1、可檢測中風(fēng)的高科技頭盔Cerebrotech Visor

來自加利福尼亞州的Cerebrotech醫(yī)療系統(tǒng)公司開發(fā)出了一款稱為Cerebrotech Visor的設(shè)備來檢測中風(fēng)。該設(shè)備利用了一種名為體積阻抗相移光譜學(xué)(VIPS)的過程。這款設(shè)備被置于患者頭部，通過發(fā)射穿過大腦左右半球的低能量無線電波發(fā)揮作用。當(dāng)這些無線電波通過大腦中的流體時，它們的頻率會改變。Cerebrotech Visor評估這些頻率的變化，并比較大腦左右半球的數(shù)據(jù)。如果它們明顯不同，則表示發(fā)生了中風(fēng)，差異越大，中風(fēng)越嚴(yán)重。

來自南卡羅來納州醫(yī)科大學(xué)、西奈山大學(xué)和田納西大學(xué)健康科學(xué)中心研究人員聯(lián)合開展的一項研究結(jié)果顯示，緊急醫(yī)療人員可以使用該設(shè)備評估懷疑患有中風(fēng)的患者。對于每個患者，取3個讀數(shù)并取平均值，神經(jīng)影像之后被用來提供明確的診斷。與神經(jīng)影像診斷相比較，發(fā)現(xiàn)Cerebrotech Visor在確定哪些患者發(fā)生了重大中風(fēng)時的準(zhǔn)確率為92%。雖然這個準(zhǔn)確率可能并不完美，但它比緊急醫(yī)療人員使用“標(biāo)準(zhǔn)體檢”獲得的準(zhǔn)確率要高，據(jù)報道后者的準(zhǔn)確率僅為40%至89%。

研究人員認(rèn)為，如果現(xiàn)場急救人員能夠使用該設(shè)備，那么該設(shè)備可以在中風(fēng)后提供更好的預(yù)后。Cerebrotech Visor的準(zhǔn)確性有助于急救人員決定將患者帶往何處進行治療，因為不一定需要將患者直接送往綜合性中風(fēng)中心。

2、可微調(diào)治療神經(jīng)疾病的神經(jīng)刺激器

來自加州大學(xué)伯克利分校的工程師開發(fā)了一種神經(jīng)刺激器，可以同時監(jiān)聽和刺激大腦中的電流，為患有癲癇、帕金森氏癥等神經(jīng)疾病的患者提供微調(diào)治療。

這種設(shè)備是一種無線的、無偽影神經(jīng)調(diào)節(jié)裝置(WAND)，它就像大腦中的起搏器一樣工作，通過監(jiān)測電活動，同時根據(jù)需要提供刺激。該設(shè)備是無線和自主的，這意味著它能夠識別震顫或癲癇的跡象，并調(diào)整刺激，以防止任何不必要的運動。

到目前為止，該設(shè)備只在猴子身上進行了測試，但已經(jīng)證明它能夠檢測神經(jīng)信號并提供電刺激。

3、紋身樣血糖監(jiān)測傳感器

糖尿病監(jiān)測可能是一項可怕而乏味的任務(wù)，但加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員開發(fā)出了一種無針葡萄糖監(jiān)測紋身傳感器，通過皮膚上的汗液來測量胰島素水平。

這種貼片就像是一個臨時的紋身，用來測量血糖而不需要刺傷皮膚，它的特點是圖案電極直接打印在臨時紋身紙上。

4、無創(chuàng)偏頭痛治療儀

ElectroCore公司在2018年推出了一款無創(chuàng)迷走神經(jīng)刺激器gammaCore Sapphire，該設(shè)備是首款非侵入性迷走神經(jīng)刺激器，已獲美國FDA批準(zhǔn)用于急性偏頭痛和陣發(fā)性叢集性偏頭疼的治療。

該設(shè)備是便攜式的，易于使用，并且能夠根據(jù)疼痛需要由患者自行操作治療。與止痛藥不同，該設(shè)備沒有副作用。它是一款小型手持設(shè)備，具有易于抓握和光滑的刺激表面，便于放置在迷走神經(jīng)上，其側(cè)面還有強度按鈕，可進行治療調(diào)整，并有更大、更亮的顯示屏顯示信息。

