这些医学领域最前沿技术将造福人类

2015-01-20 17:17:47来源: 互联网

    对于人类来说最大的敌人,除了各种各样的天灾之外,就是每个人都有可能面对的疾病了。治疗疾病的主要手段就是手术和药物,而科技同样可以在治疗疾病的过程中为我们带更大的便利,甚至成为我们对抗疾病的最主要手段。

谷歌智能药片
 

 

    谷歌与Proteus制药公司联合研制的一种新型智能药片口服进入人体之后,通过与人体内胃酸相互作用来产生电能,并且开始向体外传递出唯一且可识别的信号,这些信号可以通过蓝牙传递到人体附近的智能设备上。

    这种智能药片需要同传统的药片“相互合作”才能够发挥其功效。所谓的智能药片就是在传统药片的基础上,整合无线电发射器以及传感器而得到的。特别值得一提的是,这套设施并没有添加电源,而是通过该套设备所含有的金属与胃中的胃酸相互作用,从而提供电源。此外,这套智能药片所配有的传感器可以第一手收集药物在胃中的相关反应,例如过敏以及吸收情况等。这些收集到的数据可以传输到服药者佩戴的手环上,还可以通过蓝牙传输到附近的平板电脑以及智能手机设备上。

用手机遥控的假肢
 

    英国高科技假肢制造商Touch Bionic推出了一款名为“i-limb ultra revolution”的产品。借助与之配对的iOS应用,残障人士可遥控假肢做出多种不同的指定动作。

    Touch Bionic表示,他们开发的iOS应用名为“Biosim”。通过这款应用,用户可操纵假肢做出24种不同的抓握动作与手势,完成系鞋带、握笔等日常任务。除此之外,Biosim还可作为i-limb ultra revolution诊断终端,保证其处于正常工作状态。

    i-limb ultra revolution的优势不仅如此,其拇指关节拥有类似人类肢体的活动范围。Touch Bionic还宣称,iOS应用只是操作这款假肢的辅助方式,用户残肢的肌肉信号才是主要控制途径。作为他们的最新作品,i-limb ultra revolution上的肌电感应电极可以帮助残障人士更好的控制抓握力度。二者结合提供了巨大的灵活性,让用户在日常活动时能做出更为精细的动作,完成传统假肢无法胜任的许多任务。

震动胶囊治疗便秘
 

    来自以色列特拉维夫绍拉斯基医学中心胃肠与肝脏病学部的研究人员研发出了一种药片大小的振荡胶囊或可代替药物用于慢性特发性便秘的治疗。

    这种小型振荡胶囊从胃部到达大小肠的平均耗时约为一顿饭的时间,其内含有一个迷你马达,可在吞下后6-8个小时开始振荡。胶囊在肠道内收缩产生机械刺激,可有效促进粪便通过消化道。

     结果显示,服用振荡胶囊的受试者每周常规排便次数增加一倍,平均每周增加2至4次,排便困难和排便不干净等便秘症状也有所减轻。并且研究还发现,这种胶囊的副作用微乎其微,一旦该胶囊在体内走完整个消化系统,它将随大便排出。

PillCam Colon肠镜检查摄像头

 

    相信许多人都到医院做过肠镜检查,而对于大家来说通过结肠镜检查是一个非常痛苦的过程。最近,一款名叫PillCam Colon的结肠镜装置出现在了我们面前。它体积很小,效果却毫不逊色专业的结肠镜,更厉害的是,它只有普通胶囊的大小,可吞服,并且可在消化道中非常舒适的存在,不会为患者带来任何不适。

    这个微型摄像头瞄准的是6毫米大小的肠道息肉和肿瘤,而之前的结肠镜是用一根长长的、细细的相机通过直肠插入,每年有75万例结肠镜病例检查,而其中妇女因为更多的盆腔手术和剖腹产手术的影响有更高的发病率。此外,之前的结肠镜,病人在检查的时候需要辅助以X射线、CT扫描,这样过程更复杂,费用也更高。

    PillCam Colon摄像头体积约12×33毫米,在自身终端以每秒4帧或者35帧的频率拍摄彩照,当然拍照的时候还会启动自身附带的LED照明装置,设备被吞后可支持约10小时的无线录像传输。

3D打印植入设备预防心脏疾病

 

    美国生物医学工程师使用3D打印机,打印出一种个性化、可植入式、内嵌感应器的医疗器械。这一成果可在未来改变心脏疾病的治疗和诊断。

    来自华盛顿大学工程与应用科学学院博士Igor Efimov和他的团队共同发明了一种3D弹性薄膜。该薄膜是由柔软、易弯曲的硅材料制成,和人类心外膜的形状完全一致。

    每个心脏有着不同的形状,而目前的设备制作成的心脏外膜尺寸不是适合所有人,不是符合所有患者心脏的几何形状,但3D打印技术完全可以通过定制来解决这个问题。有了这项新技术,通过MRI或CT扫描病人的心脏,然后计算提取图像来构建,我们可以在一个3D打印机打印一个3D模型。然后,我们塑造了膜的形状部署在心脏表面上。最终,该膜可用于治疗心室疾病,在心脏的下室可插入心脏内用于治疗多种疾病,包括心房纤维性颤动。

