探測(cè)心率的手機(jī)應(yīng)用

    有這么一款手機(jī)應(yīng)用，可以通過(guò)探測(cè)膚色的細(xì)微變化來(lái)測(cè)量你的脈搏和呼吸，而你所要做的只是將食指按住智能手機(jī)的攝像頭，幾分鐘就可以了。

    這個(gè)新的應(yīng)用程序由伍斯特理工學(xué)院的研究人員研發(fā)。由于傳統(tǒng)的外部傳感器既昂貴又笨重，所以他們力圖研發(fā)出一些不需要外部傳感器就能夠記錄基本健康信息的智能手機(jī)應(yīng)用程序。

    老年人是這項(xiàng)技術(shù)的直接受益者，他們?cè)诩一蛟诳醋o(hù)機(jī)構(gòu)的輔助下就可以監(jiān)測(cè)自己的生命特征。這款應(yīng)用的首席研究員紀(jì)全曾經(jīng)還展示了它的另外一種效果：“這款應(yīng)用似乎也能用在耳垂上，所以手機(jī)甚至能在你打電話的時(shí)候測(cè)量心率。”

    應(yīng)用的原理是依賴(lài)于手機(jī)攝像頭發(fā)出的綠光和閃光燈發(fā)出的白光相結(jié)合。但這些部件在不同的手機(jī)型號(hào)上并不一樣，所以棘手的問(wèn)題來(lái)了，如何讓這款應(yīng)用程序在不同型號(hào)的智能手機(jī)上應(yīng)用，研發(fā)人員們還在努力。

    勁聽(tīng)

    勁聽(tīng)是一個(gè)新的手機(jī)應(yīng)用，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試，可以診斷用戶的聽(tīng)力損傷究竟屬于哪一種類(lèi)型，然后將手機(jī)的聲音頻率輸出定制，以更好地匹配接聽(tīng)者的聽(tīng)力。

    任何兩個(gè)人聽(tīng)力損傷的類(lèi)型都不一樣，所以對(duì)于聽(tīng)力不好的人來(lái)說(shuō)，放大音量并不一定會(huì)有效果。香港中文大學(xué)耳鼻喉部主任安德魯。范。哈賽特開(kāi)發(fā)了勁聽(tīng)，提供了一個(gè)具有針對(duì)性的解決方案。

    勁聽(tīng)讓手機(jī)的發(fā)聲設(shè)備發(fā)出一系列頻率的聲音，用戶收聽(tīng)效果差的頻率上的聲音被應(yīng)用放大。其他智能手機(jī)的做法往往是放大音量，但對(duì)于聽(tīng)力在某種頻率上有損傷的用戶而言，這種辦法沒(méi)什么用處。

    當(dāng)然，也有人發(fā)出不同的聲音。波士頓兒童醫(yī)院診斷聽(tīng)力科主任布萊恩。福利格爾認(rèn)為這款應(yīng)用可以加強(qiáng)人們對(duì)聲音的體驗(yàn)，但聽(tīng)力損傷還是要通過(guò)醫(yī)生解決。

    醫(yī)療類(lèi)

    細(xì)胞打印機(jī)

    通過(guò)使用一種類(lèi)似噴墨打印機(jī)的設(shè)備和裝滿了活體細(xì)胞的“墨盒”，美國(guó)維克森林大學(xué)的研究人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮膚組織的人工制造。這個(gè)設(shè)備已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得了成功，不僅如此，它還能促進(jìn)傷口的快速愈合。

    設(shè)備主體和常見(jiàn)的噴墨打印機(jī)類(lèi)似，“墨水”則是活體細(xì)胞和其他液體，通過(guò)多種物質(zhì)的混合和化學(xué)反應(yīng)，皮膚創(chuàng)面就可以被打印上一層活體組織細(xì)胞。

    “打印機(jī)”有兩個(gè)噴頭：一個(gè)噴頭噴出的是皮膚細(xì)胞與纖維蛋白原（一種血液凝固劑）以及I型膠原蛋白（疤痕結(jié)締組織的主要成分）的混合物；另一個(gè)噴頭噴出的主要是凝血酶（另一種凝結(jié)劑）。

    在打印時(shí)，兩個(gè)噴頭噴出的物質(zhì)會(huì)迅速反應(yīng)，形成纖維蛋白同時(shí)凝血，之后一層類(lèi)似于皮膚細(xì)胞的角化細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生，覆蓋到組織上起到保護(hù)作用。

    輕薄型胰島素給藥系統(tǒng)

