2019年03月01日 | 2018年最具吸引力的11种创新医疗设备大盘点

2018年，数字健康（digital health）/移动医疗（mHealth）蓬勃发展。许多研究人员已开始着手研发便携、小巧、使用方便的医疗设备，这些设备可能会为医疗诊断带来革命性的变革。近期，医疗器械行业网站Medical Design& Outsourcing盘点了2018年最具吸引力的11种创新医疗设备，具体梳理如下。

1、中风检测器

CerebrotechVisor是一种体积阻抗相移（VIPS）光谱设备，其可发送低能量无线电波。当患者出现中风时，大脑中的液体发生变化，无线电波频率改变，形成CerebrotechVisor能检测到的不对称电波，电波越不对称，则表明患者中风越严重。

与标准体格检查相比，CerebrotechVisor在识别大血管闭塞方面具有更好的潜力。对预测患者发生中风的准确率高达92%，而标准体格检查的准确率仅为40% - 89%。

研究者认为，如果急救人员能使用CerebrotechVisor对患者的大血管闭塞情况进行及时评价，那么中风患者的预后将会得到改善。CerebrotechVisor的准确性能够辅助急救医护人员决定病人应该被送往何处治疗，不一定所有中风患者都必须被带到综合卒中中心。

2、神经刺激器

加州大学伯克利分校的工程师开发了一款神经刺激器，其可同时监测和刺激大脑中的电流，为癫痫、帕金森等神经系统疾病患者的治疗提供帮助。

该设备是一种无线、无伪影的神经调节装置（WAND），工作原理类似于起搏器，可监测大脑的电活动，并在需要时发出刺激，同时可识别震动或癫痫的迹象，适当调整刺激，以防任何不必要的运作。尽管到目前为止，该设备仅在猴子身上进行了测试，但它已被证明能够检测神经信号并传递电刺激。

3、类似纹身的葡萄糖监测传感器

加州大学圣地亚哥分校的研究人员研发了一种便捷的葡萄糖监测纹身传感器，其可通过皮肤上的汗液来测量机体胰岛素水平。这种贴片就像一个临时的纹身，不需要刺破皮肤就可以测量血糖，它的特点就是将有图案的电极直接打印在临时纹身纸上。

4、无创偏头痛治疗仪

ElectroCore于2018年推出了一款无创迷走神经刺激器gammaCoreSapphire。该设备是FDA批准的第一个用于急性治疗偏头痛和间歇性丛集性头痛的非侵入性迷走神经刺激设备。

gammaCore Sapphire是一种能够使患者依据实际情况进行疼痛治疗的易操作、便携手持设备。它有一个易于支配且平滑的刺激表面，便于放置在迷走神经上；侧面也有强度按钮，可以进行治疗强度调整，并通过显示器显示状态信息。使用者可将该装置置于颈部迷走神经上方，刺激神经纤维，减轻疼痛。与止痛药不同的是，该设备不仅没有副作用，还可依据医生开出的处方治疗多种头痛。另外，该设备还兼具了可充电和重复使用功能，可使用多年。

5、即插即用的诊断设备

麻省理工学院的研究人员开发了一种名为Ampli的组装式区块。这些区块可通过多种配置连接起来，创建不同的诊断设备。研究人员表示，这些区块很便宜，四个价格约为6美分，且不需冷藏或特殊处理。

Ampli区块可即插即用，用途多种多样，包括血糖检测、病毒感染和其他疾病检测等。同时，还可执行许多生化功能，它们能够容纳抗体，用于检测血液和尿液样本中的不同分子，抗体与纳米颗粒相连，当某种特定分子存在时，纳米颗粒颜色便会发生改变。

研究人员发现，如果将诊断测试设计成一个包含模块化组件的工具包，便可将这些组件组合在一起，进而创造出患者切实需要的设备，服务于更多需要它的人。截至目前为止，研究人员已经创造了大约40种不同的区块，世界各地的实验室都可自己组装，就像上世纪70年代人们用电子模板自己组装收音机和电子设备一样。

6、胃肠道疾病诊断芯片

麻省理工学院的研究人员还开发了一种可吸收传感器。这种传感器可利用细菌诊断胃出血，且对其他胃肠道问题的诊断也有一定应用价值。该系统被称为“细菌芯片”，使用的是带有活细胞的传感器和超低功耗电子设备，可以将细菌的反应转化为可被智能手机读取的无线信号。

