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(guó)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(duì)患者行動(dòng)無(wú)任何影響。2007年以來(lái)，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(dòng)向。

　　發(fā)淺綠色光的微型發(fā)光二極管

　　美國(guó)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(jiàn)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(duì)導(dǎo)線精密度要求越高，否則，導(dǎo)線的不匹配會(huì)直接影響電子醫(yī)療器械功能的正常發(fā)揮。愛(ài)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(shuō)，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(guó)Waldklorch醫(yī)療器械公司開(kāi)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(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)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(guó)Charles Austen泵技術(shù)開(kāi)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(zhǎng)時(shí)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(wú)油氣流，且工作持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25000小時(shí)之久。其所用工作電壓為12伏，故對(duì)患者絕對(duì)安全。這種小型線性泵的另一優(yōu)點(diǎn)是，它每小時(shí)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(huì)對(duì)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(shí)可能造成“虛焊”，即使沒(méi)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(zhǎng)細(xì)胞附著于其上生長(zhǎng)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(dòng)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(guò)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(shí)間延長(zhǎng)20倍以上。

　　美國(guó)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(guò)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(lái)改善癥狀，醫(yī)生可隨時(shí)關(guān)閉儀器，而不用通過(guò)手術(shù)取出。

　　此外，將電子線路板制成既能折疊起來(lái)，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(wú)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(wú)線充電器隨時(shí)在體表附近直接為植入式電子醫(yī)療器械充電。