植入式醫療

植入式醫療

植入式醫療包括我們常見的鋼板固定,在這兒主要是指植入晶片等微小物體於體內。目前有植入仿生眼恢復視力和意念控制植入式醫療機器人手臂成功的案例。

基本介紹

  • 中文名:植入式醫療
  • 外文名:Implantable therapy
成功案例,發展,面臨問題,

成功案例

無圖無真相,全世界植入式醫療研究結果讓人振奮,他們一次又一次證明了植入式醫療時代即將到來。下面讓我們簡要的看一下他們的研究成果。
植入仿生眼恢復視力
植入仿生眼恢復視力植入仿生眼恢復視力
澳大利亞失明人士戴安-亞施沃斯植入仿生眼恢復部分視力,這標誌著科學家已經向成功幫助視障人士重新開始獨立生活又邁進了一大步。亞施沃斯因患遺傳性視網膜色素變性視力嚴重受損,5月她在皇家維多利亞眼耳醫院植入一個仿生眼原型。
這款仿生眼擁有24個電極,通過一根從眼睛後面延伸出來的小線,與耳朵後面附著的感受器連線在一起。它被植入眼睛視網膜附近的脈絡膜空間裡。參與植入這個仿生眼的外科專家彭妮-艾倫博士說:“該裝置用電刺激視網膜。電脈衝經過這個裝置,刺激視網膜。然後這些脈衝傳回大腦,生成圖像。”該裝置能讓患者恢復輕度視力,區分光和黑色物體的明暗對比及邊緣。研究人員希望進一步完善這個裝置,以便失明患者能夠實現獨立生活。
意念控制植入式醫療機器人手臂
意念控制植入式醫療機器人手臂意念控制植入式醫療機器人手臂
2012年瑞典查爾姆斯理工大學的研究人員已經開發出世界第一個使用意念控制的植入式醫療機器人手臂。
該手臂採用“骨整合”技術,將鈦合金的假肢植入患者骨架的同時,假體直接連線到病患的肌肉神經以獲得永久的生物電極,這種方式與之前典型的假肢控制方式相比的優勢在於,這提供了一個更加穩定的生物脈衝信號。患者腦電波意念腦電波脈衝被被捕獲後,首先被轉移到神經系統的接口,最後,通過複雜的算法將脈衝解碼於人工手臂,以幫助患者很好地控制動作。
這些讓人振奮的突破,讓植入式醫療成為醫療研發新寵,植入式醫療電子設備在美國等已開發國家發展的如火如荼。

發展

近年來,新一代植入性醫療電子設備逐漸取代傳統攜帶型醫療器械成為全球醫療研發熱點,相比於傳統攜帶型醫療電子設備,植入式醫療在外型或使用上更為靈巧,方便,能夠實時監測健康狀況,甚至能預知疾病。
傳統的攜帶型醫療電子設備主要分為家用便攜醫療電子設備和醫用便攜醫療電子設備,前者包括電子血壓計、電子血糖儀、電子助聽器等;後者包括攜帶型心電圖儀、攜帶型多參數監護儀、攜帶型超音波檢測儀等。
而現在,植入式醫療,只需將晶片植入體內,無論是監測各種健康數據,還是修復人體機能,植入式晶片更為方便,快捷,準確性更高,而且可節約成本。
植入式醫療電子設備的高速發展,離不開是電子技術的發展。比如無線充電,生物充電技術讓植入式醫療電子設備比如心臟起搏器有了本質性的變化,大大延長了病人更換起搏器的時間。
隨著醫療電子設備尺寸的逐步縮小,電子技術也發生了一系列變化。一是感測器、MEMS、光學等基礎元件體積在不斷縮小,可靠性也在不斷地提高;二是高性能、低功耗的積體電路發展,未來在醫療電子設備中將套用高速度、大容量的晶片,器件數量將大大降低;三是軟體技術的發展,過去有很多醫療儀器體積比較大,是因為很多功能都是通過硬體來實現的,伴隨著嵌入式單片機、嵌入式系統、作業系統等軟體技術的發展,過去需要通過硬體實現的功能現在可以通過軟體實現,這些軟體的發展也為醫療電子設備小型化發展奠定了基礎。

面臨問題

植入式醫療技術正以日新月異的速度向前發展,但是如何讓植入式醫療器械更加安全,穩定的造福患者仍然困難重重。儘管所有醫療器械設計都面臨挑戰,但植入式器械項目和產品的複雜程度更是非同一般。現在還有一些亟待解決的問題存在:
一、外型和尺寸
外形和尺寸是設計植入物的重要因素。由於植入物對人體來說是異源物體,其外形和整體尺寸受其所處解剖部位的嚴格限制。
二、能耗
電池壽命以及植入物壽命成為移植介入發展的重要障礙。植入系統設計必需根據不同的電池技術,採取不同的替換和/或升級策略。一些給藥型植入物每隔3年就需更換電池。能量採集技術目前正處於初級階段,但預計未來十年,植入物將通過內部組件或身體的運動發電,對植入電池進行充電,從而延長器械的使用壽命。
三、生物相容性、降解和生物污損
醫用植入物的設計人員應當考慮整個植入物的生物相容性,包括不會接觸患者的內部組件(例如電路基板、電池和天線)。所有組件,即便是密封在外殼內組件,都必須為植入級,以應對意外情況。評估上述情況是植入物設計人員必須考慮的重要問題,設計人員通常依賴供應商提供有關植入產品安全性能的信息。

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