吃藥，似乎已是目前治療疾病的一種普遍方式。但其弊端是，服用的藥物并不是專門定向輸送到病患之處，而是通過血液遍及身體各部分，特別是對于腦部或者心臟方面的疾病，這種常規(guī)療法似乎有些不太給力，由此，科學家想出一種新的治療方式，比如將微小的醫(yī)療儀器植入人體內作針對性的治療。

那么驅動這種植入式儀器的電力又從何而來呢？若讓其內含電池的話，恐怕外形會很笨重，植入人體內不太適宜；若讓病人總是隨身攜帶一個笨重的電源，也不實用。為了解決這些問題，美國斯坦福大學的研究人員研發(fā)出一種方法。

無線充電系統(tǒng)為植入設備減重

新的方法是將無線電源發(fā)射到深置人體內可編程的微型電子醫(yī)療器件，如心臟起搏器、神經刺激器或新的傳感器及有待開發(fā)的設備。

在實驗室，研究人員在豬體內測試了這個無線充電系統(tǒng)，并用其為一只兔子身體內一個小小的起搏器供電。目前，研究人員正在準備在人體上測試該系統(tǒng)。

研究人員說：“我們需要給這些設備減重，讓其盡可能的小，這樣才能更容易地植入患者身體深處，以新的方法來治療疾病，并減輕他們的痛苦。”

經過努力，研究人員消除了阻礙醫(yī)療設備被廣泛應用的笨重電池和笨拙的充電系統(tǒng)。該研究團隊創(chuàng)建了一個比米粒還小的電子設備充當起搏器。它可以通過體外大約信用卡大小的動力源進行無線供電或充電。其伴隨在心臟或大腦位置的神經、肌肉和其他組織旁，可以被編程執(zhí)行各種各樣的醫(yī)療任務，一旦被植入人體，無線電力即可為其充電，補充所需要的動力。

新開發(fā)的無線系統(tǒng)使用與手機一樣的電源，可安全地將能量傳輸到植入體內米粒大小的芯片。根據一家獨立實驗室的測試，對于人類安全性而言，這個新的系統(tǒng)所發(fā)射的功率遠遠低于危險暴露水平，可以安全地滲入人體深處。

在治療上，該技術提供了一個促使新的替代藥物療法成為可能的途徑，允許醫(yī)生采用微型植入式電子設備治療疾病，而不是藥品。無疑，這為新型的具有治療疾病或減輕疼痛的可溶解電子設備的發(fā)展鋪平了道路。

中場無線傳輸傳遞動力直接安全

該技術的關鍵涉及到一種在人體內可控制電磁波的新方式。

眾所周知，電磁波充斥著宇宙空間，每天我們都在使用，例如由巨大的無線電發(fā)射塔為我們播放信號；在微波爐里烘烤食物或使用無線充電的電動牙刷。

在此發(fā)現(xiàn)之前，日常使用的電磁波有涇渭分明的兩種主要類型：遠場波和近場波。遠場波可長距離輸送，像來自無線電廣播塔的電磁波。但當它們遇到生物組織時，要么無害的反射到人體，要么由皮膚作為熱量吸收。而無論哪種方式，遠場的電磁波作為用于醫(yī)療設備的一個潛在無線電源卻被忽略了。

近場波可以被安全地作為無線電源系統(tǒng)使用。當前一些醫(yī)療裝置如聽力植入物就使用的這種近場技術。但顧名思義，它們僅可在短距離內傳輸功率，限制了在人體內深處應用的有效性。

新的技術將近場波的安全性與遠場波的覆蓋范圍相融合，基于一個原則，即當波接觸到不同的材料，如空氣、水或生物組織，會有不同的傳播。例如，當你把耳朵貼在鐵軌上，可以聽到車輪振動得很遠，因為聲波通過金屬比其通過空氣傳播的速度更快，達到更遠的距離。

由此，研究人員設計出一種產生特殊類型的近場波動力源。在某種程度上，當這個特殊的波浪從空氣移動到皮膚上，便改變了其傳播特點，就像聲波穿過火車軌道一樣。研究人員稱這種新方法為中場無線傳輸。

在實驗中，研究人員使用中場傳輸系統(tǒng)直接安全地給植入心臟或腦部器官的微小醫(yī)療儀器傳遞動力，遠遠超出了目前的近場波系統(tǒng)的范圍。

新發(fā)現(xiàn)或催生新一代微種植體

據每日科學網、物理學家組織網近日報道，研究人員認為，這一發(fā)現(xiàn)將催生新一代的可編程微種植體，其傳感器可以監(jiān)測身體深處的重要功能；電刺激改變大腦中的神經信號；藥物輸送系統(tǒng)直接供給藥品到疾病感染部位。

斯坦福大學神經科學研究所所長威廉·紐瑟姆評價說，這項研究工作創(chuàng)造性地開發(fā)了一種替代藥物療法的可能，即可以起治療作用然后溶解的電子設備。新的治療方式可能對某些疾病比藥物更有效，因為這種方法將使用植入式裝置來直接調節(jié)特定大腦回路的活動。而通過比較，服用的藥物卻會遍布整個大腦，且有一定的副作用。

斯坦福大學神經生物學教授紐瑟姆說：“為了讓這種方式更為實用，相關設備必須小型化，設法給在大腦深處的儀器以無線的方式供電或者充電。”

他又補充說：“該研究已經解決了一個重要難題，可以安全地給植入體內的微型設備供電，為這個領域新的創(chuàng)新鋪平了道路。”

當然，如果在人體內進行這種測試被批準，并證明是成功的，未來仍然需要數年時間的努力，以滿足商業(yè)醫(yī)療器械使用這種無線充電系統(tǒng)對安全性和有效性的要求。

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