    2007年，Amy Tenderich曾給喬布斯寫(xiě)了一封公開(kāi)信，請(qǐng)求他設(shè)計(jì)一款更好的胰島素泵來(lái)拯救自己的公司。當(dāng)然，蘋(píng)果沒(méi)有在胰島素泵上花什么心思。

    由Tandem Diabetes Care公司推出的t：slim Insulin Delivery System（輕薄型胰島素給藥系統(tǒng)）大概可以滿足這個(gè)要求了，它是目前市場(chǎng)上最小巧的一款胰島素泵，并且該產(chǎn)品已經(jīng)獲得了FDA認(rèn)證。

    這款胰島素泵使用了彩色觸摸屏，電池可以充電并且支持Micro-USB連接。這個(gè)產(chǎn)品的胰島素藥盒容量為300單位，采用了Tandem公司獨(dú)有的微量給藥技術(shù)。

    在設(shè)計(jì)這款產(chǎn)品的時(shí)候，Tandem Diabetes Care聽(tīng)取了4000名醫(yī)療護(hù)理專(zhuān)業(yè)人士和糖尿病患者的意見(jiàn)，他們得到的反饋是產(chǎn)品要有型，并且操作簡(jiǎn)單。

    超級(jí)隱形眼鏡

    美國(guó)華盛頓大學(xué)學(xué)者正研發(fā)一種超級(jí)隱形眼鏡，這款眼鏡類(lèi)似一塊計(jì)算機(jī)顯示屏，戴上之后能輕易閱覽新聞信息，不用打開(kāi)電腦或者手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。場(chǎng)景是不是有點(diǎn)熟悉？沒(méi)錯(cuò)，和《未來(lái)戰(zhàn)士》里的情節(jié)如出一轍。

    這種隱形眼鏡內(nèi)置有非常微細(xì)的組件，包括LED燈、電路及無(wú)線上網(wǎng)線路。這種鏡片曾在白兔身上做了測(cè)試，證實(shí)不會(huì)對(duì)眼睛造成損害。

    另一個(gè)關(guān)于眼睛的好消息是，英國(guó)12位失明者將在未來(lái)幾周接受手術(shù)，將仿生物學(xué)原理的微型芯片植入眼球后端，或許可以幫助他們重見(jiàn)光明。

    這款芯片內(nèi)含1500個(gè)光感應(yīng)器，感應(yīng)器接收光線后會(huì)轉(zhuǎn)化成電子訊號(hào)，刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)，訊號(hào)透過(guò)視覺(jué)神經(jīng)傳到大腦，投射出影像。如果手術(shù)成功，芯片有可能會(huì)在2013年上市。

    超薄腦部植入裝置

    藥物不能治愈所有的病人，癲癇患者也一樣。對(duì)于這部分患者，神經(jīng)學(xué)醫(yī)生只能?chē)L試尋找定位他們大腦中癲癇發(fā)作的原發(fā)區(qū)域，然后利用手術(shù)將區(qū)域移除。因此，醫(yī)生會(huì)移開(kāi)一部分頭骨，將一個(gè)大體積的傳感器陣列安置在患者額葉皮層的表面。

    但由那些傳感器生成的圖像并不精確。賓夕法尼亞大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分校兩位專(zhuān)家合作研發(fā)了一種小巧的腦部植入裝置，可以容納360個(gè)傳感器。相比之前不到100個(gè)電極的裝置，這個(gè)新產(chǎn)品由于傳感器更多，可以更清楚地記錄大腦活動(dòng)。

    新的植入裝置超薄并且柔韌，它可以記錄癲癇發(fā)作中大腦突發(fā)的強(qiáng)烈腦電活動(dòng)，分辨精度是傳統(tǒng)陣列的近50倍。

    癲癇治療方法會(huì)因此而產(chǎn)生變革，人們用更低侵入性的手段就能檢測(cè)和治療癲癇。不僅如此，它還可以讓醫(yī)生擁有前所未有的能力，對(duì)大腦功能和腦機(jī)接口效果有更深的理解。

    監(jiān)測(cè)診斷類(lèi)

    U盤(pán)大小的基因分析儀

    除了匹配親子關(guān)系，基因檢測(cè)還有許多作用，比如預(yù)測(cè)一個(gè)人對(duì)藥物治療的反應(yīng)以及診斷某些遺傳疾病。然而大多數(shù)這樣的檢查速度很慢。

    DNAe快速基因檢測(cè)系統(tǒng)的速度改變了這個(gè)現(xiàn)狀。英國(guó)DNA電子公司和帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員研制出了這種只有U盤(pán)大小的基因分析儀。

    研究人員克里斯。圖馬佐在一個(gè)展示大會(huì)演示了使用方法。他從幾個(gè)組織者那里采集了唾液樣本，然后將他們的遺傳物質(zhì)與從香蕉上提取的DNA進(jìn)行對(duì)比。

