可植入設(shè)備,這個(gè)多見(jiàn)于科幻小說(shuō)、電影、電視劇里的東西,如電子紋身、密碼藥片和記憶芯片等,目前已走進(jìn)人們的生活??芍踩朐O(shè)備被看成是未來(lái)重要的醫(yī)療技術(shù)之一,受到諸多研發(fā)人員的青睞。不過(guò),質(zhì)疑聲也伴隨著它,這種帶有“侵入性”的高科技究竟能走多遠(yuǎn)?應(yīng)該走多遠(yuǎn)?
醫(yī)療技術(shù)新革命
近年來(lái),生物醫(yī)學(xué)工程師一直在研究小型的、可植入的監(jiān)測(cè)設(shè)備,從人體關(guān)鍵部位或血液中,以無(wú)線方式向體外接收設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。例如,美國(guó)GlySens公司研制了一種植入式新型葡萄糖傳感器,可向數(shù)百萬(wàn)糖尿病患者提供無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)。這種設(shè)備可以持續(xù)監(jiān)測(cè)患者的皮下葡萄糖水平,而監(jiān)測(cè)結(jié)果可以反映血糖濃度。
“我們希望給病人及其家庭提供一種設(shè)備,讓他們感覺(jué)不到設(shè)備的存在,但照樣可以得到疾病信息?!盙lySens公司CEO、生物工程學(xué)家約瑟夫·盧西薩諾說(shuō),“對(duì)于治療糖尿病之類(lèi)的慢性病,我們要做的無(wú)非就是監(jiān)測(cè)、分析監(jiān)測(cè)結(jié)果、優(yōu)化治療方案?!彼?,通過(guò)一種無(wú)線連接,“以最低的成本輸出大量數(shù)據(jù),將讓很多我們甚至無(wú)法想象的事情成為可能”。
未來(lái),無(wú)線傳感器可能會(huì)更加精密。研究人員已經(jīng)發(fā)明了一種輕薄而柔韌的設(shè)備,可以像假紋身一樣貼在皮膚上或植入體內(nèi),收集心率、肌肉收縮乃至腦電波的數(shù)據(jù)。這種設(shè)備由專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)柔韌電子設(shè)備的美國(guó)mc10公司研制,這些富有未來(lái)感的設(shè)備,今后將實(shí)現(xiàn)真正意義上的便攜——帶有內(nèi)置電源和無(wú)線信號(hào)發(fā)射器。如果內(nèi)臟器官的無(wú)線監(jiān)測(cè)設(shè)備與具有柔韌性、形狀可變的設(shè)備相結(jié)合,醫(yī)生和病人就能實(shí)時(shí)獲得多種疑難病癥的信息,而這一目標(biāo)很有可能實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵技術(shù)面臨難題
可植入設(shè)備作為當(dāng)下最熱門(mén)的生物工程技術(shù)之一,吸引了諸多目光。但中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所研究員、生物醫(yī)學(xué)信息檢測(cè)與處理研究室主任沙洪表現(xiàn)出的則是對(duì)這項(xiàng)技術(shù)謹(jǐn)慎的預(yù)期。在他看來(lái),可植入設(shè)備仍面臨關(guān)鍵技術(shù)的難題,首當(dāng)其沖的就是供電問(wèn)題。
自1958年第一個(gè)永久起搏器被植入后,可植入醫(yī)療設(shè)備的制造商就在不斷嘗試為產(chǎn)品提供電能的各種方法。如今,不可充電的鋰電池較為普遍,應(yīng)用在心臟病和神經(jīng)源性疾病的移植設(shè)備中,一般能夠提供7到10年的使用時(shí)間,這已經(jīng)屬于比較“長(zhǎng)壽”了。沙洪認(rèn)為,除非在生物電池領(lǐng)域獲得突破性的進(jìn)展,否則可植入設(shè)備始終無(wú)法真正永久、可靠地工作。據(jù)了解,有研究人員正試圖利用人體內(nèi)的葡萄糖代謝所產(chǎn)生的能量作為像起搏器這樣的可植入設(shè)備的電源。
不僅如此,他還表示,體內(nèi)植入式的電極、傳感器等對(duì)人體而言終究是異物,它們面臨被身體組織吸附的風(fēng)險(xiǎn),一旦被包裹就有可能導(dǎo)致設(shè)備功能失效。沙洪舉例,金屬質(zhì)地的人工心臟瓣膜植入人體以后,血小板會(huì)自然聚集到瓣膜周?chē)瑢?dǎo)致人工材料毀壞,患者必須終身抗凝。深部腦刺激電極在植入神經(jīng)髓鞘后,會(huì)慢慢遭到周?chē)Y(jié)締組織的“腐蝕”,刺激強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱,電流要求逐步增加,否則刺激就會(huì)無(wú)效。
