微型化技術引領植入式醫療器械及元器件發展

　　不久前，美國一家公司發明了一種3D緊湊式電子醫療器械，其體積僅有一粒黃豆大小，可被植入腹部皮下脂肪層內，對患者行動無任何影響。2007年以來，類似的植入式醫療器械微型化技術進展還有很多，以下是該領域的最新研發動向。

　　發淺綠色光的微型發光二極管

　　美國加利福尼亞州的Torrance醫療器械公司研制成一種新型發光二極管（LED）。它采用一種名為“氮化銦鎵”的特種金屬化合物作為光源。該化合物能發出令人賞心悅目的淺綠色可見光。這種微型發光二極管的用途廣泛，可用于全色顯示屏、大型點陣式顯示屏、背景燈等多種醫療器械或其他工業的照明用途。

　　適用于超小型器械的精密導線

　　越是體積小的醫療器械對導線精密度要求越高，否則，導線的不匹配會直接影響電子醫療器械功能的正常發揮。愛爾蘭一家醫療器械材料公司Fort Wayne金屬公司不久前宣布說，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療器械使用的多規格導線，且導線的直徑可隨客戶要求進行修改。生產超細導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Waldklorch醫療器械公司開發出一種超小型智能化傳感器。它適用于多種工業用途，包括光學傳感器、光電傳感器、光電開關、磁性開關、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，故幾乎適合一切現有單純傳感器的工作，在電子醫療器械中用途尤為廣闊。

　　小型線性“隔膜泵”

　　英國Charles Austen泵技術開發公司研制成一種小型線性“隔膜泵”（又稱“膜片泵”）。它適用于各種工業用途，尤其是一些需要長時間不間斷供應氣流的醫療器械。這種小型線性隔膜泵能以5～60升／分鐘的速度提供無油氣流，且工作持續時間長達25000小時之久。其所用工作電壓為12伏，故對患者絕對安全。這種小型線性泵的另一優點是，它每小時消耗電能極低，因此非常經濟。

　　微型化裝配技術

　　植入式醫療器械若采用現有元器件加工裝配，其體積最小也有人的大拇指般大小，將其植入體內會對附近組織產生一定影響。隨著半導體芯片的微型化，在理論上完全可以將植入式醫療器械產品做得更小。但是，沿用已久的裝配技術又成為縮小植入式醫療器械體積的“攔路虎”。

　　由于傳統醫療器械裝配技術大多使用人工電焊，而操作人員在電焊時可能造成“虛焊”，即使沒有虛焊，電子醫療器械線路板上的焊接點在人體內的生理環境（如體內酸堿生物液體，神經生長細胞附著于其上生長等）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，患者不得不再動手術取出并更換新機器。新的微型化技術可將半導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。采用鉑金導線與黃金焊點可使植入式器械的工作時間延長20倍以上。

　　美國技術人員發明的粘結式或倒裝芯片新技術已成功應用于治療婦女尿失禁的植入式電子神經調節器中。這類神經調節器裝置可通過主治醫生（或病人自己）遙控使用。如若患者認為不再需要使用它來改善癥狀，醫生可隨時關閉儀器，而不用通過手術取出。

　　此外，將電子線路板制成既能折疊起來，又能卷成圓筒形的柔性板，可使電子醫療器械的體積比目前減少75％～80％。體外無線充電技術可使植入式醫療器械不需要配備電池，而只需利用體外微型無線充電器隨時在體表附近直接為植入式電子醫療器械充電。