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改变世界的技术变革之可植入技术

改变世界的技术变革之可植入技术

每当听到“可植入技术”这个概念的时候,你是不是会想到科幻电影中的半机械人?其实,植入式心脏起搏器在60年代就已开始用于医治,人工耳蜗植入在上世纪80年代就已存在。

在今天,不论是关节置换手术还是起搏器的植入都触及植入式装备的概念。许多植入式装备在保持病人生命体征和提升生活品质等方面都扮演侧重要角色,与此同时,植入式装备的体积也正变得愈来愈小。我们不难想象在将来,各种各样的植入式装备将会被植入于人体皮下,以监测人体的变化情况。随着科技和科学之间的联系愈发紧密,植入式装备必将会完全颠覆人们的生活。

通过植入大脑的方式医治疾病

面对某些重大疾病等危急情况,药物或手术等医治方式也许已起不到明显作用。在这种情况下,通过科技装备控制大脑的特定区域也许能够起到不错的效果。关于脑部疾病的研究发现,“迷走神经刺激疗法”(VagusNerveStimulation)对癫痫症的疗效非常显著。为了找出慢性疼痛、抗药性抑郁、纤维组织肌痛、强迫性神经官能症、帕金森症和精神分裂症等病症的疗法,精神病理学神经技术领域的研究人员正专注研究“经颅直流电刺激疗法”(TranscranialDirectCurrentStimulation)和“经颅磁刺激疗法”(TranscranialMagStimulation)。

深层大脑刺激疗法

倘若我们能让大脑刺激疗法再上一个台阶,更深层次的“大脑电击疗法”(也被称为“深层大脑刺激疗法”)可以医治严重的强迫性神经官能症和抑郁症等一系列的大脑疾病。在这类疗法的帮助下,专业人士可以针对引发相应病征的大脑区域进行刺激。电极将会被植入到人体脑部,一款整合有电池和脉冲发生器的装备将会被植入到人体的胸腔或腹腔部位,并通过电线与位于脑部的电极进行连接。在开关被打开的时候,装备将会释放出电流,这些电流会对大脑的神经纤维造成刺激。大脑的神经纤维携带有来自大脑原始区域的信息,这些信息和前额叶的行动有关。

随着人们对大脑认知的加深,植入式装备所能医治的疾病种类将会愈来愈多。乃至有人推测,在不远的将来我们乃至能够通过植入式装备提升本身的记忆力和智力水平。植入式装备在为开发人员带来全新机会的同时,也带来了巨大的挑战。

通过大脑植入医治麻痹

一组来自墨尔本(Melbourne)的科学家开发了一种只有火柴棒大小的植入式装备。这款名为“Stentrode”的装备也许可以让以无线方式控制的义肢早日实现。用户可以将这款装备植入至运动皮质附近的血管当中,装备将会接收来自大脑的信号,用户通过思考便可以驱动和四肢连接在一起的外骨骼。装备可以将大脑所释放的电流信号转化为电脑可以辨认的代码,电脑在接收到信号后将会安排外骨骼的运动,进而协助患者活动。Stentrobe的成功之处在于它所植入的位置是血管,这就避开了复杂的大脑外科手术。

在年年末,澳大医院(RoyalMelbourneHospital)医院(AustinHospital)将会选取一组得了麻痹症的病人接受植入Stentrode装备的临床实验。如果这次实验能获得成功,这项技术将会在6年内实现商业化。

仿生眼也不远了

让患者恢复光明,乃至具有超强视力的技术距离我们也不远了。在今年1月份,失明患者里安·路易斯(RhianLewis)接受了电子芯片植入手术,植入的位置是右眼视膜的背部。

这款异常轻浮的视膜植入芯片会被放置到患者的眼球内部,以取代受损的光受体。芯片能感应进入患者眼球的光线,并通过刺激视膜内层神经细胞的方式向大脑传输信号(以视觉神经为介质)。芯片可以和植入至耳后皮肤的微型电脑实现连接,装备的能源来源于一种和皮肤兼容的电磁线圈。从外部看起来,这套装备就像是一款助听器。在手术完成后,只要患者的健康恢复到一定程度,装备就会被开启。通过操作一款细小的转盘,里安可以调理装备的灵敏度和对比度。另外,他还可以针对不同的情形对装备进行调理,以便获得最好的视野。

对那些已厌倦了眼镜的人,“BionicLens”无疑是一个不错的选择。BionicLens由“OcumeticsTechnologyCorp”生产,这家公司的目标是消除世界上所有的眼睛(包括隐形眼镜)。BionicLens是OcumeticsTechnology公司8年研究成果的产物,总研究费用高达万美元。据称,这款产品可以让视力受损患者毕生取得相当于正常水平3倍的视力,进而让他们脱离佩戴眼镜的困扰。根据预测,在未来年来,单眼植入BionicLens的花费将会下降至3,美元。

奇妙的避孕微芯

由麻省理工学院(MIT)出品的微芯片生物技术已被应用到一项计划生育项目当中,这个项目由“盖茨基金会”(BillandMelindaGatesFoundation)资助。这款可以通过无线方式控制的芯片可以在用户需要时释放出避孕药物。这款专为皮下植入所设计的微型芯片带有天线和电池,它在体内贮存有一定剂量的荷尔蒙,可以在预设的时间间隔内准确地释放剂量。和其他避孕机制不同,但女性想要生育时,她们无需移除这款芯片,她们可以通过遥控器自行控制芯片的开关。

植入式的可穿着装备将会让生活变得既简单又复杂

关于植入式RFID芯片(无线射频辨认芯片)的研究已延续了一段时间。人们可以通过植入在手中的芯片来解锁或发动汽车,这类芯片乃至还可以取代磁条。我们不难想象,在未来,许多目前和人体没有产生直接联系的事物将会由于植入式芯片的出现而完全颠覆。在战争期间,这类芯片可以让人们快速辨认对方的身份;而在和平期间,这类芯片则可以贮存患者的病历信息。但也有人认为,RFID芯片的移除工作非常简单,这有可能会引发一系列的身份和财务危机。同时,植入式芯片也不能免除被黑客入侵的危机,长时间留在体内的芯片也会给医学带来不小的挑战。不论反对的声音有多少,这项技术已存在,而且已在一些领域中得到了成功运用。在未来,植入式芯片必将会让可穿着装备大放异彩!









































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