对细菌芯片的研究表明，传感器对血红素和炎症标记分子均有反应。截至目前，研究人员已经在猪身上测试了这种芯片，并证实其可检测出猪的胃出血情况。研究人员也希望这种传感器既可以一次性使用，也可以在消化道内停留数天或数周，同时发送连续的无线信号，为胃肠道疾病患者的临床治疗提供帮助。

7、塑料感应器

剑桥大学的研究人员开发了一种由塑料制成的感应器，用于诊断或监测各种健康状况，如手术并发症或神经退行性疾病等。

这种感应器价格低廉，可以测量汗液、眼泪、唾液或血液中乳酸盐、葡萄糖等关键代谢产物的含量。当其与诊断设备一起使用时，可快速、准确地监测机体健康状况。研究人员称，到目前为止，该设备的设计比其他传感器更简单，也为细胞层面的健康监测带来了更多可能性。

该设备的传感器是用帝国理工学院开发的一种新合成聚合物制造的。这些聚合物就像一根分子线，可直接接收在电化学反应中产生的电子。一旦材料接触到液体，如汗水、血液或眼泪，它便可以吸收离子开始膨胀，并与液体合并。与传统的金属电极传感器相比，该感应器具有更高的灵敏度。即使在晶体管等更复杂的电路中，信号也会被放大，并对代谢物浓度的微小变化做出反应，尽管该设备本身很小。

需要注意的是，这种设备主要由半导体塑料组成，类似于目前用于太阳能电池和部分电子产品开发的半导体塑料。然而，这些塑料尚未在生物领域得到广泛应用。

8、检测传染病的手机app

加州大学圣巴巴拉分校的研究人员开发了一款智能手机app，其可远程识别患者体内的细菌，帮助医生诊断疾病，并在一小时内开出抗生素处方。

这款app可通过手机摄像头来检测机体化学反应，利用智能手机、热板、LED灯和纸箱等进行快速诊断，并在一小时内确定诊断结果。目前，该系统已可以实现尿路感染的快速诊断。这项测试简单且成本低廉，花费不到100美元，即使在世界各地的偏远地区也可以进行。

9、基于芯片的微型光谱仪

麻省理工学院的研究人员发现了一种制造光谱仪的平价新方法——基于微型芯片制造光谱仪。该方法可使光谱仪大规模生产，发挥更多用途。研究人员认为，与目前市场上的光谱仪相比，这种方法在性能、尺寸、重量和功耗方面都具有较大优势。

研究人员表示，该系统基于光学开关，光路可以在不同路径之间瞬间翻转光束，且光路可以具有不同的长度。这些全电子光学开关消除了对传统光谱仪中所需的可移动镜的需求，并且可以很容易地使用标准芯片制造技术制造。

基于芯片制造的光谱仪不仅具有内置的处理能力，还可将顺序开关由6个扩展到10个，使分辨率从64个频谱通道上升至1024个，更好地控制设备并处理其输出。另外，该设备作为一个即插即用的装置，还可以很容易地与现有的光学网络集成。

10、体内肿瘤追踪GPS

麻省理工学院的研究人员开发了一种类似体内GPS的无线系统，名为“ReMix”。其可利用低功率无线信号，精确定位植入人体的可吸收植入物位置，为患者体内肿瘤情况跟踪及临床医生给药途径提供了更多可能。

为了测试ReMix系统，研究人员在动物组织中植入了一个标记物，并使用无线设备跟踪它的运动，通过特殊算法精准定位标记物的位置。结果发现，ReMix系统能够精确地跟踪植入物。研究人员认为，类似的系统有一天也可能被用于药物在人体不同区域的精准给药。

ReMix系统可用于质子治疗，包括利用质子束暴露肿瘤等。这一发现意味着医生可以开出更高剂量的辐射处方，然而这种方法对精确度有很高要求，因此不可避免地会限制其在部分类型癌症患者中的应用。

11、体内设备的无线供电系统

麻省理工学院和布里格姆女子医院的研究者们开发了一种可为植入人体深处的设备供电并与之通信的无线系统。研究人员认为，该系统可以用来传送药物、监测体内状况，并通过用电或光刺激大脑来治疗疾病。

可安全通过人体组织的无线电波能够为1米外组织中10厘米深的植入设备供电，同时由于植入设备不需要电池，因此它们可以做得很小。研究人员现已测试了一种米粒大小的样品，但他们希望在未来能将这种设备做得更小。