微型化技術(shù)引領(lǐng)植入式醫(yī)療器械及元器件發(fā)展

　　不久前，美國一家公司發(fā)明了一種3D緊湊式電子醫(yī)療器械，其體積僅有一粒黃豆大小，可被植入腹部皮下脂肪層內(nèi)，對患者行動無任何影響。2007年以來，類似的植入式醫(yī)療器械微型化技術(shù)進(jìn)展還有很多，以下是該領(lǐng)域的最新研發(fā)動向。

　　發(fā)淺綠色光的微型發(fā)光二極管

　　美國加利福尼亞州的Torrance醫(yī)療器械公司研制成一種新型發(fā)光二極管（LED）。它采用一種名為“氮化銦鎵”的特種金屬化合物作為光源。該化合物能發(fā)出令人賞心悅目的淺綠色可見光。這種微型發(fā)光二極管的用途廣泛，可用于全色顯示屏、大型點(diǎn)陣式顯示屏、背景燈等多種醫(yī)療器械或其他工業(yè)的照明用途。

　　適用于超小型器械的精密導(dǎo)線

　　越是體積小的醫(yī)療器械對導(dǎo)線精密度要求越高，否則，導(dǎo)線的不匹配會直接影響電子醫(yī)療器械功能的正常發(fā)揮。愛爾蘭一家醫(yī)療器械材料公司Fort Wayne金屬公司不久前宣布說，他們利用高精度金剛石模具已成功拉制出適合各種小型電子醫(yī)療器械使用的多規(guī)格導(dǎo)線，且導(dǎo)線的直徑可隨客戶要求進(jìn)行修改。生產(chǎn)超細(xì)導(dǎo)線的原料可采用各種不銹鋼材料、鈦、鈦合金及新型合金材料（如Nitinol）等。

　　超小型智能化傳感器

　　德國Waldklorch醫(yī)療器械公司開發(fā)出一種超小型智能化傳感器。它適用于多種工業(yè)用途，包括光學(xué)傳感器、光電傳感器、光電開關(guān)、磁性開關(guān)、圓筒狀傳感器和超聲傳感器等。這種新型傳感器由于使用了智能化技術(shù)，故幾乎適合一切現(xiàn)有單純傳感器的工作，在電子醫(yī)療器械中用途尤為廣闊。

　　小型線性“隔膜泵”

　　英國Charles Austen泵技術(shù)開發(fā)公司研制成一種小型線性“隔膜泵”（又稱“膜片泵”）。它適用于各種工業(yè)用途，尤其是一些需要長時間不間斷供應(yīng)氣流的醫(yī)療器械。這種小型線性隔膜泵能以5～60升／分鐘的速度提供無油氣流，且工作持續(xù)時間長達(dá)25000小時之久。其所用工作電壓為12伏，故對患者絕對安全。這種小型線性泵的另一優(yōu)點(diǎn)是，它每小時消耗電能極低，因此非常經(jīng)濟(jì)。

　　微型化裝配技術(shù)

　　植入式醫(yī)療器械若采用現(xiàn)有元器件加工裝配，其體積最小也有人的大拇指般大小，將其植入體內(nèi)會對附近組織產(chǎn)生一定影響。隨著半導(dǎo)體芯片的微型化，在理論上完全可以將植入式醫(yī)療器械產(chǎn)品做得更小。但是，沿用已久的裝配技術(shù)又成為縮小植入式醫(yī)療器械體積的“攔路虎”。

　　由于傳統(tǒng)醫(yī)療器械裝配技術(shù)大多使用人工電焊，而操作人員在電焊時可能造成“虛焊”，即使沒有虛焊，電子醫(yī)療器械線路板上的焊接點(diǎn)在人體內(nèi)的生理環(huán)境（如體內(nèi)酸堿生物液體，神經(jīng)生長細(xì)胞附著于其上生長等）中很容易被破壞而造成電器線路短路和元件失靈等，最終使植入式電子器械失效，患者不得不再動手術(shù)取出并更換新機(jī)器。新的微型化技術(shù)可將半導(dǎo)體芯片直接安裝在底板上，這樣就能減少其所占空間，然后再將芯片與芯片通過微型鉑金絲用金焊絲焊接在一起，從而大大減少植入式電子器械的體積。采用鉑金導(dǎo)線與黃金焊點(diǎn)可使植入式器械的工作時間延長20倍以上。

　　美國技術(shù)人員發(fā)明的粘結(jié)式或倒裝芯片新技術(shù)已成功應(yīng)用于治療婦女尿失禁的植入式電子神經(jīng)調(diào)節(jié)器中。這類神經(jīng)調(diào)節(jié)器裝置可通過主治醫(yī)生（或病人自己）遙控使用。如若患者認(rèn)為不再需要使用它來改善癥狀，醫(yī)生可隨時關(guān)閉儀器，而不用通過手術(shù)取出。

　　此外，將電子線路板制成既能折疊起來，又能卷成圓筒形的柔性板，可使電子醫(yī)療器械的體積比目前減少75％～80％。體外無線充電技術(shù)可使植入式醫(yī)療器械不需要配備電池，而只需利用體外微型無線充電器隨時在體表附近直接為植入式電子醫(yī)療器械充電。