《电子技术应用》

论微小型医疗电子设备的研究与开发

电子技术应用 作者:王伟
2016/7/15 12:51:00

全球市场对医疗电子产品的需求越来越大,尤其是微小型医疗电子设备,未来三五年市场价值将成倍增长。微小型医疗电子设备有哪些?为什么会有如此大的发展空间?在设计开发过程中需要解决哪些技术难题?电子技术应用·Tech-workshop之“微小型医疗电子设备开发”为您一一解答。

       微系统医疗器械国家地方联合工程研究中心主任许杰:微创手术机器人研究技术与展望

世界范围内医用机器人的市场容量2006年仅130亿美元,在2018年,全球医疗机器人的销售会达到约4000台,从2014年起,未来4年内平均每年年均复合增速达到34.45%,是机器人应用发展最快的领域,其发展速度远远超过其他工业机器人。

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微系统医疗器械国家地方联合工程研究中心主任许杰

医疗手术机器人具有哪些优势和特点呢?首先,它能够替代人类进行简单重复、长时间高强度、脏乱及环境危险的工作;其次,它能扩展人类能力,在狭小空间内进行精细手术;其材料选择及结构设计安全可靠无辐射,并且易于消毒灭菌;临床适应性强,自身作业具有柔性;自身具有扩展功能接口及其他医疗器械的预留通用接口。

正是由于医疗机器人具有上述优势,麦肯锡才将先进机器人列入 未来引领全球经济变革的12项颠覆性技术之一,并预计外科机器人市场规模在2018年将达到6000至8000亿美元。

在国内,主从式机器人辅助显微外科手术系统RAMS、微创外科手术机器人系统“妙手S”、腹腔镜手术机器人系统等由各大高校及科院研所、医疗单位等合作的成果也纷纷涌现。其中,金山科技联合哈工大、天津大学、西南医院等单位研发的“胸腹腔微创手术机器人系统”获得了国家“863”重大项目支持,走在了国内前列,是最接近市场的产品之一。

       电子科技大学博士/副教授周雄:基于有源干电极技术的可穿戴外耳道脑电采集系统

现有的生理电信号采集性能极大受限于前端电极的阻抗特性,需要采用导电凝胶等耦合剂才能实现较好的信噪比与共模抑制,无法长期舒适佩戴,这是医疗电子可穿戴化的关键技术难题。

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电子科技大学博士/副教授周雄

“经过长达近三年的持续研究,我所在的团队提出了基于有源干电极的系统方案与IC设计技术,在国际上首次实现了输入阻抗高达18G欧姆的模拟前端芯片。在阻抗、噪声、共模抑制等核心指标上超过了目前公认为最好的IMEC芯片方案。”周雄自豪地说道。

最后,周雄还论述了使用干电极在外耳道采集脑电信号的可行性,全程无创且不使用凝胶。这称得上是集成电路技术在生物信号采集领域的重要突破。

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