研究背景：

隨著人類深空探索任務(wù)的擴展，航天員在長期太空任務(wù)中面臨嚴(yán)峻的健康風(fēng)險。微重力、宇宙輻射及極端溫度等環(huán)境因素可導(dǎo)致骨密度下降、肌肉萎縮、心血管功能紊亂及心理壓力等問題。傳統(tǒng)剛性醫(yī)療設(shè)備因體積大、侵入性強，難以適應(yīng)太空環(huán)境需求。柔性可穿戴設(shè)備憑借其非侵入性、連續(xù)監(jiān)測能力及高適形性，成為航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破性解決方案。

然而，現(xiàn)有設(shè)備在太空極端環(huán)境下的穩(wěn)定性、能源供應(yīng)及數(shù)據(jù)整合仍面臨挑戰(zhàn)，亟需通過材料創(chuàng)新與跨學(xué)科協(xié)作實現(xiàn)技術(shù)升級。

亮點 Highlights：

文章總結(jié)了柔性可穿戴設(shè)備在太空環(huán)境中的多維度監(jiān)測方案，涵蓋心血管、肌肉骨骼、中樞神經(jīng)及環(huán)境適應(yīng)性。討論了跨學(xué)科解決方案（如柔性電子、生物降解材料）與智能算法（深度學(xué)習(xí)、邊緣計算）對未來設(shè)備性能與可靠性提升重要性。提出模仿動物運動的太空訓(xùn)練方案，結(jié)合柔性觸覺傳感器實時評估運動效果。最后展望了未來的發(fā)展方向，包括開發(fā)更靈敏的生理傳感器，實現(xiàn)血氧、體溫等參數(shù)的精準(zhǔn)采集。提供器件集成度，實現(xiàn)單一設(shè)備集成健康監(jiān)測、環(huán)境感知與通信功能，簡化航天員裝備。強調(diào)倫理與安全重要性，提出數(shù)據(jù)隱私保護框架與標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的合法合規(guī)使用。 

文章解讀

本文綜述了柔性可穿戴設(shè)備在航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。隨著人類太空探索向長期任務(wù)發(fā)展，實時監(jiān)測宇航員生理和心理健康變得日益重要。太空環(huán)境中的微重力、輻射暴露和極端溫度變化給宇航員健康帶來諸多挑戰(zhàn)，包括骨密度降低、肌肉萎縮、心血管失調(diào)及心理壓力（圖1）。柔性可穿戴設(shè)備具有非侵入性、舒適性、持續(xù)數(shù)據(jù)采集與傳輸能力，支持遠程醫(yī)療和個性化健康管理等優(yōu)勢。通過集成多種傳感器（如PPG、ECG、EMG、IMU、腦電圖及環(huán)境傳感器），實現(xiàn)對心血管、肌肉骨骼、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及環(huán)境適應(yīng)性的實時監(jiān)測，能夠提供全面、連續(xù)的健康監(jiān)測，對及時識別健康問題和執(zhí)行個性化干預(yù)至關(guān)重要（圖2）。盡管技術(shù)有所進步，但在太空中的設(shè)備穩(wěn)定性、隱私問題和數(shù)據(jù)大規(guī)模采集及智能分析等方面仍存在挑戰(zhàn)。在未來，該技術(shù)的發(fā)展還需要依賴于材料創(chuàng)新、智能算法創(chuàng)建、用戶體驗提升和跨學(xué)科合作。相信隨著技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，柔性電子器件未來在增強宇航員健康監(jiān)測能力，推動人類太空探索的進步方面將扮演重要角色（圖3）。    

圖1. 太空微重力環(huán)境對航天員肌-骨系統(tǒng)的影響。 

圖2. 智能可穿戴設(shè)備在航天員健康監(jiān)測方面的應(yīng)用。  

圖3. 未來要開發(fā)更先進的宇航員健康監(jiān)測設(shè)備，需要跨學(xué)科合作，包括但不限于新材料與傳感器技術(shù)、智能算法與數(shù)據(jù)處理以及設(shè)備集成等。    

讀后感：

柔性可穿戴設(shè)備為航天員健康監(jiān)測提供了革命性工具，但其全面落地仍需攻克技術(shù)瓶頸與倫理挑戰(zhàn)。通過跨學(xué)科合作與持續(xù)創(chuàng)新，未來有望實現(xiàn)更智能、更安全的太空健康管理，助力人類深空探索邁向新紀(jì)元。

作者簡介：

汪毅，博士，中國人民大學(xué)副教授；北京市健康科普專家。主要從事航天醫(yī)學(xué)，運動醫(yī)學(xué)等方面的研究。先后承擔(dān)了國家社科基金、空間站應(yīng)用與發(fā)展基金等十余項科研項目。國內(nèi)外期刊發(fā)表論文60余篇，國內(nèi)外會議論文20余篇。

何江，博士2019年畢業(yè)于中國科學(xué)院大學(xué)中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所高分子化學(xué)與物理專業(yè)。就職于北京納米能源與系統(tǒng)研究所擔(dān)任助理研究員。專注于高分子與低維納米材料自組裝合成與微納加工制造及在柔性傳感器件領(lǐng)域的應(yīng)用研究。發(fā)表SCI論文30余篇，總引用3001余次，H因子23。

基金支持：

本研究得到了國家社會科學(xué)基金（20BTY029)、國家自然科學(xué)基金(52003101)、CMSP空間醫(yī)學(xué)實驗項目（HYZHXMH01008）和中國博士后科學(xué)基金（2020M673052和2021T140270)的支持。

【文獻鏈接】

Yi Wang, et al., Flexible wearable device applications for monitoring astronaut health: Current status and challenges, Wearable Electronics 2, 77-84 (2025).

https://doi.org/10.1016/j.wees.2024.12.007 

期刊介紹：

Wearable Electronics是一本全方位關(guān)注可穿戴電子領(lǐng)域發(fā)展的開放獲取型學(xué)術(shù)期刊，期刊刊發(fā)文章涵蓋可穿戴電子的基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用兩個方面，內(nèi)容涉獵廣泛，刊發(fā)文章包括但不限于：與可穿戴電子相關(guān)的材料（基底材料、金屬互聯(lián)材料、活性層材料、封裝材料等）、功能器件（傳感與探測器件、通訊器件、存儲器件、顯示與發(fā)光器件、能量轉(zhuǎn)換與存儲器件、數(shù)據(jù)采集與集成電路等）以及與之相關(guān)的先進制造技術(shù)及理論研究（建模、仿真、制造、集成、封裝以及與可穿戴電子產(chǎn)品相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)等），致力于應(yīng)對可穿戴電子領(lǐng)域及其核心技術(shù)出現(xiàn)的各類全新挑戰(zhàn)。

目前，期刊已被INSPEC，CAS（美國化學(xué)文摘），EBSCOhost等數(shù)據(jù)庫收錄。

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網(wǎng)址: 科學(xué)網(wǎng)—人民大學(xué)汪毅團隊綜述文章:柔性可穿戴設(shè)備在航天員健康監(jiān)測中的應(yīng)用 http://m.u1s5d6.cn/newsview1266345.html