使用者將該設(shè)備放置在頸部迷走神經(jīng)上方，刺激神經(jīng)纖維并減輕疼痛。該設(shè)備可以使用多年，具有充電功能。該設(shè)備是由醫(yī)生開處方，可以治療多種頭痛，每天多達24種刺激。該設(shè)備可以使用無源HF RFID技術(shù)接收刺激治療的參數(shù)，自動對設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置。

5、即插即用型診斷設(shè)備

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一套可模塊化的區(qū)塊，可以通過多種配置連接來創(chuàng)建不同的診斷設(shè)備。這些設(shè)備是即插即用的，并在使用上有所不同，包括血糖檢測、丙肝感染和其他疾病檢測。

這些被稱為Ampli的區(qū)塊，正被用來制造檢測癌癥、寨卡病毒和其他傳染病的設(shè)備。研究人員表示，這些區(qū)塊便宜，4個區(qū)塊的價格約為6美分，它們不需要冷藏或特殊處理，這意味著它們在發(fā)展中國家是非常有用的。

麻省理工學(xué)院開發(fā)的組件有一張紙或玻璃纖維板，壓在塑料和金屬塊和玻璃蓋板之間。這些區(qū)塊每邊大約有半英寸長，而且可以沿著每邊折斷，其中一些區(qū)塊可能具有供樣本流過的通道，其他區(qū)塊可能有轉(zhuǎn)彎，可以從吸液管中獲取樣本。

Ampli區(qū)塊可以執(zhí)行許多生化功能，它們可以含有抗體，可以檢測血液和尿液樣本中的不同分子?？贵w和納米顆粒相連，如果存在某種分子，納米顆粒就會變色。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果他們把診斷測試設(shè)計成一個帶有模塊化組件的工具包，可以將這些組件組合在一起，從而準(zhǔn)確地創(chuàng)造出用戶需要的東西，那么他們就可以為更多的人帶來診斷測試。到目前為止，研究人員已經(jīng)創(chuàng)造了大約40種不同的區(qū)塊，世界各地的實驗室可以自己組裝，就像70年代人們用“電路實驗板”制造自己的收音機和電子設(shè)備一樣。

6、用于診斷胃腸道疾病的可攝入細(xì)菌芯片

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種可攝入的傳感器，這種傳感器具有工程化的細(xì)菌，能夠診斷胃出血，并且有潛力診斷其他胃腸道問題。該系統(tǒng)被稱為“bacteria-on-a-chip”，它使用帶有活細(xì)胞的傳感器和超低功耗的電子設(shè)備。這些電子設(shè)備可將細(xì)菌的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無線信號，然后由智能手機讀取。

對該系統(tǒng)的研究表明，傳感器能對血紅素有反應(yīng)，并且能在豬身上工作。這些傳感器也可以對炎癥的分子作出反應(yīng)。到目前為止，研究人員已經(jīng)在豬身上測試了這種芯片，并證實他們可以看到胃中是否有血液。研究人員希望這種傳感器既可以一次性使用，也可以在消化道中停留幾天或幾周，發(fā)送連續(xù)的無線信號。

7、可監(jiān)測神經(jīng)退行性疾病的塑料傳感器

劍橋大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種由塑料制成的傳感器，可以用來診斷或監(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。該傳感器成本低廉，可測量汗液、淚液、唾液或血液中的關(guān)鍵代謝產(chǎn)物(如乳酸或葡萄糖)的總量。當(dāng)傳感器與診斷設(shè)備一起使用時，研究人員認(rèn)為這可能是一種快速、廉價和準(zhǔn)確的監(jiān)測健康狀況的方法。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，并為細(xì)胞水平的健康監(jiān)測帶來了新的潛力。

該設(shè)備是由與目前正開發(fā)用于太陽能電池和柔性電子產(chǎn)品類似的半導(dǎo)體塑料組成，但這些塑料還沒有在生物學(xué)應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。

該設(shè)備上的傳感器是用帝國理工學(xué)院開發(fā)的一種新合成的聚合物制造。這些聚合物就像一根分子導(dǎo)線，直接接受電化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的電子。一旦這種材料接觸到液體，如汗、血或眼淚，它就會吸收離子，會開始膨脹并與液體融合。當(dāng)它與液體融合時，與傳統(tǒng)的金屬電極傳感器相比，具有更高的靈敏度。