    不到20分鐘，這個(gè)新儀器檢測(cè)出了人類(lèi)的基因，速度比現(xiàn)在醫(yī)院中使用的最好的DNA檢測(cè)設(shè)備也要快得多。它可以幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地開(kāi)處方，以及更準(zhǔn)確診斷患者的疾病。

    迷你超聲波傳感器

    現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)為醫(yī)生們提供了一套侵入程度較低的手術(shù)辦法，讓他們通過(guò)工具進(jìn)入病人的體內(nèi)進(jìn)行操作，其中一種比較流行的方式是朝病人體內(nèi)插入一些長(zhǎng)而纖細(xì)、彈性較好的導(dǎo)管。心臟電燒手術(shù)便是這類(lèi)導(dǎo)管手術(shù)之一，被用來(lái)治療心跳異常。但1/3的病人都需要進(jìn)行重復(fù)治療，因?yàn)獒t(yī)生需要制造出手術(shù)傷疤組織，以阻止心跳異常電信號(hào)的不規(guī)則流動(dòng)，但現(xiàn)有的圖像設(shè)備沒(méi)辦法幫助醫(yī)生測(cè)量出精確的范圍。

    飛利浦公司研制出的迷你超聲波傳感器解決了這個(gè)問(wèn)題。研發(fā)人員將一個(gè)超聲波傳感器壓縮至1毫米大小，并將這個(gè)傳感器插進(jìn)一個(gè)導(dǎo)管的頂端。傳感器的體積足以讓其進(jìn)入血管之中，通過(guò)心臟的血管檢測(cè)心臟，并能讓醫(yī)生精確測(cè)量疤痕組織的大小。

    便攜式流體芯片mChip

    對(duì)于性傳播疾病，血液診斷通常是不可避免的檢查方式。但哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程助理教授塞繆爾。斯亞研發(fā)了一個(gè)名為mChip的整合了芯片與藥物流體的診斷儀，能夠在芯片上將復(fù)雜的化驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)化，有助于在不發(fā)達(dá)的地區(qū)快速實(shí)現(xiàn)醫(yī)療診斷。

    這個(gè)信用卡大小的一次性診斷工具，能夠在幾分鐘之內(nèi)給出血液診斷的結(jié)果�；颊咧恍枰獜闹割^上采集一點(diǎn)血液，15分鐘以?xún)?nèi)，患者的檢驗(yàn)結(jié)果就會(huì)顯示出來(lái)，這種新技術(shù)極大地降低了檢測(cè)和治療的間隔時(shí)間。

    儀器內(nèi)部的微芯片由噴射造型法集成，包含了微型的測(cè)試管和化學(xué)物質(zhì)，使用辦法是讓少量的試劑和病人的流體樣本被引導(dǎo)穿過(guò)設(shè)備的細(xì)小通道，以測(cè)試性傳播疾病。

    mChip用塑料注塑成型，使得這種芯片的生產(chǎn)成本很低。芯片的價(jià)值在1美元左右，整個(gè)設(shè)備大約也只需要100美元。

    數(shù)字聽(tīng)診器

    早期心臟病或許能更容易地被發(fā)現(xiàn)了。通過(guò)一款數(shù)字聽(tīng)診器，即使是病人在做其他檢查的時(shí)候，如果心臟有問(wèn)題，醫(yī)生也可以捕捉到一些信號(hào)。

    這個(gè)由歐洲科學(xué)家發(fā)明的新設(shè)備基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以將聽(tīng)診器收集到的各種聲音與組成人心跳的聲音同步。隨后，這些聲音可以用一種名為獨(dú)立成分分析（ICA）的技術(shù)加以分析，最終數(shù)據(jù)會(huì)形成更容易理解的圖表。

    這種設(shè)備可以生成一幅心臟跳動(dòng)示意圖，并展示出心臟內(nèi)的異常情況。在以前的檢查中，如果醫(yī)生不是心臟疾病方面的專(zhuān)家，他們很可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)這些異常。

    數(shù)字聽(tīng)診器外觀上看起來(lái)與傳統(tǒng)聽(tīng)診器相似，但它可以接連地捕獲到4種聲音。除了全科醫(yī)生的門(mén)診，這項(xiàng)發(fā)明還適用于門(mén)診診所、急救和突發(fā)事故單位以及醫(yī)生并非心臟專(zhuān)家的醫(yī)院其他科室。

    頭戴式耳機(jī)超聲監(jiān)護(hù)儀

    這是一種不需要技術(shù)員的監(jiān)護(hù)儀，用以監(jiān)測(cè)腦血管痙攣的癥狀，只要把它像耳機(jī)一樣戴在頭上就可以了，由位于華盛頓貝爾維尤市的理療聲能公司研制。

