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造福人類,這九項醫療技術不可缺

對於人類來說最大的敵人,除了各種各樣的天災之外,就是每個人都有可能面對的疾病了。治療疾病的主要手段就是手術和藥物,而科技同樣可以在治療疾病的過程中為我們帶更大的便利,甚至成為我們對抗疾病的最主要手段。下面讓我們一起來看看目前在醫學領域都有哪些最前沿的科技成果被運用。

谷歌智能藥片

谷歌與Proteus製藥公司聯合研製的一種新型智能藥片口服進入人體之後,通過與人體內胃酸相互作用來產生電能,並且開始向體外傳遞出唯一且可識別的信號,這些信號可以通過藍牙傳遞到人體附近的智能設備上。

這種智能藥片需要同傳統的藥片「相互合作」才能夠發揮其功效。所謂的智能藥片就是在傳統藥片的基礎上,整合無線電發射器以及感測器而得到的。特別值得一提的是,這套設施並沒有添加電源,而是通過該套設備所含有的金屬與胃中的胃酸相互作用,從而提供電源。

此外,這套智能藥片所配有的感測器可以第一手收集藥物在胃中的相關反應,例如過敏以及吸收情況等。這些收集到的數據可以傳輸到服藥者佩戴的手環上,還可以通過藍牙傳輸到附近的平板電腦以及智能手機設備上。

用手機遙控的假肢

英國高科技假肢製造商Touch Bionic推出了一款名為「i-limb ultra revolution」的產品。藉助與之配對的iOS應用,殘障人士可遙控假肢做出多種不同的指定動作。

Touch Bionic表示,他們開發的iOS應用名為「Biosim」。通過這款應用,用戶可操縱假肢做出24種不同的抓握動作與手勢,完成系鞋帶、握筆等日常任務。除此之外,Biosim還可作為i-limb ultra revolution診斷終端,保證其處於正常工作狀態。

i-limb ultra revolution的優勢不僅如此,其拇指關節擁有類似人類肢體的活動範圍。Touch Bionic還宣稱,iOS應用只是操作這款假肢的輔助方式,用戶殘肢的肌肉信號才是主要控制途徑。作為他們的最新作品,i-limb ultra revolution上的肌電感應電極可以幫助殘障人士更好的控制抓握力度。二者結合提供了巨大的靈活性,讓用戶在日常活動時能做出更為精細的動作,完成傳統假肢無法勝任的許多任務。

震動膠囊治療便秘

來自以色列特拉維夫紹拉斯基醫學中心胃腸與肝臟病學部的研究人員研發出了一種藥片大小的振蕩膠囊或可代替藥物用於慢性特發性便秘的治療。

這種小型振蕩膠囊從胃部到達大小腸的平均耗時約為一頓飯的時間,其內含有一個迷你馬達,可在吞下後6-8個小時開始振蕩。膠囊在腸道內收縮產生機械刺激,可有效促進糞便通過消化道。

結果顯示,服用振蕩膠囊的受試者每周常規排便次數增加一倍,平均每周增加2至4次,排便困難和排便不幹凈等便秘癥狀也有所減輕。並且研究還發現,這種膠囊的副作用微乎其微,一旦該膠囊在體內走完整個消化系統,它將隨大便排出。

PillCam Colon腸鏡檢查攝像頭

相信許多人都到醫院做過腸鏡檢查,而對於大家來說通過結腸鏡檢查是一個非常痛苦的過程。最近,一款名叫PillCam Colon的結腸鏡裝置出現在了我們面前。它體積很小,效果卻毫不遜色專業的結腸鏡,更厲害的是,它只有普通膠囊的大小,可吞服,並且可在消化道中非常舒適的存在,不會為患者帶來任何不適。

這個微型攝像頭瞄準的是6毫米大小的腸道息肉和腫瘤,而之前的結腸鏡是用一根長長的、細細的相機通過直腸插入,每年有75萬例結腸鏡病例檢查,而其中婦女因為更多的盆腔手術和剖腹產手術的影響有更高的發病率。此外,之前的結腸鏡,病人在檢查的時候需要輔助以X射線、CT掃描,這樣過程更複雜,費用也更高。

PillCam Colon攝像頭體積約12×33毫米,在自身終端以每秒4幀或者35幀的頻率拍攝彩照,當然拍照的時候還會啟動自身附帶的LED照明裝置,設備被吞後可支持約10小時的無線錄像傳輸。

3D列印植入設備預防心臟疾病

美國生物醫學工程師使用3D印表機,列印出一種個性化、可植入式、內嵌感應器的醫療器械。這一成果可在未來改變心臟疾病的治療和診斷。

來自華盛頓大學工程與應用科學學院博士Igor Efimov和他的團隊共同發明了一種3D彈性薄膜。該薄膜是由柔軟、易彎曲的硅材料製成,和人類心外膜的形狀完全一致。

每個心臟有著不同的形狀,而目前的設備製作成的心臟外膜尺寸不是適合所有人,不是符合所有患者心臟的幾何形狀,但3D列印技術完全可以通過定製來解決這個問題。有了這項新技術,通過MRI或CT掃描病人的心臟,然後計算提取圖像來構建,我們可以在一個3D印表機列印一個3D模型。然後,我們塑造了膜的形狀部署在心臟表面上。最終,該膜可用於治療心室疾病,在心臟的下室可插入心臟內用於治療多種疾病,包括心房纖維性顫動。

