全球市場對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)品的需求越來越大，尤其是微小型醫(yī)療電子設(shè)備，未來三五年市場價(jià)值將成倍增長。微小型醫(yī)療電子設(shè)備有哪些？為什么會(huì)有如此大的發(fā)展空間？在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中需要解決哪些技術(shù)難題？電子技術(shù)應(yīng)用·Tech-workshop之“微小型醫(yī)療電子設(shè)備開發(fā)”為您一一解答。

       微系統(tǒng)醫(yī)療器械國家地方聯(lián)合工程研究中心主任許杰：微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人研究技術(shù)與展望

世界范圍內(nèi)醫(yī)用機(jī)器人的市場容量2006年僅130億美元，在2018年，全球醫(yī)療機(jī)器人的銷售會(huì)達(dá)到約4000臺(tái)，從2014年起，未來4年內(nèi)平均每年年均復(fù)合增速達(dá)到34.45%，是機(jī)器人應(yīng)用發(fā)展最快的領(lǐng)域，其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工業(yè)機(jī)器人。

微系統(tǒng)醫(yī)療器械國家地方聯(lián)合工程研究中心主任許杰

醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人具有哪些優(yōu)勢和特點(diǎn)呢？首先，它能夠替代人類進(jìn)行簡單重復(fù)、長時(shí)間高強(qiáng)度、臟亂及環(huán)境危險(xiǎn)的工作；其次，它能擴(kuò)展人類能力，在狹小空間內(nèi)進(jìn)行精細(xì)手術(shù)；其材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠無輻射，并且易于消毒滅菌；臨床適應(yīng)性強(qiáng)，自身作業(yè)具有柔性；自身具有擴(kuò)展功能接口及其他醫(yī)療器械的預(yù)留通用接口。

正是由于醫(yī)療機(jī)器人具有上述優(yōu)勢，麥肯錫才將先進(jìn)機(jī)器人列入 未來引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的12項(xiàng)顛覆性技術(shù)之一，并預(yù)計(jì)外科機(jī)器人市場規(guī)模在2018年將達(dá)到6000至8000億美元。

在國內(nèi)，主從式機(jī)器人輔助顯微外科手術(shù)系統(tǒng)RAMS、微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)“妙手S”、腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)等由各大高校及科院研所、醫(yī)療單位等合作的成果也紛紛涌現(xiàn)。其中，金山科技聯(lián)合哈工大、天津大學(xué)、西南醫(yī)院等單位研發(fā)的“胸腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)”獲得了國家“863”重大項(xiàng)目支持，走在了國內(nèi)前列，是最接近市場的產(chǎn)品之一。

       電子科技大學(xué)博士/副教授周雄：基于有源干電極技術(shù)的可穿戴外耳道腦電采集系統(tǒng)

現(xiàn)有的生理電信號(hào)采集性能極大受限于前端電極的阻抗特性，需要采用導(dǎo)電凝膠等耦合劑才能實(shí)現(xiàn)較好的信噪比與共模抑制，無法長期舒適佩戴，這是醫(yī)療電子可穿戴化的關(guān)鍵技術(shù)難題。

電子科技大學(xué)博士/副教授周雄

“經(jīng)過長達(dá)近三年的持續(xù)研究，我所在的團(tuán)隊(duì)提出了基于有源干電極的系統(tǒng)方案與IC設(shè)計(jì)技術(shù)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了輸入阻抗高達(dá)18G歐姆的模擬前端芯片。在阻抗、噪聲、共模抑制等核心指標(biāo)上超過了目前公認(rèn)為最好的IMEC芯片方案。”周雄自豪地說道。

最后，周雄還論述了使用干電極在外耳道采集腦電信號(hào)的可行性，全程無創(chuàng)且不使用凝膠。這稱得上是集成電路技術(shù)在生物信號(hào)采集領(lǐng)域的重要突破。