一旦傳感器被用于更復(fù)雜的電路，如晶體管，信號就會被放大，即使設(shè)備本身很小，也能對代謝物濃度的微小變化作出反應(yīng)。

8、可檢測傳染病的智能手機APP

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員開發(fā)出了一款智能手機APP，可以遠程識別來自患者的細(xì)菌。這款新的APP將幫助醫(yī)生在患者去診所看病的一個小時內(nèi)診斷出疾病并處方抗生素。這款APP使用智能手機的攝像頭來測量化學(xué)反應(yīng)，并在一小時內(nèi)確定診斷結(jié)果。該測試簡單、成本低，可以在世界各地的偏遠地區(qū)進行。

在試驗中，該系統(tǒng)已成功地實現(xiàn)了尿路感染的快速診斷，測試過程很簡單。通過智能手機收集并分析患者尿液的小樣本，所有樣本都使用智能手機的攝像頭和附帶的診斷工具。

這項測試可以很快完成，而且費用不到100美元，它使用智能手機、一個熱板、LED燈和一個紙板箱制成診斷工具。研究人員認(rèn)為醫(yī)療保健提供者可以在世界任何地方使用該測試來診斷細(xì)菌感染。

9、微型光譜儀芯片

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新的制作光譜儀的廉價方法，這種方法可以使這些設(shè)備批量生產(chǎn)，以滿足許多新的用途。研究人員認(rèn)為，與目前市場上的光譜儀相比，這種在芯片上制造光譜儀的新方法在性能、尺寸、重量和功耗方面具有優(yōu)勢。

他們的系統(tǒng)是基于光開關(guān)，可以在不同的光路之間翻轉(zhuǎn)光束，這些光路也可以具有不同的長度。電子光學(xué)開關(guān)不需要使用可移動的鏡子，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的芯片制造技術(shù)輕松制造。

研究人員用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體制造服務(wù)來制造這種設(shè)備。該設(shè)備有6個順序開關(guān)，可產(chǎn)生64個光譜通道。它還具有內(nèi)置的處理能力來控制設(shè)備和處理其輸出。使用這種制造方法可以擴展到10個開關(guān)，提高到1024個通道。該設(shè)備是作為一個即插即用單元開發(fā)的，可以很容易地與現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)集成。

10、可追蹤腫瘤運動的體內(nèi)GPS儀

麻省理工學(xué)院的計算機科學(xué)和人工實驗室的研究人員開發(fā)了一種無線系統(tǒng)，其作用類似于一種體內(nèi)GPS，允許醫(yī)生使用傳感器跟蹤腫瘤或分配藥物。該系統(tǒng)被稱為Remix，能夠通過低功耗無線信號精確定位體內(nèi)可攝入植入物的位置。研究人員在動物實驗中測試了這個系統(tǒng)，并證明他們能夠以厘米級的精度跟蹤植入物。研究人員認(rèn)為，有一天類似的系統(tǒng)可以用來將藥物輸送到身體的不同區(qū)域。

為了測試ReMix，研究人員首先在動物組織中植入了一個小標(biāo)記，并使用一種無線設(shè)備來跟蹤其運動，并采用一種特殊的算法精確定位標(biāo)記的準(zhǔn)確位置。植入物本身不傳輸無線信號，相反，它只是反射了一種由身體外部設(shè)備發(fā)射的信號。

這個Remix系統(tǒng)可以用于質(zhì)子治療，包括用磁鐵控制的質(zhì)子束暴露腫瘤。這種新方法意味著醫(yī)生可以開更大劑量的輻射。然而，這種方法需要高精度，這意味著治療僅限于某些癌癥。

11、可為體內(nèi)設(shè)備供電的無線系統(tǒng)

麻省理工學(xué)院的研究人員和布里格姆女子醫(yī)院的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種無線的、可攝人的系統(tǒng)，它可以為植入人體深處的設(shè)備供電和通信。研究人員認(rèn)為，該系統(tǒng)可以用來輸送藥物，監(jiān)測體內(nèi)狀況，或者通過電或光刺激大腦來治療疾病。

植入物由能夠安全通過人體組織的射頻波供電。這些波能夠為1米外組織內(nèi)10厘米深的設(shè)備提供能量。

因為這些設(shè)備不需要電池，所以可以做得很小。研究人員測試了一個稻谷大小的原型機，但他們希望將來能把這個設(shè)備做得更小。(新浪醫(yī)藥編譯/newborn)

文章參考來源：11 innovative medical devices you need to know from 2018