2018年最具吸引力的11種創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備大盤點

2018年，數(shù)字健康（digital health）/移動醫(yī)療（mHealth）蓬勃發(fā)展。許多研究人員已開始著手研發(fā)便攜、小巧、使用方便的醫(yī)療設(shè)備，這些設(shè)備可能會為醫(yī)療診斷帶來革命性的變革。近期，醫(yī)療器械行業(yè)網(wǎng)站Medical Design& Outsourcing盤點了2018年最具吸引力的11種創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備，具體梳理如下。

1、中風(fēng)檢測器

CerebrotechVisor是一種體積阻抗相移（VIPS）光譜設(shè)備，其可發(fā)送低能量無線電波。當(dāng)患者出現(xiàn)中風(fēng)時，大腦中的液體發(fā)生變化，無線電波頻率改變，形成CerebrotechVisor能檢測到的不對稱電波，電波越不對稱，則表明患者中風(fēng)越嚴(yán)重。

與標(biāo)準(zhǔn)體格檢查相比，CerebrotechVisor在識別大血管閉塞方面具有更好的潛力。對預(yù)測患者發(fā)生中風(fēng)的準(zhǔn)確率高達(dá)92%，而標(biāo)準(zhǔn)體格檢查的準(zhǔn)確率僅為40% - 89%。

研究者認(rèn)為，如果急救人員能使用CerebrotechVisor對患者的大血管閉塞情況進行及時評價，那么中風(fēng)患者的預(yù)后將會得到改善。CerebrotechVisor的準(zhǔn)確性能夠輔助急救醫(yī)護人員決定病人應(yīng)該被送往何處治療，不一定所有中風(fēng)患者都必須被帶到綜合卒中中心。

2、神經(jīng)刺激器

加州大學(xué)伯克利分校的工程師開發(fā)了一款神經(jīng)刺激器，其可同時監(jiān)測和刺激大腦中的電流，為癲癇、帕金森等神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的治療提供幫助。

該設(shè)備是一種無線、無偽影的神經(jīng)調(diào)節(jié)裝置（WAND），工作原理類似于起搏器，可監(jiān)測大腦的電活動，并在需要時發(fā)出刺激，同時可識別震動或癲癇的跡象，適當(dāng)調(diào)整刺激，以防任何不必要的運作。盡管到目前為止，該設(shè)備僅在猴子身上進行了測試，但它已被證明能夠檢測神經(jīng)信號并傳遞電刺激。

3、類似紋身的葡萄糖監(jiān)測傳感器

加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員研發(fā)了一種便捷的葡萄糖監(jiān)測紋身傳感器，其可通過皮膚上的汗液來測量機體胰島素水平。這種貼片就像一個臨時的紋身，不需要刺破皮膚就可以測量血糖，它的特點就是將有圖案的電極直接打印在臨時紋身紙上。

4、無創(chuàng)偏頭痛治療儀

ElectroCore于2018年推出了一款無創(chuàng)迷走神經(jīng)刺激器gammaCoreSapphire。該設(shè)備是FDA批準(zhǔn)的第一個用于急性治療偏頭痛和間歇性叢集性頭痛的非侵入性迷走神經(jīng)刺激設(shè)備。

gammaCore Sapphire是一種能夠使患者依據(jù)實際情況進行疼痛治療的易操作、便攜手持設(shè)備。它有一個易于支配且平滑的刺激表面，便于放置在迷走神經(jīng)上；側(cè)面也有強度按鈕，可以進行治療強度調(diào)整，并通過顯示器顯示狀態(tài)信息。使用者可將該裝置置于頸部迷走神經(jīng)上方，刺激神經(jīng)纖維，減輕疼痛。與止痛藥不同的是，該設(shè)備不僅沒有副作用，還可依據(jù)醫(yī)生開出的處方治療多種頭痛。另外，該設(shè)備還兼具了可充電和重復(fù)使用功能，可使用多年。

5、即插即用的診斷設(shè)備

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種名為Ampli的組裝式區(qū)塊。這些區(qū)塊可通過多種配置連接起來，創(chuàng)建不同的診斷設(shè)備。研究人員表示，這些區(qū)塊很便宜，四個價格約為6美分，且不需冷藏或特殊處理。

Ampli區(qū)塊可即插即用，用途多種多樣，包括血糖檢測、病毒感染和其他疾病檢測等。同時，還可執(zhí)行許多生化功能，它們能夠容納抗體，用于檢測血液和尿液樣本中的不同分子，抗體與納米顆粒相連，當(dāng)某種特定分子存在時，納米顆粒顏色便會發(fā)生改變。

研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將診斷測試設(shè)計成一個包含模塊化組件的工具包，便可將這些組件組合在一起，進而創(chuàng)造出患者切實需要的設(shè)備，服務(wù)于更多需要它的人。截至目前為止，研究人員已經(jīng)創(chuàng)造了大約40種不同的區(qū)塊，世界各地的實驗室都可自己組裝，就像上世紀(jì)70年代人們用電子模板自己組裝收音機和電子設(shè)備一樣。

6、胃腸道疾病診斷芯片

麻省理工學(xué)院的研究人員還開發(fā)了一種可吸收傳感器。這種傳感器可利用細(xì)菌診斷胃出血，且對其他胃腸道問題的診斷也有一定應(yīng)用價值。該系統(tǒng)被稱為“細(xì)菌芯片”，使用的是帶有活細(xì)胞的傳感器和超低功耗電子設(shè)備，可以將細(xì)菌的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可被智能手機讀取的無線信號。

