科技更人性 3D打印造頭顱

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2015-01-08

 

 8 個可能改變醫療操作,對患者最有益的科技技術:

 

 

1.柔性微電子(Flexible Microelectronics)

 

柔性微電子可以通過感知不同的外界狀況,發生相應不規則形變,甚至根據不同的身體參數做出反應。

 

基於該種技術,Google X 實驗室正在研製測血糖的隱形眼鏡,説明使用者在無創情況下讀取血糖。

 

它通過測量眼淚中所含的葡萄糖含量,來判定其血糖是否在安全範圍內。跟現有的采血化驗不同,Google X 每秒鐘都會讀取一遍資料。

 

伊利諾大學香檳分校柔性微電子研究教授 John A.Rogers 聯合華盛頓大學研究小組一同研發了一種柔性電子套,目前成功覆蓋於一隻兔子的心臟上,以 3D 形式監測其電子活動。

 

這項技術極有可能發展為高精度感應器和監測心律失常,如果順利控制和壓縮能量,甚至可以成為小型心臟增強裝置。

 

Rogers 教授還在研發一種柔性皮膚層,或許可以將人體心腦電波信號傳輸到智慧手機和其他終端上。

 

 

2.醫療3D列印

 

2014 年我們看到 3D 列印技術被運用到生物再生領域,比如為一隻羊成功列印半月板,為很多病人帶來義肢的第二種選擇。

 

除了半月板,南蘇丹的 Daniel 項目以及多倫多大學和烏干達 Autodesk Research 都在研究如何讓當地病人通過 3D 列印獲取手臂假肢。特別在一些戰爭易發地區,居民們不用再依賴昂貴的器材或者外部醫療專家治療。這件事簡單到甚至可以由高中學生來完成。

 

還有更加精妙的使用場景,一位荷蘭女子成功列印了並安裝了新的頭蓋骨,而一位英國男子在車禍後利用 3D 列印技術進行了面部整形手術。同時,在一次面部移植手術中,醫生按照患者 CT1:1 列印了一位患者的頭骨。

 

在中國,3D 列印技術成功幫助患者移植鈦填充物進入脊椎,解決了罕見矯形條件和異常解剖條件的問題。密西根大學通過該技術成功在嬰兒呼吸道上接入氣管夾板,拯救了他的生命。

 

當然,從實驗到臨床使用,還需要一段時間。

 

 

3.電子智慧義肢(Smart Powered Prostheses)

 

 

一位在車禍中失去雙臂的男子,在向Johns Hopkins University物理實驗室證明他可以控制自己的大腦後,獲得了一對高仿生電子手臂。電極通過自身軀體傳遞到電子手臂,期間通過一台電腦進行命令解讀。

 

一段時間的練習後,這名男子可以完成相對複雜的動作,不過目前系統還在研發和實驗階段。

 

而指尖帶有觸覺感測器的電子手可以説明使用者獲取觸感。一位元參與試驗的患者甚至可以說出電子手握力有多大,所接觸物體是什麼形狀。

 

一位四肢癱瘓的人在非盈利研發組織Battelle和神經橋技術(Neurobridge technology)幫助下,成功再次活動自己的電子手臂。原來,這個小組研發了一種移植在大腦中的晶片,將大腦與肌肉控制相連,激發肌肉回饋系統。電子信號通過晶片傳遞到手臂上。

 

 

4.XStat快速止血系統(XStat Rapid Hemostasis System)

 

 

當患者血流不止,又處於野外或戰場無人救治,或外壓和紗布都不足以止血的時候,XStat device通過向傷口注射一些藥片大小的止血丸來解決。這些止血丸會快速擴散並幫助填補傷口,達到止血效果。

 

XStat 使用方法也很簡單,長得就是一個注射器的模樣。因為不需要額外紗布去處理傷口,使用 XStat 也節省了操作時間。每一個止血丸攜帶標記物,傷患達到醫院後可以通過 X 光照找到並取出這些止血丸。