    此外,研究团队之后还使用打印技术制作出了能安装在薄膜上面的微型感应器。该感应器能精准地测量体温、心脏机械功能的表现,并在病人出现心律不齐的情况下给予电疗刺激。这类感应器能在未来更好的帮助医生在病人出现心脏病症状时予以介入诊断和治疗。

家用癌症血液检测装置

 

    虽然技术在不断发展,但面对癌症,人类仍然没有找到有效的解决方法。目前,最有效的应对方式依然是提早发现病症,但由于检测过于麻烦,大部分人并不会去主动检测,尤其是年轻人。现在,一种可以在家中通过血液检测出多种癌症的设备“Miroculus”即将问世,或许会帮助人类更好的抗衡癌症。

    Miroculus实际上是一种基于微RNA(微核糖核酸)的自检设备,由于RNA能够作为生物预警作用,所以能够检测出用户是否患上癌症。检测方式也非常简单,需要用户采血后将样本滴入96孔板并放入设备中,Miroculus便可通过光线强弱来收集RNA数据,并将结果发送到云服务器中。通过样本对比,用户便可获得测试结果。

    在实验室测试中,Miroculus成功地检测出患上肝癌的小白鼠,具有一定意义。当然,研发团队也在积极提升设备的稳定性,使其更具实用意义。目前对于微RNA技术的主要质疑在于它不仅仅会出现在癌症细胞中。例如,服用了阿司匹林或是患上呼吸道疾病,也可能影响血液中的RNA数值。Miroculus如果想在消费领域获得真正的可用性,还必须考虑到这一方面,包括药物、其他健康状况、环境因素的影响。

3D打印手机配件检测宫颈癌

 

 

    MobileOCT是一家以色列公司推出的3D打印智能手机配件,可以利用手机的摄像头来进行癌症的诊断。

    MobileOCT可以用手机帮助妇女筛查宫颈癌。该设备依据生物光子学原理,结合了生物学和光子学,使用摄像机和光线来检测光子,也就是一种用于检测子宫颈的显微镜,能够对癌症进行先进的筛查。MobileOCT配套的程序能够使用阴道镜收集到的数据,通过对微粒、细胞和组织的光子分析,判断癌症或者癌前细胞是否存在。

    一旦用户通过MobileOCT完成了拍摄,那么就可以通过配套的应用程序对照片进行放大或缩小,然后评估具体的状况。另外,应用程序还附带了一个“治疗”按钮,按下这个按钮后,App就会将照片上传到云端,并且将其发送给专业的医疗人员进行进一步确认。

贴片式微针疫苗 无痛还能自己注射

 

    对于小孩来说,打针是一件最“可怕”的事情。那么有没有在接种疫苗时能够去除恐惧感又不会疼呢?

    最近,美国麻省理工学院研究人员开发出一种类似文身贴的疫苗,通过微针把多层高分子膜嵌入皮肤表皮层,缓慢释放其中的疫苗。研究人员发现微针皮肤接种灭活流感病毒可引起局部细胞因子的增高,这些细胞因子对于接种部位中性粒细胞,单核细胞和树突状细胞的聚集非常重要。所有这些细胞均在激活机体本身对病毒的免疫反应中发挥作用。

    疫苗看起来就像一块文身贴,表面分布着多列微针。微针直径250微米,差不多是人体头发粗细的2.5倍,高650微米。微针表面覆盖着多层高分子膜,内嵌基因疫苗。把“文身贴”贴在皮肤上,微针刺入皮肤大约0.5毫米,这一深度在皮肤表皮层,尚未触及神经末端和血管,因此不会产生疼痛感,而且比皮下注射更安全。

    停留数分钟后揭去“文身贴”,微针上的高分子膜涂层留在表皮内,开始降解,连续数天乃至数周释放疫苗。

用眼球控制移动的轮椅

 


 

     传统的轮椅需要使用者用双手来操控方向及作为前进的动力,但是对于那些失去双臂、又无法行走的人来说应该怎么办呢?如果现在有一款跟随着你眼睛的移动而前进的轮椅,相信会为更多残障人士带来方便。

    伦敦帝国理工学院最近研发出一款可以探测眼球移动的轮椅。在轮椅前装有两个摄像机,能精确分析轮椅上的人眼球运动方向。如果使用者定睛看一个地方,轮椅就会前进至指定地方。

    尽管软件背后有一套复杂的算法,这个轮椅反应还是很迅速的。检测眼球的运动只需10毫秒,再用10毫秒来智能判断指令,确认使用者是否真的想前进。

    普通轮椅需要使用者手动去推大车轮或是按键控制方向,这要求使用者的手部甚至是上半身的机能正常。而这个眼部探测轮椅能为硬化症患者、中风患者以及瘫患者等残障人士提供自由出行的可能性。

总结:

    在疾病面前,人类往往显得脆弱而无助,我们身边一定都有人被疾病残酷的折磨或夺取了生命。而如果能够依靠科技让人在对抗疾病的过程中慢慢占据优势,不仅能够延续我们的生命,同时也能减轻许多因为疾病所带来的痛苦。

 

关键字:这些  医学  领域

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2015/0120/article_5434.html
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