吃藥，似乎已是目前治療疾病的一種普遍方式。但其弊端是，服用的藥物并不是專門定向輸送到病患之處，而是通過血液遍及身體各部分，特別是對于腦部或者心臟方面的疾病，這種常規(guī)療法似乎有些不太給力，由此，科學(xué)家想出一種新的治療方式，比如將微小的醫(yī)療儀器植入人體內(nèi)作針對性的治療。

那么驅(qū)動(dòng)這種植入式儀器的電力又從何而來呢？若讓其內(nèi)含電池的話，恐怕外形會很笨重，植入人體內(nèi)不太適宜；若讓病人總是隨身攜帶一個(gè)笨重的電源，也不實(shí)用。為了解決這些問題，美國斯坦福大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種方法。

無線充電系統(tǒng)為植入設(shè)備減重

新的方法是將無線電源發(fā)射到深置人體內(nèi)可編程的微型電子醫(yī)療器件，如心臟起搏器、神經(jīng)刺激器或新的傳感器及有待開發(fā)的設(shè)備。

在實(shí)驗(yàn)室，研究人員在豬體內(nèi)測試了這個(gè)無線充電系統(tǒng)，并用其為一只兔子身體內(nèi)一個(gè)小小的起搏器供電。目前，研究人員正在準(zhǔn)備在人體上測試該系統(tǒng)。

研究人員說：“我們需要給這些設(shè)備減重，讓其盡可能的小，這樣才能更容易地植入患者身體深處，以新的方法來治療疾病，并減輕他們的痛苦。”

經(jīng)過努力，研究人員消除了阻礙醫(yī)療設(shè)備被廣泛應(yīng)用的笨重電池和笨拙的充電系統(tǒng)。該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)比米粒還小的電子設(shè)備充當(dāng)起搏器。它可以通過體外大約信用卡大小的動(dòng)力源進(jìn)行無線供電或充電。其伴隨在心臟或大腦位置的神經(jīng)、肌肉和其他組織旁，可以被編程執(zhí)行各種各樣的醫(yī)療任務(wù)，一旦被植入人體，無線電力即可為其充電，補(bǔ)充所需要的動(dòng)力。

新開發(fā)的無線系統(tǒng)使用與手機(jī)一樣的電源，可安全地將能量傳輸?shù)街踩塍w內(nèi)米粒大小的芯片。根據(jù)一家獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的測試，對于人類安全性而言，這個(gè)新的系統(tǒng)所發(fā)射的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于危險(xiǎn)暴露水平，可以安全地滲入人體深處。

在治療上，該技術(shù)提供了一個(gè)促使新的替代藥物療法成為可能的途徑，允許醫(yī)生采用微型植入式電子設(shè)備治療疾病，而不是藥品。無疑，這為新型的具有治療疾病或減輕疼痛的可溶解電子設(shè)備的發(fā)展鋪平了道路。

中場無線傳輸傳遞動(dòng)力直接安全

該技術(shù)的關(guān)鍵涉及到一種在人體內(nèi)可控制電磁波的新方式。

眾所周知，電磁波充斥著宇宙空間，每天我們都在使用，例如由巨大的無線電發(fā)射塔為我們播放信號；在微波爐里烘烤食物或使用無線充電的電動(dòng)牙刷。

在此發(fā)現(xiàn)之前，日常使用的電磁波有涇渭分明的兩種主要類型：遠(yuǎn)場波和近場波。遠(yuǎn)場波可長距離輸送，像來自無線電廣播塔的電磁波。但當(dāng)它們遇到生物組織時(shí)，要么無害的反射到人體，要么由皮膚作為熱量吸收。而無論哪種方式，遠(yuǎn)場的電磁波作為用于醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)潛在無線電源卻被忽略了。

近場波可以被安全地作為無線電源系統(tǒng)使用。當(dāng)前一些醫(yī)療裝置如聽力植入物就使用的這種近場技術(shù)。但顧名思義，它們僅可在短距離內(nèi)傳輸功率，限制了在人體內(nèi)深處應(yīng)用的有效性。

新的技術(shù)將近場波的安全性與遠(yuǎn)場波的覆蓋范圍相融合，基于一個(gè)原則，即當(dāng)波接觸到不同的材料，如空氣、水或生物組織，會有不同的傳播。例如，當(dāng)你把耳朵貼在鐵軌上，可以聽到車輪振動(dòng)得很遠(yuǎn)，因?yàn)槁暡ㄍㄟ^金屬比其通過空氣傳播的速度更快，達(dá)到更遠(yuǎn)的距離。

由此，研究人員設(shè)計(jì)出一種產(chǎn)生特殊類型的近場波動(dòng)力源。在某種程度上，當(dāng)這個(gè)特殊的波浪從空氣移動(dòng)到皮膚上，便改變了其傳播特點(diǎn)，就像聲波穿過火車軌道一樣。研究人員稱這種新方法為中場無線傳輸。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用中場傳輸系統(tǒng)直接安全地給植入心臟或腦部器官的微小醫(yī)療儀器傳遞動(dòng)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目前的近場波系統(tǒng)的范圍。

新發(fā)現(xiàn)或催生新一代微種植體

據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)、物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)將催生新一代的可編程微種植體，其傳感器可以監(jiān)測身體深處的重要功能；電刺激改變大腦中的神經(jīng)信號；藥物輸送系統(tǒng)直接供給藥品到疾病感染部位。

斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所所長威廉·紐瑟姆評價(jià)說，這項(xiàng)研究工作創(chuàng)造性地開發(fā)了一種替代藥物療法的可能，即可以起治療作用然后溶解的電子設(shè)備。新的治療方式可能對某些疾病比藥物更有效，因?yàn)檫@種方法將使用植入式裝置來直接調(diào)節(jié)特定大腦回路的活動(dòng)。而通過比較，服用的藥物卻會遍布整個(gè)大腦，且有一定的副作用。

斯坦福大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授紐瑟姆說：“為了讓這種方式更為實(shí)用，相關(guān)設(shè)備必須小型化，設(shè)法給在大腦深處的儀器以無線的方式供電或者充電。”

他又補(bǔ)充說：“該研究已經(jīng)解決了一個(gè)重要難題，可以安全地給植入體內(nèi)的微型設(shè)備供電，為這個(gè)領(lǐng)域新的創(chuàng)新鋪平了道路。”

當(dāng)然，如果在人體內(nèi)進(jìn)行這種測試被批準(zhǔn)，并證明是成功的，未來仍然需要數(shù)年時(shí)間的努力，以滿足商業(yè)醫(yī)療器械使用這種無線充電系統(tǒng)對安全性和有效性的要求。

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