的温度测量结果也可以在其他医疗应用中发挥关键作用。例如，通过皮肤贴片测量血糖水平酶需要准确的温度数据，以对传感器的测量输出进行实时校准。温度传感器还可以用于透析机、输血设备或胰岛素泵中，确保血液或胰岛素在输入静脉前被加热至患者体温。
在这些以及其他众多应用场景中，超高的测量精度具有巨大的价值——尤其是在人体温度范围内，精确测量技术正成为关注的焦点。
作者简介:
Andreas Zenz
担任BAS产品线负责人，负责艾迈斯欧司朗的温度传感器和高级模拟传感器。
Sebastian Bauer
艾迈斯欧司朗高级模拟传感器业务线总监兼市场负责人。
Florian Lex
艾迈斯欧司朗集成光学解决方案产品市场经理，在生命体征监测解决方案领域拥有深厚的专业知识。
