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

2018年，數(shù)字健康（digital health）/移動(dòng)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(huì)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(diǎn)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(cè)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(shí)，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(cè)到的不對(duì)稱電波，電波越不對(duì)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(shí)別大血管閉塞方面具有更好的潛力。對(duì)預(yù)測(cè)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(duì)患者的大血管閉塞情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)，那么中風(fēng)患者的預(yù)后將會(huì)得到改善。CerebrotechVisor的準(zhǔn)確性能夠輔助急救醫(yī)護(hù)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(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)大腦的電活動(dòng)，并在需要時(shí)發(fā)出刺激，同時(shí)可識(shí)別震動(dòng)或癲癇的跡象，適當(dāng)調(diào)整刺激，以防任何不必要的運(yùn)作。盡管到目前為止，該設(shè)備僅在猴子身上進(jìn)行了測(cè)試，但它已被證明能夠檢測(cè)神經(jīng)信號(hào)并傳遞電刺激。

3、類似紋身的葡萄糖監(jiān)測(cè)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(cè)紋身傳感器，其可通過皮膚上的汗液來測(cè)量機(jī)體胰島素水平。這種貼片就像一個(gè)臨時(shí)的紋身，不需要刺破皮膚就可以測(cè)量血糖，它的特點(diǎn)就是將有圖案的電極直接打印在臨時(shí)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(gè)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(shí)際情況進(jìn)行疼痛治療的易操作、便攜手持設(shè)備。它有一個(gè)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(qiáng)度按鈕，可以進(jìn)行治療強(qiáng)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(gè)價(jià)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(cè)、病毒感染和其他疾病檢測(cè)等。同時(shí)，還可執(zhí)行許多生化功能，它們能夠容納抗體，用于檢測(cè)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(shí)，納米顆粒顏色便會(huì)發(fā)生改變。

研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將診斷測(cè)試設(shè)計(jì)成一個(gè)包含模塊化組件的工具包，便可將這些組件組合在一起，進(jìn)而創(chuàng)造出患者切實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(duì)其他胃腸道問題的診斷也有一定應(yīng)用價(jià)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(jī)讀取的無線信號(hào)。

對(duì)細(xì)菌芯片的研究表明，傳感器對(duì)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(cè)試了這種芯片，并證實(shí)其可檢測(cè)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(shí)發(fā)送連續(xù)的無線信號(hào)，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(cè)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(jià)格低廉，可以測(cè)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(shí)，可快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)機(jī)體健康狀況。研究人員稱，到目前為止，該設(shè)備的設(shè)計(jì)比其他傳感器更簡(jiǎn)單，也為細(xì)胞層面的健康監(jiān)測(cè)帶來了更多可能性。

該設(shè)備的傳感器是用帝國(guó)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(hào)也會(huì)被放大，并對(duì)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(cè)傳染病的手機(jī)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(jī)app，其可遠(yuǎn)程識(shí)別患者體內(nèi)的細(xì)菌，幫助醫(yī)生診斷疾病，并在一小時(shí)內(nèi)開出抗生素處方。

這款app可通過手機(jī)攝像頭來檢測(cè)機(jī)體化學(xué)反應(yīng)，利用智能手機(jī)、熱板、LED燈和紙箱等進(jìn)行快速診斷，并在一小時(shí)內(nèi)確定診斷結(jié)果。目前，該系統(tǒng)已可以實(shí)現(xiàn)尿路感染的快速診斷。這項(xiàng)測(cè)試簡(jiǎn)單且成本低廉，花費(fèi)不到100美元，即使在世界各地的偏遠(yuǎn)地區(qū)也可以進(jìn)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(jià)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(chǎng)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(shì)。

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(zhǎng)度。這些全電子光學(xué)開關(guān)消除了對(duì)傳統(tǒng)光譜儀中所需的可移動(dòng)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(gè)擴(kuò)展到10個(gè)，使分辨率從64個(gè)頻譜通道上升至1024個(gè)，更好地控制設(shè)備并處理其輸出。另外，該設(shè)備作為一個(gè)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(hào)，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(cè)試ReMix系統(tǒng)，研究人員在動(dòng)物組織中植入了一個(gè)標(biāo)記物，并使用無線設(shè)備跟蹤它的運(yùn)動(dòng)，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(duì)精確度有很高要求，因此不可避免地會(huì)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(cè)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?yàn)?米外組織中10厘米深的植入設(shè)備供電，同時(shí)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(cè)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。