用于监测帕金森患者药物药代动力学的可穿戴传感器

这款新型可穿戴设备为何重要

帕金森病患者常年依赖一种已使用数十年的药物——左旋多巴（L‑DOPA）来维持运动稳定。然而，这种药物的疗效在一天内可能出现不可预测的波动，使患者和医生难以判断剂量是否合适。本研究探讨了一种小型贴片式可穿戴设备，通过读取汗液中的药物水平，提供一种无痛的实时监测方式，并将药物水平与诸如手部震颤等症状直接相关联。

为帕金森药物定时带来的挑战

帕金森病会逐步剥夺人们的流畅运动能力，并可能影响睡眠、情绪和认知。左旋多巴仍是缓解这些问题最有效的药物，但其疗效高度依赖体内的药物浓度。由于消化、饮食及疾病阶段的差异，这一浓度会升降波动。如今医生主要依靠评分量表和患者日记来调整剂量，这些方法只能提供片段式信息，且受记忆和主观判断影响。因此，许多人每天会有一段时间处于“off”状态（症状复发），或出现“过量”状态（异常动作出现）。

将汗液转化为药物读数

研究人员着手构建一种可跟踪汗液中L‑DOPA的可穿戴传感器。他们采用了一块小型商用金电极，并在其上涂覆了几层微观结构，包括分支状金属结构和能够与L‑DOPA发生反应的酶。当汗液接触该表面时，反应会产生电信号，其强度反映药物的含量。在实验室中，团队证明该传感器在医学相关范围内对L‑DOPA的响应呈线性，并且正常皮温或汗液酸碱度的波动只会引起很小的变化。对真实人类汗液的测试则确认，装置能够可靠地区分L‑DOPA与常见干扰物质，如尿酸、维生素C和葡萄糖。

在真实患者中测试贴片

为了评估该技术在日常生活条件下的表现，团队在台湾一家医院招募了39名帕金森病患者；其中32人完成了全部研究。在暂停常用帕金森药物过夜后，参与者进行了四轮间隔30分钟的测试。在每一轮中，他们在手臂佩戴惯性传感器以记录震颤，汗液贴片贴在上背部，并完成一系列运动任务，例如手部划圈器练习、佩戴智能手表在走廊行走以及画圆。第一轮结束后，他们服用了常规的口服L‑DOPA片剂，随后几轮捕捉到药物生效及随后逐渐失效时药物水平和运动表现的变化。

将药物水平与身体运动联系起来

对24名产生足够汗液以供分析的参与者，科学家比较了两条时间序列：来自贴片的L‑DOPA水平和来自运动传感器的震颤强度。在约五分之四的患者中，汗液中更高的L‑DOPA读数与更弱的震颤相关，显示出明显的负相关关系。研究还将震颤模式归为若干类型，例如服药后立即持续改善，或先改善后随着药物浓度下降而反弹。除了震颤外，其他运动指标——手部划圈速度、步行速度以及完成绘图任务所需时间——常常与汗液药物曲线同步起伏，提示单一的生化读数能够概括复杂的身体反应。

这对日常护理可能意味着什么

这项试点研究表明，一块薄薄的汗液贴片配合简单的运动传感器，能够在不抽血的情况下洞察帕金森药物在体内的表现。通过表明汗液中L‑DOPA水平与大多数患者震颤变化密切相关，这项工作指向了一个未来：医生可基于客观的、全天候的数据来微调剂量，而不是依赖偶尔的门诊访问和患者回忆。在进一步用血液测量进行验证并开展更长期研究后，此类可穿戴设备有望支持更个性化的治疗时间表，减少处于功能受限“off”状态的时间，并最终纳入智能闭环系统，根据患者症状波动自动调整治疗。

引用: Guo, YJ., Li, CC., Huang, JA. et al. Wearable sensors for monitoring drug pharmacokinetics in patients with Parkinson’s disease. Sci Rep 16, 13332 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43825-w

关键词: 帕金森病, 可穿戴传感器, 汗液监测, L‑DOPA（左旋多巴）, 震颤追踪