来源:IEEE电气电子工程师协会
实现使用可读生命体征传感器和可控制的植入器来装备我们的身体,就仿佛科幻小说中描述的一般,而事实上,这远比你想象中的要更接近现实。
斯坦福大学最近研发出一款微型植入式神经刺激器,只有 6.5 毫米长,可以通过超声波运行并收集数据。重要的是,因为体积小,很可能不需要手术就可植入体内。
那么,什么是植入式神经刺激器呢?植入式神经刺激器(Implantable Neuro-Stimulator)是一种新兴的数字化治疗仪器。
按作用靶点区分,目前已有脑深部刺激、脊髓刺激、迷走神经刺激、骶神经刺激、膈神经刺激等多种治疗模式;按治疗疾病区分,对帕金森病、疼痛、癫痫、膀胱功能障碍、呼吸功能障碍、高血压、肥胖等疾病有巨大的临床治疗意义。
斯坦福大学一直走在这个领域的前端,他们不仅希望这种手段能治愈癫痫等疾病,还希望未来它可以止住产后大出血,缓解类风湿性关节炎和恢复膀胱控制等。
这个新发明最大的亮点就是体积很小,科学家们就在想能不能用微创手术或者直接用针管将其植入人体中,如此一来,更多患者将会受益。
虽然就像大米粒一样大,但是结构却十分精细,包含一个压电接收器,可以将从身体外部施加的超声波转换为电能,一个用于存储电能的电容器,两个刺激电极,一个 LED 和一个自定义芯片。
这个植入器非常灵活,它可以对超声信号发送的数据进行编程,从而调整刺激的幅度,脉冲宽度和频率,给予神经最适当的刺激。
下一步科学家们将在动物身上进行实验,首先对其膀胱系统进行刺激,如果实验成功,在考虑人体实验。
在过去的几十年里,斯坦福团队都在研发脑深层刺激器。而且已经有了显著成效,现在成千上万的帕金森患者都会采取这种治疗手段,来缓解病发后的颤动。
科学家们表示,在未来10年之内,就能看到帮助瘫痪者恢复功能的植入式神经刺激系统。
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