 

 

5.便捷血糖檢測儀(Diabetes Monitoring/Glucose Control)

 

 

雖然無創血糖儀大行其道,但暫時真正商用且較精准的,還是扎手指了。Genteel lancing 是一款無痛血糖測試儀,原理有些像過去 998 商城上的真空針灸產品,用極大的吸力附著在手指表層,再通過振動方式以 0.18 秒時間刺破你的皮膚,基本山感覺不到疼痛。

 

如果你還是不喜歡扎手指,鐳射血糖儀也可以幫你的忙。普林斯頓大學研製出了一款運用中紅外光,通過照射特定皮膚組織液,確定葡萄糖含量的儀器。

 

除此之外,一個叫做Beta-O2的以色列公司也發明了一種“人工胰腺”,並且已經在瑞典 Uppsala University 進行臨床試驗。這款叫做 BAir 的設備其實是生物反應器,裡面包含胰島細胞,可以產生胰島素和胰高血糖素,運作起來效果就像一個正常的胰腺。

 

還有一些仿造胰腺運作的設備已經投入使用,比如美國 FDA 審核通過的仿生胰島素泵,與血糖監測儀 Dexcom G4 PLATINUM 一起運作。這兩個設備會説明患者有效控制血糖含量,使其維持在一個範圍之內。

 

 

6.放射成像設備(Radiological Imaging Equipment)

 

 

 

 

荷蘭 Utrecht 大學醫學院有一間神奇的房間,裡面有臨床用線性加速器和一個 1.5 Tesla 磁共振設備組合。這個組合將會説明放射科醫生準確且同時定位腫瘤和觀察成像。畫面和治療方案同時呈現對準確定位和治療腫瘤有很大幫助,因為在這兩種檢查中,病人的狀態和位置完全一致。

 

GE SIGNA Pioneer則是一款 3.0 T 磁共振設備,可以大大減少成像耗時,達到原來時間的三分之二。而且,新研發的 SilentScan 使掃描噪音大大降低。

 

醫療器械的另一位老者,西門子推出了一款 SOMATOM Definition Edge CT 掃描器,能夠利用單一 X 光管(single-source X-ray tube)完成雙能成像(dual-energy imaging)。過去在完成這項工作時,要麼會降低圖像品質,亦或者需要增加輻射劑量。西門子 TwinBeam technique 則允許在單管情況下同步採集高 / 低 kV 的資料物件。

 

還有一種 CT 掃描可以在掃描過程中自動幫你檢測骨密度品質,不用再單獨做一次了。而 MindwaysCT 軟體系統則可以完全利用免對比腹部 CT、盆腔 CT,亦或者模擬結腸鏡辦到。

 

 

7.急救無人機

 

 

如今起死回生可以不僅僅依賴電擊器(心臟復蘇器)了。能否想像一下,有一款帶著自動心臟復蘇器(automatic external defibrillators,AED)的無人機呢?荷蘭 TU Delft 大學學生研發了一款急救無人機,就是將這兩者結合在了一起。無人機由急救人員控制,可以快速且高效的進入急救人員或者救護車無法到達的地方。而患者身邊的任何人都可以通過無人機拿到電擊器所需裝置,即刻進行救治。

 

之前我們也報導過,DHL的無人機要開始送醫療物資了。

 

 

8.微米起搏器

 

Medtronic 公司在全年年底推出一款微米起搏器,可以稱得上是全世界最小的起搏器,可以被安全放置於心室內,卻不會像傳統起搏器那樣引發一些問題。如今已在部分患者身上使用。

 

 

醫生通過股靜脈將微米起搏器推入心室,它的內置金屬握爪結構使其依附於心內膜組織上,至此,用戶不必再忍受因為起搏器放置位差或者功能失調帶來的反復休整痛苦了。

 

 

還有什麼是你覺得最贊的醫療創新科技技術或者專案呢?

 

 

【一零一傳媒/整理報導】

 

 

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