醫(yī)療植入物的設(shè)計,必須兼顧功能和生物兼容性,更重要的是要符合病患的個人化需求,但傳統(tǒng)的植入物局限于少數(shù)特定的形狀和尺寸,并無法滿足每個病患的需要,所幸感測技術(shù)和3D打印日新月異,進(jìn)而帶動植入物的研究發(fā)展。
據(jù)報導(dǎo),醫(yī)療裝置設(shè)計者的任務(wù)就是要讓植入物更加智能。3D打印技術(shù)興起,有助于設(shè)計個人化植入物(PSI),比減法制造面臨更少幾何限制,個人化植入物可依照病患的計算機斷層掃描進(jìn)行設(shè)計和制造,更加貼合病患的骨骼,以免松脫。
歐盟(EU)PRosPERoS計畫專門研發(fā)智能3D打印植入物,以修復(fù)大塊骨骼缺損,透過高階成像技術(shù)來掃描脊椎,再以鎂和鋅合金打造生物可分解的個人化植入物。
內(nèi)建傳感器也可望提升植入物的智能度。高階感測技術(shù)促進(jìn)植入物發(fā)展,例如美敦力(Medtronic)結(jié)合讀取器和應(yīng)用程序(App),方便心臟病患者傳送心臟裝置資料給遠(yuǎn)方的醫(yī)生。
最近有一款植入微型芯片,可在手術(shù)中監(jiān)測病患的賀爾蒙、血糖濃度、細(xì)菌、電子活動和體溫,提供醫(yī)師實時生物反饋,降低術(shù)后感染的風(fēng)險,同時減輕患者的不適和痛苦,也就不太需要修復(fù)手術(shù)。
此外,智能裝置可無線傳輸資料給手術(shù)中監(jiān)控裝置,協(xié)助外科醫(yī)師做出明智的決策,例如植入物放置的方位。以LinkStaTIon MINI為例,這款監(jiān)測器在高解析的平板計算機屏幕顯示手術(shù)中的資料,加上底下有滑動的腳架,方便在手術(shù)室狹小的空間移動。
水腦癥患者會植入引流管,把過剩的腦脊液(CSF)排出腦部,南加州大學(xué)(USC)維特比工程學(xué)院(Viterbi School of Engineering)研發(fā)出可測量壓力、流量和阻塞情況的引流管,趁引流裝置故障前提早排解問題。
全球連網(wǎng)醫(yī)療裝置市場仍處于萌芽階段,2016年僅占醫(yī)療裝置市場6%,不久的未來會有更穩(wěn)定的成長。2024年可望達(dá)到731億美元,2016~2024會持續(xù)以20%復(fù)合年均增長率(CAGR)成長。