此外,研究團隊之後還使用列印技術製作出了能安裝在薄膜上面的微型感應器。該感應器能精準地測量體溫、心臟機械功能的表現,並在病人出現心律不齊的情況下給予電療刺激。這類感應器能在未來更好的幫助醫生在病人出現心臟病癥狀時予以介入診斷和治療。

家用癌症血液檢測裝置

雖然技術在不斷發展,但面對癌症,人類仍然沒有找到有效的解決方法。目前,最有效的應對方式依然是提早發現病症,但由於檢測過於麻煩,大部分人並不會去主動檢測,尤其是年輕人。現在,一種可以在家中通過血液檢測出多種癌症的設備「Miroculus」即將問世,或許會幫助人類更好的抗衡癌症。

Miroculus實際上是一種基於微RNA(微核糖核酸)的自檢設備,由於RNA能夠作為生物預警作用,所以能夠檢測出用戶是否患上癌症。檢測方式也非常簡單,需要用戶采血後將樣本滴入96孔板並放入設備中,Miroculus便可通過光線強弱來收集RNA數據,並將結果發送到雲伺服器中。通過樣本對比,用戶便可獲得測試結果。

在實驗室測試中,Miroculus成功地檢測出患上肝癌的小白鼠,具有一定意義。當然,研發團隊也在積極提升設備的穩定性,使其更具實用意義。目前對於微RNA技術的主要質疑在於它不僅僅會出現在癌症細胞中。例如,服用了阿司匹林或是患上呼吸道疾病,也可能影響血液中的RNA數值。Miroculus如果想在消費領域獲得真正的可用性,還必須考慮到這一方面,包括藥物、其他健康狀況、環境因素的影響。

3D列印手機配件檢測宮頸癌

MobileOCT是一家以色列公司推出的3D列印智能手機配件,可以利用手機的攝像頭來進行癌症的診斷。

MobileOCT可以用手機幫助婦女篩查宮頸癌。該設備依據生物光子學原理,結合了生物學和光子學,使用攝像機和光線來檢測光子,也就是一種用於檢測子宮頸的顯微鏡,能夠對癌症進行先進的篩查。MobileOCT配套的程序能夠使用陰道鏡收集到的數據,通過對微粒、細胞和組織的光子分析,判斷癌症或者癌前細胞是否存在。

一旦用戶通過MobileOCT完成了拍攝,那麼就可以通過配套的應用程序對照片進行放大或縮小,然後評估具體的狀況。另外,應用程序還附帶了一個「治療」按鈕,按下這個按鈕後,App就會將照片上傳到雲端,並且將其發送給專業的醫療人員進行進一步確認。

貼片式微針疫苗 無痛還能自己注射

對於小孩來說,打針是一件最「可怕」的事情。那麼有沒有在接種疫苗時能夠去除恐懼感又不會疼呢?

最近,美國麻省理工學院研究人員開發出一種類似文身貼的疫苗,通過微針把多層高分子膜嵌入皮膚表皮層,緩慢釋放其中的疫苗。研究人員發現微針皮膚接種滅活流感病毒可引起局部細胞因子的增高,這些細胞因子對於接種部位中性粒細胞,單核細胞和樹突狀細胞的聚集非常重要。所有這些細胞均在激活機體本身對病毒的免疫反應中發揮作用。

疫苗看起來就像一塊文身貼,表面分布著多列微針。微針直徑250微米,差不多是人體頭髮粗細的2.5倍,高650微米。微針表面覆蓋著多層高分子膜,內嵌基因疫苗。把「文身貼」貼在皮膚上,微針刺入皮膚大約0.5毫米,這一深度在皮膚表皮層,尚未觸及神經末端和血管,因此不會產生疼痛感,而且比皮下注射更安全。

停留數分鐘後揭去「文身貼」,微針上的高分子膜塗層留在表皮內,開始降解,連續數天乃至數周釋放疫苗。

用眼球控制移動的輪椅

傳統的輪椅需要使用者用雙手來操控方向及作為前進的動力,但是對於那些失去雙臂、又無法行走的人來說應該怎麼辦呢?如果現在有一款跟隨著你眼睛的移動而前進的輪椅,相信會為更多殘障人士帶來方便。

倫敦帝國理工學院最近研發出一款可以探測眼球移動的輪椅。在輪椅前裝有兩個攝像機,能精確分析輪椅上的人眼球運動方向。如果使用者定睛看一個地方,輪椅就會前進至指定地方。

儘管軟體背後有一套複雜的演算法,這個輪椅反應還是很迅速的。檢測眼球的運動只需10毫秒,再用10毫秒來智能判斷指令,確認使用者是否真的想前進。

普通輪椅需要使用者手動去推大車輪或是按鍵控制方向,這要求使用者的手部甚至是上半身的機能正常。而這個眼部探測輪椅能為硬化症患者、中風患者以及癱患者等殘障人士提供自由出行的可能性。

來源|醫策


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