    頭戴式耳機(jī)監(jiān)護(hù)儀的工作原理是：一系列超聲波通過(guò)大腦，其中的專(zhuān)用算法自動(dòng)監(jiān)測(cè)中腦動(dòng)脈—這是為大腦供血的主要?jiǎng)用}之一。耳機(jī)監(jiān)護(hù)儀能夠?qū)⑾嚓P(guān)的超聲波束定位在中腦動(dòng)脈上，并測(cè)量其血液流量。

    這相當(dāng)于監(jiān)護(hù)儀獲取了一組變量，和心率監(jiān)控儀的原理一樣，這些變量能夠被讀取，成為判斷病人情況的依據(jù)。另外，耳機(jī)附帶的一個(gè)儀器可以提供血液流量及峰值速度指標(biāo)。

    從動(dòng)脈瘤破裂中存活下來(lái)的病人也將受益于這項(xiàng)發(fā)明，畢竟這種新的設(shè)備使用簡(jiǎn)單，可以對(duì)高危病人進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)。相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，這樣的監(jiān)護(hù)儀算不上是很大的負(fù)擔(dān)。

    納米磁微粒

    瑞士蘇黎世的研究人員正在研發(fā)一種納米磁微粒，這些微粒能夠?qū)⒀�液中可能有害的成分剝離出來(lái)。這一技術(shù)有可能用于治療人類(lèi)的藥物中毒、血液感染和某些癌癥。

    研制的過(guò)程聽(tīng)起來(lái)有些復(fù)雜：將涂上碳衣的納米顆粒磁化，然后布滿針對(duì)特殊分子的抗體，一些有害的分子，比如容易導(dǎo)致炎癥的蛋白質(zhì)和鉛將被清除出血液。具體方法是在血液中加入納米磁粒后，再將血液在透析機(jī)或類(lèi)似的機(jī)器中流過(guò)一遍，有害成分將被過(guò)濾出來(lái)。

    在磁粒進(jìn)入再循環(huán)之前，設(shè)備中的磁力分離器將這些載有有毒物質(zhì)的磁粒排入一個(gè)貯藏庫(kù)，它們和血液就可以分離開(kāi)了。

    CellScope

    對(duì)于疾病的診斷以及血液樣本的分析來(lái)說(shuō)，顯微鏡是一種非常重要的醫(yī)療工具。但目前許多不夠發(fā)達(dá)的地區(qū)缺乏臨床品質(zhì)的顯微鏡，也沒(méi)有能夠評(píng)估顯微鏡數(shù)據(jù)的醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員，所以顯微鏡的醫(yī)療使用受到很大的限制。CellScope的出現(xiàn)從某種程度上解決了這些難題。

    CellScope造價(jià)低廉，能夠讓便攜式顯微鏡與手機(jī)或者筆記本電腦結(jié)合使用，把更好的醫(yī)療保健帶到那些沒(méi)有醫(yī)療中心的地區(qū)。用戶可以使用手機(jī)拍下顯微鏡下的照片，然后以郵件附件的形式發(fā)送給醫(yī)生，尋求診斷以及醫(yī)療建議，花費(fèi)不大，還省了時(shí)間。

    目前CellScope系統(tǒng)顯示出的圖片已經(jīng)與顯微鏡下的照片一致，并成功地使用在瘧疾和肺結(jié)核的診斷上。

    Gene-Z

    密歇根州立大學(xué)的工程師及醫(yī)學(xué)專(zhuān)家們共同開(kāi)發(fā)了一款廉價(jià)的掌上型癌癥診斷儀，尤其適用于在醫(yī)療資源相對(duì)有限的地區(qū)進(jìn)行癌癥診斷。

    這個(gè)名為Gene-Z的儀器通過(guò)和iPod Touch或者Android系統(tǒng)的平板電腦相連，可以對(duì)短鏈RNA以及其他遺傳學(xué)標(biāo)記進(jìn)行基因分析。短鏈RNA是調(diào)控基因的短鏈小分子，某些短鏈RNA上的突變與癌癥等疾病有所關(guān)聯(lián)。

    Gene-Z環(huán)保到只需要太陽(yáng)能充電電池就可以維持操作，而且成本很低，所以非常適合資源有限的地區(qū)使用。除了癌癥診斷，研究人員們也在研發(fā)適用于其他疾病的Gene-Z診斷儀，包括常規(guī)肺結(jié)核、抗藥性肺結(jié)核、HIV病毒水平的診斷，以及監(jiān)控抗生素抗性。