他指出,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中曾嘗試過(guò)將血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備植入血液中,以無(wú)線方式向體外接收設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù),但要保證電極在血液中不被吸附,尤其是表面的敏感膜不被附著,目前的材料技術(shù)還很難完全做到。
作用被有意無(wú)意夸大
隨著可植入設(shè)備的技術(shù)進(jìn)展,人們對(duì)它的期待已不僅僅局限于醫(yī)學(xué)應(yīng)用,人們希望通過(guò)它提升對(duì)于外部世界的感知能力。例如科學(xué)狂人們嘗試過(guò)的植入式指南針、植入式隱形耳機(jī)、植入式無(wú)線射頻識(shí)別芯片等。也許有一天,人類(lèi)即便老去也不會(huì)耳聾眼花,相反,通過(guò)植入傳感器,人類(lèi)能夠擁有“千里眼”、“順風(fēng)耳”,不必觸摸也能感知物體的溫度。
再如摩托羅拉公司正在研發(fā)的電子藥丸,用戶可以直接吞服含有內(nèi)置微型芯片的藥丸,然后利用胃酸發(fā)電產(chǎn)生18比特的體內(nèi)信號(hào),將整個(gè)身體變成密碼。這意味著,人類(lèi)將擁有“超能力”,在觸摸手機(jī)、電腦、大門(mén)和汽車(chē)時(shí),個(gè)人身份信息就會(huì)得到驗(yàn)證。
在一些人看來(lái),未來(lái)使用植入設(shè)備就和使用手機(jī)一樣司空見(jiàn)慣。
“但事實(shí)上,當(dāng)下醫(yī)學(xué)的要義依然是幫助疾病患者解決問(wèn)題,而不是為了突破人作為生物體的自然屬性?!鄙澈橹赋?,可植入設(shè)備的作用有些被有意無(wú)意地夸大了。
“在目前的科技水平下,醫(yī)用植入式設(shè)備還只能作為一種臨時(shí)性的手段應(yīng)用,而且主要是針對(duì)一些特殊人群。除了疾病患者,還有宇航員、軍人、運(yùn)動(dòng)員等,他們有的是受到環(huán)境的限制,無(wú)法隨身佩戴大型的體外監(jiān)測(cè)設(shè)備,有的則需要更為精確的生理參數(shù)?!笨傊?,沙洪認(rèn)為,普通受眾在面對(duì)可植入設(shè)備時(shí)還需要更為理性的價(jià)值判斷。
北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院社會(huì)科學(xué)系副教授張新慶認(rèn)為,可植入設(shè)備如果從醫(yī)療目的推廣到非醫(yī)療目的,一定程度上是呼應(yīng)了市場(chǎng)的需要,既滿足一部分人的好奇心或特殊需要,又能為生產(chǎn)企業(yè)帶去收益。
“但一項(xiàng)新技術(shù)一旦擴(kuò)大最初的人群適用范圍,就需要考慮它的社會(huì)影響。技術(shù)往往有自身發(fā)展的邏輯,但社會(huì)不能完全任由技術(shù)發(fā)展。”張新慶認(rèn)為,可植入設(shè)備如果只作為醫(yī)療器械在醫(yī)院使用,它擁有一套成熟的使用規(guī)范和監(jiān)管措施,可一旦作為一種商品供給市場(chǎng)上的消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)使用,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、適用范圍和監(jiān)管措施必須同步,不能滯后。畢竟普通消費(fèi)者并不清楚可植入設(shè)備的侵入性究竟會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生怎樣的影響,是否存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。(據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)、環(huán)球科學(xué))