生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)療傳感器（二）

另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是，系統(tǒng)采用的是負(fù)壓呼吸原理。即通過橫隔膜的收縮，使肺內(nèi)壓力低于大氣壓，讓空氣流入。這在生理上是正確的，也是我們現(xiàn)在呼吸的原理。正壓換氣（無論是面罩還是機(jī)械換氣機(jī)）都是壓氣，既不自然，也有患VAP或換氣相關(guān)肺炎的高風(fēng)險(xiǎn)。VAP是呼吸機(jī)依賴病人再次入院的最常見原因。降低再入院率（減少M(fèi)edicare/Medicaid為他們支付的費(fèi)用）是最近醫(yī)療改革的焦點(diǎn)之一。見圖7和圖8.

圖7,呼吸起搏器帶有用于膈神經(jīng)刺激的植入電極以及RF接收器，還有向植入體發(fā)射RF信號的外部天線，完成刺激起搏功能

圖8,呼吸起搏器的基本功能框圖

對于下一代裝置， 新的發(fā)展甚至采用血管電極的較少侵入性方法，適用于采用局部麻醉經(jīng)皮插入的病人（任何需要接觸內(nèi)部器官或其它組織的醫(yī)療過程都通過經(jīng)皮膚的針刺穿透，而不采用暴露內(nèi)部器官和組織的切口方案），膈神經(jīng)可以通過電致運(yùn)動，保持橫隔膜的強(qiáng)度與抗疲勞能力，改善呼吸，以及盡早脫離MV的可能性。一旦通過FDA和相關(guān)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，這一技術(shù)還可縮短ICU停留時(shí)間，降低死亡率，并減少醫(yī)院的費(fèi)用。

通過采用這種最少侵入性技術(shù)的正確膈神經(jīng)刺激，可以產(chǎn)生有節(jié)奏的隔膜收縮。膈神經(jīng)刺激的閾值電勢是1.26V.封裝電極激活神經(jīng)所需電流預(yù)計(jì)不到引線型電極的三倍。一般采用180μs脈沖周期的平衡雙相脈沖。

新型商用傳感器與手持設(shè)備（如iPhone、Blackberry與iPad）的微電路創(chuàng)新要求有低成本、小體積和低功耗。這些努力傳播到生物醫(yī)學(xué)電子領(lǐng)域，帶來了更多神奇的解決方案，可改善植入體，并通過非接觸性刺激和檢測裝置，如感應(yīng)電源與數(shù)據(jù)傳輸，以及低功耗RF器件，最終消除對大多數(shù)醫(yī)療植入體的需求。

附文

飛思卡爾公司內(nèi)科、外科醫(yī)師兼電子工程師Jose Fernandez Villase?or博士表示：無論是外科技術(shù)還是用于控制（DBS）起搏器的電路與軟件，都永遠(yuǎn)存在著改進(jìn)的空間。電子電路尤為重要，因?yàn)樗鼈儽仨殰?zhǔn)確地探測病人大腦細(xì)胞何時(shí)發(fā)生問題，從而決定何時(shí)做補(bǔ)償，何時(shí)不做。我相信需要研究新的控制軟件，提高傳感器和處理單元的精度，以減少并發(fā)癥的可能性。他繼續(xù)說：作為技術(shù)提供者，我們只希望通過建立盡可能有效而安全的解決方案，從而加快這個(gè)過程。

以下引用一段TimDenison有關(guān)Medtronic 方案的評論： 神經(jīng)接口是一個(gè)相對較新的領(lǐng)域，還有很多我們不知道的東西。Medtronic 將人機(jī)接口技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與部署作為一個(gè)參與的過程。我們已經(jīng)開放了共享的模型，因此我們可以加入全球最好的科學(xué)思想，在短期內(nèi)開發(fā)出實(shí)現(xiàn)下一代療法的新工具，以治療慢性、退化性疾病，比如帕金森癥，經(jīng)過一段時(shí)間，可能在解析大腦信號基礎(chǔ)上，產(chǎn)生新的治療方法。