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脑扫描仪还可穿戴?带你见识医疗器械黑科技!(上)

2019年02月28日 热度:778 ℃

科技的进步日新月异。

在刚刚过去的2018年,医疗器械领域涌现出一大批“脑洞”大开的创新技术——有的潜心技术突破,有的致力创意设计,有的专注贴心服务。我们将分上下两期对医学成像和显微镜、VR和AR、人工智能和自动诊断等10个主要领域的创新技术进行盘点。

快来跟我们一起大开眼界吧!

01

医学成像和显微镜

低液氦MRI  在磁共振领域,飞利浦发布了一款Ingenia Ambition X 1.5T MRI,采用了低液氦传导式制冷超导磁体BlueSeal。这种新型的磁体内没有大的液氦腔,仅在磁体的四周设计了4个相对小的腔体用于盛放液氦。一台MRI仅需要7升液氦。这些液氦通过管路与各个超导线圈相接,  达到传导制冷的作用。这样的设计意味着磁体在使用寿命期间不必再加注新的液氦。

可穿戴的MRI手套  作为一种固定的大型医学影像设备,MRI只能在人体处于静止的状态下进行扫描成像,而NYU Langone Health的工程师们则创造了一种可穿戴的MRI探测器手套。这种手套可以在MRI中对移动的手进行成像。这项技术的突破有助于假体的设计以及诸如腕管综合征等病症的诊断。

超声波贴片  由美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校开发的超声波贴片,具有100个压电传感器,可以协同工作,创建皮肤表面下方结构的3D图像。研究人员设想将该装置用于监测和诊断栓塞、胎心率和运动心律失常等。概念验证研究证明,该技术可以测量主要血管(如颈静脉和颈动脉)的血压,测量结果与采用侵入性手段测量的中心血压一样准确。

可穿戴脑扫描仪  通过脑磁图(MEG)可以看到大脑内的电活动,但是能够做到这一点的设备——SQUID(超导量子干涉设备)非常巨大而沉重。能用MEG来研究正在移动的人吗?来自英国诺丁汉大学和伦敦大学的科学家们设计了一种轻便、舒适的头戴式光泵磁力仪OPM-MEG,可以完美地解决这个问题。这种磁力仪“头盔”由3D打印而成,重量仅905克,而且能“私人订制”,以保证传感器与每个测试者的头皮表面直接接触。测试者戴上这种“头盔”后,仍然可以自由地进行头部活动。

可窥探体内活细胞的显微镜  美国的研究人员开发了一种新型显微镜,可以捕捉生物体内活细胞的3D视频。该方法解决了在活体组织内对细胞成像的问题。为避免细胞周围环境扭曲视线,研究人员采用了适应性光学仪器。他们的技术基于一种通常被用于校正天文图像的方法,可以发射通过目标组织的激光,比较光束通过物质前后的表现,以校正图像。有了这项技术,研究人员可窥探生物体内部,以此前从未见过的分辨率捕捉3D状态下的细胞互动。

02

VR和AR

HoloLens  虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术帮助人们以更加直观、更具真实感的方式进行医学研究以及与人体互动。微软HoloLens增强现实技术,可以帮助外科医生在手术期间从患者的CT图像上看到关键血管和骨骼的位置。2018年,伦敦帝国理工学院的专家曾用此技术进行了重新连接断裂血管的手术。而遥控无人机与增强现实技术的结合,可以让医生远程指导现场的急救人员更为正确地处理危急重症患者。

GLOW800  2018年9月,徕卡显微系统公司获得了美国食品药品管理局(FDA)批准的510(k)文件,意味着其应用于血管神经手术的外科AR荧光技术GLOW800即将进入上市阶段。这项技术可帮助外科医生在进行血管神经手术过程中,以完整的深度直觉观测到大脑的自然颜色和实时的血液流动,以便更好地决策和判断。

03

人工智能和自动诊断

IDx-DR  2018年,美国FDA发布了第一个自主式人工智能诊断设备——IDx-DR的软件程序。该系统专为全科医生和其他经常与糖尿病患者打交道的医生而设计,可以独立检测糖尿病性视网膜病变。IDx-DR系统的应用使筛查变得容易,且有望帮助更多人在疾病进展的早期接受治疗。

评估致密乳房的自动化模型  来自麻省理工学院和麻省总医院的研究人员开发了一种自动化模型,可以评估乳房X线照片中乳腺癌的危险因素——致密乳房组织,评估结果与专家医生一样可靠。据研究人员称,这标志着深度学习模型首次成功应用于真实患者的诊断。研究人员希望该模型可以帮助提高乳腺密度评估的可靠性。

04

血压测量技术

Heart Guide  欧姆龙推出了世界上第一款能够直接从手腕测量血压的智能手表——Heart Guide。Heart Guide厚度仅25毫米,可24小时实时监测血压变化。Heart Guide配有一个可兼作血压袖带的腕带,可通过手表侧面的按钮进行充气。当用户需要测血压的时候,手表上的通气管就会对表带进行充气,还原出一个类似普通血压计的功能,从而检测出血压数据。它还可以在整个晚上监测佩戴者的心率和睡眠质量。监控时佩戴者若出现高血压、心梗、中风等危险前兆,Heart Guide会立即向其腕部施压提醒。这款血压计通过与随附App联通,还会即时将警告信息推送到手机,并将数据同步推送给佩戴者的医生。

05

糖尿病控制

拉曼光谱监测血糖  2018年10月,麻省理工学院的研究人员公布了对监测血糖水平新技术准确性的评估结果。这项研究名为“拉曼光谱模型对非侵入式葡萄糖感测校准和验证点比率的准确性依赖性评估”。研究人员先测量了20名健康的非糖尿病成年人的血糖水平。在20名试验者饮用富含葡萄糖的饮料之后,用3种方法,即光谱学、IV血液测试和手指血测试,每隔一段时间测量受试者的血糖水平。研究人员发现,拉曼光谱学和手指血测试的结果一样准确。研究人员称,这种使用激光来监测皮肤中的葡萄糖水平的无创方法更加高效和廉价。

血糖监测贴  2018年4月,英国巴斯大学报告说,该校研究人员最新开发出一种非侵入式的血糖监测贴,只需贴在手腕上,无须采血就能监测血糖。这种腕贴内置一系列微型传感器,每一个传感器在微小电流作用下,能对应从单个毛囊吸取葡萄糖,储存在腕贴内的微型装置里,并进行测量。据介绍,这一腕贴的原材料中最重要的是石墨烯,它具备导电、柔软、环保等多种特性。

Dexcom G6  2018年3月,Dexcom新一代G6连续式血糖监测仪(CGM)获得美国FDA批准。G6无须透过指尖采血校准,解决了CGM必须采血校准的困扰,糖尿病患者只要把传感器植入皮下,即可每天监控血糖值。G6只有硬币大小,附着于腹部皮肤,内含小型传感器,可持续监测体内的血糖值。一旦发现血糖过高或过低都会触发警报,若结合自动胰岛素给药系统,胰岛素还会自动释出。

文/刘爱平

来源/《中国医药报》

新媒体编辑:李硕

统筹策划:刘爽

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