對細(xì)菌芯片的研究表明，傳感器對血紅素和炎癥標(biāo)記分子均有反應(yīng)。截至目前，研究人員已經(jīng)在豬身上測試了這種芯片，并證實其可檢測出豬的胃出血情況。研究人員也希望這種傳感器既可以一次性使用，也可以在消化道內(nèi)停留數(shù)天或數(shù)周，同時發(fā)送連續(xù)的無線信號，為胃腸道疾病患者的臨床治療提供幫助。

7、塑料感應(yīng)器

劍橋大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種由塑料制成的感應(yīng)器，用于診斷或監(jiān)測各種健康狀況，如手術(shù)并發(fā)癥或神經(jīng)退行性疾病等。

這種感應(yīng)器價格低廉，可以測量汗液、眼淚、唾液或血液中乳酸鹽、葡萄糖等關(guān)鍵代謝產(chǎn)物的含量。當(dāng)其與診斷設(shè)備一起使用時，可快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測機體健康狀況。研究人員稱，到目前為止，該設(shè)備的設(shè)計比其他傳感器更簡單，也為細(xì)胞層面的健康監(jiān)測帶來了更多可能性。

該設(shè)備的傳感器是用帝國理工學(xué)院開發(fā)的一種新合成聚合物制造的。這些聚合物就像一根分子線，可直接接收在電化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的電子。一旦材料接觸到液體，如汗水、血液或眼淚，它便可以吸收離子開始膨脹，并與液體合并。與傳統(tǒng)的金屬電極傳感器相比，該感應(yīng)器具有更高的靈敏度。即使在晶體管等更復(fù)雜的電路中，信號也會被放大，并對代謝物濃度的微小變化做出反應(yīng)，盡管該設(shè)備本身很小。

需要注意的是，這種設(shè)備主要由半導(dǎo)體塑料組成，類似于目前用于太陽能電池和部分電子產(chǎn)品開發(fā)的半導(dǎo)體塑料。然而，這些塑料尚未在生物領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

8、檢測傳染病的手機app

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員開發(fā)了一款智能手機app，其可遠(yuǎn)程識別患者體內(nèi)的細(xì)菌，幫助醫(yī)生診斷疾病，并在一小時內(nèi)開出抗生素處方。

這款app可通過手機攝像頭來檢測機體化學(xué)反應(yīng)，利用智能手機、熱板、LED燈和紙箱等進行快速診斷，并在一小時內(nèi)確定診斷結(jié)果。目前，該系統(tǒng)已可以實現(xiàn)尿路感染的快速診斷。這項測試簡單且成本低廉，花費不到100美元，即使在世界各地的偏遠(yuǎn)地區(qū)也可以進行。

9、基于芯片的微型光譜儀

麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種制造光譜儀的平價新方法——基于微型芯片制造光譜儀。該方法可使光譜儀大規(guī)模生產(chǎn)，發(fā)揮更多用途。研究人員認(rèn)為，與目前市場上的光譜儀相比，這種方法在性能、尺寸、重量和功耗方面都具有較大優(yōu)勢。

研究人員表示，該系統(tǒng)基于光學(xué)開關(guān)，光路可以在不同路徑之間瞬間翻轉(zhuǎn)光束，且光路可以具有不同的長度。這些全電子光學(xué)開關(guān)消除了對傳統(tǒng)光譜儀中所需的可移動鏡的需求，并且可以很容易地使用標(biāo)準(zhǔn)芯片制造技術(shù)制造。

基于芯片制造的光譜儀不僅具有內(nèi)置的處理能力，還可將順序開關(guān)由6個擴展到10個，使分辨率從64個頻譜通道上升至1024個，更好地控制設(shè)備并處理其輸出。另外，該設(shè)備作為一個即插即用的裝置，還可以很容易地與現(xiàn)有的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)集成。

10、體內(nèi)腫瘤追蹤GPS

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種類似體內(nèi)GPS的無線系統(tǒng)，名為“ReMix”。其可利用低功率無線信號，精確定位植入人體的可吸收植入物位置，為患者體內(nèi)腫瘤情況跟蹤及臨床醫(yī)生給藥途徑提供了更多可能。

為了測試ReMix系統(tǒng)，研究人員在動物組織中植入了一個標(biāo)記物，并使用無線設(shè)備跟蹤它的運動，通過特殊算法精準(zhǔn)定位標(biāo)記物的位置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ReMix系統(tǒng)能夠精確地跟蹤植入物。研究人員認(rèn)為，類似的系統(tǒng)有一天也可能被用于藥物在人體不同區(qū)域的精準(zhǔn)給藥。

ReMix系統(tǒng)可用于質(zhì)子治療，包括利用質(zhì)子束暴露腫瘤等。這一發(fā)現(xiàn)意味著醫(yī)生可以開出更高劑量的輻射處方，然而這種方法對精確度有很高要求，因此不可避免地會限制其在部分類型癌癥患者中的應(yīng)用。

11、體內(nèi)設(shè)備的無線供電系統(tǒng)

麻省理工學(xué)院和布里格姆女子醫(yī)院的研究者們開發(fā)了一種可為植入人體深處的設(shè)備供電并與之通信的無線系統(tǒng)。研究人員認(rèn)為，該系統(tǒng)可以用來傳送藥物、監(jiān)測體內(nèi)狀況，并通過用電或光刺激大腦來治療疾病。

可安全通過人體組織的無線電波能夠為1米外組織中10厘米深的植入設(shè)備供電，同時由于植入設(shè)備不需要電池，因此它們可以做得很小。研究人員現(xiàn)已測試了一種米粒大小的樣品，但他們希望在未來能將這種設(shè)備做得更小。