生物医学电子学领域的医疗传感器（二）

另一个关键点是，系统采用的是负压呼吸原理。即通过横隔膜的收缩，使肺内压力低于大气压，让空气流入。这在生理上是正确的，也是我们现在呼吸的原理。正压换气（无论是面罩还是机械换气机）都是压气，既不自然，也有患VAP或换气相关肺炎的高风险。VAP是呼吸机依赖病人再次入院的最常见原因。降低再入院率（减少Medicare/Medicaid为他们支付的费用）是最近医疗改革的焦点之一。见图7和图8.

图7,呼吸起搏器带有用于膈神经刺激的植入电极以及RF接收器，还有向植入体发射RF信号的外部天线，完成刺激起搏功能

图8,呼吸起搏器的基本功能框图

对于下一代装置， 新的发展甚至采用血管电极的较少侵入性方法，适用于采用局部麻醉经皮插入的病人（任何需要接触内部器官或其它组织的医疗过程都通过经皮肤的针刺穿透，而不采用暴露内部器官和组织的切口方案），膈神经可以通过电致运动，保持横隔膜的强度与抗疲劳能力，改善呼吸，以及尽早脱离MV的可能性。一旦通过FDA和相关机构的批准，这一技术还可缩短ICU停留时间，降低死亡率，并减少医院的费用。

通过采用这种最少侵入性技术的正确膈神经刺激，可以产生有节奏的隔膜收缩。膈神经刺激的阈值电势是1.26V.封装电极激活神经所需电流预计不到引线型电极的三倍。一般采用180μs脉冲周期的平衡双相脉冲。

新型商用传感器与手持设备（如iPhone、Blackberry与iPad）的微电路创新要求有低成本、小体积和低功耗。这些努力传播到生物医学电子领域，带来了更多神奇的解决方案，可改善植入体，并通过非接触性刺激和检测装置，如感应电源与数据传输，以及低功耗RF器件，最终消除对大多数医疗植入体的需求。

附文

飞思卡尔公司内科、外科医师兼电子工程师Jose Fernandez Villase?or博士表示：无论是外科技术还是用于控制（DBS）起搏器的电路与软件，都永远存在着改进的空间。电子电路尤为重要，因为它们必须准确地探测病人大脑细胞何时发生问题，从而决定何时做补偿，何时不做。我相信需要研究新的控制软件，提高传感器和处理单元的精度，以减少并发症的可能性。他继续说：作为技术提供者，我们只希望通过建立尽可能有效而安全的解决方案，从而加快这个过程。

以下引用一段TimDenison有关Medtronic 方案的评论： 神经接口是一个相对较新的领域，还有很多我们不知道的东西。Medtronic 将人机接口技术的发现、发展与部署作为一个参与的过程。我们已经开放了共享的模型，因此我们可以加入全球最好的科学思想，在短期内开发出实现下一代疗法的新工具，以治疗慢性、退化性疾病，比如帕金森症，经过一段时间，可能在解析大脑信号基础上，产生新的治疗方法。