七大生猛科技,讓醫療技術大躍進

作者 | 發布日期 2015 年 02 月 17 日 16:00 | 分類 3D列印 , 尖端科技 , 醫療科技
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Medgadget 是美國一家醫療科技資訊網站,專注於醫療技術、產品和創新的報導已有十年。回顧過去一年的報導,Medgadget 評出了最令人興奮、最具創新性、對患者最有益的新趨勢和新產品。



柔性微電子

柔性微電子(Flexible Microelectronics)能夠適應不規則的人體組織形狀,並配合這些組織的運動,實現感知能力,將來甚至還能針對不同的生理參數做出反應。在這方面,Google 隱形眼鏡是一個代表。

Google 去年1月宣布,正在研發一款智慧隱形眼鏡,可通過分析配戴者淚液中的葡萄糖含量,幫助糖尿病患者監測血糖水準,從而免去糖尿病患者取血化驗的痛苦。該隱形眼鏡內置上萬個微型電晶體和細如髮絲的天線,以無線形式發送到智慧手機等行動裝置上。

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伊利諾大學教授約翰‧羅格斯(John Rogers)聯合華盛頓大學的一支研究團隊開發出了一款柔性套環,能夠包裹在一顆跳動的兔子心臟的外部,以 3D 形式監測其電活動。在不久的將來,該技術可能被用於高精確感知和回應心律失常。

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此外,羅格斯教授還研發出了一款柔性皮膚「補丁」,能夠記錄心電圖和腦電圖信號,並以無線形式發送到智慧手機或其他設備上。

 

3D 列印

近期,3D 列印得到了極大關注。在過去的一年,我們已經看到 3D 列印技術被應用到替換骨骼,為戰區受傷人員安裝義肢及外科手術中。

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正如我們所報導,南蘇丹(South Sudan)的「Project Daniel」項目,以及多倫多大學和 Autodesk 烏干達研究中心聯合推出的一個類似項目,都在為當地人提供 3D 列印義肢服務。無需昂貴的費用和外部專家,經過訓練的當地工程師團隊即可為這些戰區受傷人士製作義肢。

3D 列印在醫療領域更激進的用途還包括,為荷蘭一婦女列印了新的頭蓋骨、為英國一男子進行了面部整形手術。此外,在一次面部移植手術中,醫生還根據患者的 CT 掃描列印了一副 1:1 的頭骨。

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在中國,3D 列印的鈦脊骨被成功移植到患者身上,解決了罕見矯形條件和非尋常解剖結構下的移植難題。在密西根大學,3D 列印的氣管夾板被用在孩子的呼吸道上,挽救了他的生命。

雖然 3D 列印目前尚處於臨床前的試驗階段,但我們相信,被普遍應用於人類的那一天將很快到來。

 

智能感應義肢

美國男子李斯‧巴夫(Les Baugh)40 年前因電擊事故失去雙臂,但約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(JHUAPL)卻為他安裝了兩條可用「意念」控制的義肢。

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醫生們必須啟動那些死去的神經,並且讓它們和胸口的神經進行對接,這樣他才能透過「意念」來控制他的義肢。經過訓練,巴夫已經能夠控制雙臂進行一些複雜任務。雖然該系統尚處於初級階段,但毋庸置疑,未來的義肢將擁有更大的「自主權」。

瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)和義大利比薩聖安娜大學(SSSA)研究人員開發出了一種新型智慧義肢,在指尖處裝有觸覺感測器,能夠感知所觸摸的物體。這種義肢通過與人體神經相連,能夠向配戴者回饋物體軟硬以及形狀等資訊,從而能在一定程度上模擬人體的手部觸覺。

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得益於俄亥俄州立非營利研發機構 Battelle 的「神經橋」(Neurobridge)技術,一位四肢癱瘓的男子又能重新抬起手臂。「神經橋」是一種用於脊髓損傷病人的電子神經支路,就像一種高清晰的肌肉刺激「管套」,將病人的腦和肌肉直接相連,讓他們能按自己的意願實現對自身肢體功能性控制。如今,這名男子已經能夠轉動手腕、握拳、合攏手指等,看起來就像正常手臂一樣。

 

XStat 快速止血系統

如果患者嚴重出血,無論是在戰場上還是急救車上,僅僅靠紗布和外部壓力是遠遠不夠的。美國公司 RevMedx 研發的 Xstat 是一種新型止血海棉注射器, 可以將含有抗菌凝血劑凝和消炎作用的覆膜海棉注入幾英寸深的傷口,15 秒之內就能有效止血,比傳統的塞紗布或傷口加壓更有效。

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作為一種注射器,Xstat 的使用很方便,尤其是在時間緊迫的情況下。為了確保沒有任何殘渣被遺忘在傷者體內,Xstat 的每顆海綿丸上都刻上了一個大大的藍色 X,在 X 光下能看到止血海綿的位置。

 

糖尿病監測 血糖控制

我們前文說過,Google 研發的智慧隱形眼鏡可通過分析配戴者淚液中的葡萄糖含量,幫助糖尿病患者監測血糖水準。但目前,他們仍需要每日採血。於是,Genteel 無痛採血設備誕生了。它能在採血部位形成真空,產生震動,然後以極快的速度刺入,幾乎是無痛的。

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得益於普林斯頓大學的雷射血糖儀,刺入式採血將來可能被淘汰。該設備使用中紅外光,能夠滲透人體細胞並被血液中的糖分吸收。通過測量被吸收的光量,就可以估算出個體的血糖水準。測試者只需將手掌放在雷射束髮射源,就可以在顯示幕上讀數。

此外,以色列公司 Beta-O2 還研發出了生物人工胰腺,並在瑞典烏普薩拉大學醫院展開臨床測試。這套設備被稱為 ßAir, 基本上就是一個生物反應器,由胰島和生產胰島素和胰高血糖素的設備組成,工作原理與健康的胰腺類似。

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在可靠的生物人工胰腺出現之前,我們已經擁有了在某種程度上模仿胰腺功能的產品,例如,已獲得 FDA(美國藥品食品管理局)批准的 Animas Vibe 胰島素泵和 Dexcom G4 PLATINUM 血糖監測儀,這兩款設備能確保血糖水準在控制範圍之內。

 

放射成像設備

荷蘭烏德勒支大學醫學中心正在打造一個實驗室,同時引進兩台設備:Elekta 直線加速器和 1.5 Tesla MRI 磁共振成像儀。這兩種設備的組合前所未有,由於成像和治療能同時進行,希望能夠提供更準確的腫瘤治療。

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無人機救護

當一位嚴重的心律失常患者病發時,除顫器通常是唯一能夠阻止死亡的設備。但是在許多地方,自動體外除顫儀(AED)十分罕見,而給予患者的時間卻只有幾分鐘。

於是,荷蘭代爾夫特理工大學(TU Delft University)一名學生開發了一架配備了除顫儀的可飛行無人機。急救人員可以控制該無人機,盡快飛抵病發現場。目前,該無人機尚處於原型階段。

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(本文由 虎嗅網 授權轉載) 

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