生物醫學電子學領域的醫療傳感器（二）

另一個關鍵點是，系統采用的是負壓呼吸原理。即通過橫隔膜的收縮，使肺內壓力低于大氣壓，讓空氣流入。這在生理上是正確的，也是我們現在呼吸的原理。正壓換氣（無論是面罩還是機械換氣機）都是壓氣，既不自然，也有患VAP或換氣相關肺炎的高風險。VAP是呼吸機依賴病人再次入院的最常見原因。降低再入院率（減少Medicare/Medicaid為他們支付的費用）是最近醫療改革的焦點之一。見圖7和圖8.

圖7,呼吸起搏器帶有用于膈神經刺激的植入電極以及RF接收器，還有向植入體發射RF信號的外部天線，完成刺激起搏功能

圖8,呼吸起搏器的基本功能框圖

對于下一代裝置， 新的發展甚至采用血管電極的較少侵入性方法，適用于采用局部麻醉經皮插入的病人（任何需要接觸內部器官或其它組織的醫療過程都通過經皮膚的針刺穿透，而不采用暴露內部器官和組織的切口方案），膈神經可以通過電致運動，保持橫隔膜的強度與抗疲勞能力，改善呼吸，以及盡早脫離MV的可能性。一旦通過FDA和相關機構的批準，這一技術還可縮短ICU停留時間，降低死亡率，并減少醫院的費用。

通過采用這種最少侵入性技術的正確膈神經刺激，可以產生有節奏的隔膜收縮。膈神經刺激的閾值電勢是1.26V.封裝電極激活神經所需電流預計不到引線型電極的三倍。一般采用180μs脈沖周期的平衡雙相脈沖。

新型商用傳感器與手持設備（如iPhone、Blackberry與iPad）的微電路創新要求有低成本、小體積和低功耗。這些努力傳播到生物醫學電子領域，帶來了更多神奇的解決方案，可改善植入體，并通過非接觸性刺激和檢測裝置，如感應電源與數據傳輸，以及低功耗RF器件，最終消除對大多數醫療植入體的需求。

附文

飛思卡爾公司內科、外科醫師兼電子工程師Jose Fernandez Villase?or博士表示：無論是外科技術還是用于控制（DBS）起搏器的電路與軟件，都永遠存在著改進的空間。電子電路尤為重要，因為它們必須準確地探測病人大腦細胞何時發生問題，從而決定何時做補償，何時不做。我相信需要研究新的控制軟件，提高傳感器和處理單元的精度，以減少并發癥的可能性。他繼續說：作為技術提供者，我們只希望通過建立盡可能有效而安全的解決方案，從而加快這個過程。

以下引用一段TimDenison有關Medtronic 方案的評論： 神經接口是一個相對較新的領域，還有很多我們不知道的東西。Medtronic 將人機接口技術的發現、發展與部署作為一個參與的過程。我們已經開放了共享的模型，因此我們可以加入全球最好的科學思想，在短期內開發出實現下一代療法的新工具，以治療慢性、退化性疾病，比如帕金森癥，經過一段時間，可能在解析大腦信號基礎上，產生新的治療方法。