液态金属在医疗器械中的应用探析

医院里有医疗器械可分为三大类，即诊断性的、治疗性的两大类，以及必备的医疗器械等。液态金属应用在这些医疗器械上，对于其功能的提升和性能的改进都有至关重要的作用。

首先，诊断类的医疗器械。物理诊断器具包括体温计、血压表、测听计、各种生理记录仪等。液态金属应用在这些器具上，可以使物理诊断器具发生新一轮的变革。利用液态金属的特殊性能，可以让物理性的诊断工具有新的模式和工作方式，人们可以利用柔性的液态金属贴片，随时随地地检测自己的各项生理指标，从而达到及时检测身体状况的目的，这对于重症患者是十分便利的；其次是影像类，如X光机、CT扫描仪、核磁共振、B超等。在进行这些诊疗项目时，基本都是大型仪器，费用十分昂贵。由于液态金属有良好的显影能力，或可能应用于这些大型机器，将其做成贴片式的诊疗仪器，一方面可以缩小仪器的体积；另一方面可以在一定程度上降低每次诊疗的费用。同时，操作也更加简单、方便；此外，物理诊断器具还包括一些电生理类的仪器，如心电图机、脑电图机、肌电图机等。这些仪器的共同特点是监测人体电生理性能的变化，并常常需要贴片，由于液态金属是电的良导体，且具有柔性，一方面，它可以代替传统的贴片对患者的电生理性能进行监测；另一方面，液态金属作为柔性电子，有广阔的发展空间。它可以与智能手机连接，作为小型、安全且方便的家庭用的无线电生理监测贴片，只需要贴在身体指定的部位，就可以全天候监测电生理数据，这对于患有心血管疾病或者癫痫的患者，是十分方便和安全的。而医院根据患者的电生理数据，也可以对患者的生理状况和病情有进一步的了解和诊断。

医院中的治疗设备可以分为以下几类：普通手术器械、光导手术器械（纤维内窥镜、激光治疗机等）。普通手术器械可能是由刚性的金属或者塑料制作，但是刚性材料很可能造成患者的疼痛，液态金属的低熔点可以让它在固液间相互转换，这可以作为一种新型的手术器械，液态金属的刚性特征让其完成一些切割、固定等的作用，而当手术器械在人体内部操作时，可以转换成柔性，减轻患者的痛苦。此外，医院中一些大型设备，如射频消融仪以及电穿孔等设备，在肿瘤的辅助治疗中，正在发挥越来越重要的作用。但是往往，它们对于治疗体表或者小肿瘤有良好的治疗效果，但是对于治疗深部肿瘤或者腔道肿瘤时，则需要手术或者开刀的方法。对于患者来说，进行手术是有巨大风险的，所以液态金属可有助于改变这种现状。

液态金属的柔性和导电性，可以制作柔性的导管，连接这些大型的治疗设备，在微创的手术方法下，通过人体自然腔道，到达深部肿瘤的位置，采用射频消融或者电消融的方法对肿瘤进行治疗，而微创的方法则可以最大程度降低患者治疗前后的风险；除了治疗设备，还有其他的一些类型设备，如病房护理设备：洗胃机、无针注射器等；放射治疗设备：接触治疗机、浅层治疗机、深度治疗机及后装装置治疗等；核医学治疗设备—治疗方法：内照射治疗、敷贴治疗；理化设备：电疗仪器、超声治疗等；透析治疗设备（常用的人工肾有平板型人工肾和管型人工肾两大类）；体温冷冻设备（半导体冷刀、气体冷刀和固体冷刀等）；急救设备（心脏除颤起搏设备、人工呼吸机、超声雾化器等）这些医院中常见的治疗设备，均可以引入柔性的液态金属，通过微创的方式，从人体自然腔道内进入，来治疗人体不同部位的疾病，尤其是深部的肿瘤或者病变，通过液态金属导管，起到柔性导线或者电刺激的作用。一方面，会在治疗过程中，减轻患者的病痛；另一方面，对于愈后也起到良好的作用。除此之外，一些其他的治疗设备，如眼科用的高频电铬器，液态金属也可以起到重要作用，眼球是人体中相对脆弱的部位，一旦发生病变，需要精细的治疗，而液态金属柔性电子，以及微流控技术，可以完美地解决这个问题，在眼科的治疗中，利用液态金属的各项先进技术，可以针对不同的患者，利用3D打印，制作出完美适合患者不同病变需求的微型隐形眼镜式治疗设备，可以在日常生活中便捷地对患者进行治疗，并且治疗时间能够得到保证，对于患者和医院来说都是十分便捷的。(www.xing528.com)

除了这些大型的设备，在一些特殊手术的器械应用中，仍然可以应用到液态金属，如心脏支架、心脏血栓治疗、柔性人工心脏瓣膜、人工血管、心脏起搏器、血管支架、封堵器、神经修复等产品，都可以应用液态金属来进行新一轮的产品变革。一方面，柔性的液态金属可以减轻患者的痛苦；另一方面，利用柔性的液态金属，手术的方式也可以进行改善。此外，液态金属良好的导电性，应用到心脏、神经等手术，则可以对电信号进行实时监测，来长时间的评估患者的预后状况。

我国医疗机器人产业近年来进入快速发展通道，成为机器人和医疗跨界领域中最受关注的明星产业之一，展现出广阔的市场前景和发展活力。同时，由于政府医疗投入加大，医疗系统重组和人们对微创手术意识加强，未来医疗机器人市场重心将逐渐往亚洲市场转移，中国医疗机器人发展前景可观。而液态金属制作的柔性机器人，更是可以替代传统的手术机器人，进入人体内部，进行疾病的治疗。

以上为液态金属在医疗器械领域的产业链分析，其侧重点是液态金属在现有医疗器械上的应用问题。液态金属作为一种全新的生物材料，在医疗器械行业中有重要发展前景。目前，医疗器械产业还在不断的发展和创新，液态金属引入医疗器械产业中有良好的机遇。作为一种新型的生物材料，液态金属不论是在发展新型医疗器械中，还是对传统的医疗器械进行革新都有巨大的潜力和广泛的空间。从液态金属在柔性和导电性方面的优势出发，可考虑将相关技术运用于3D打印和柔性电子方面，不仅着眼于病人的治疗，更将目标放到普通人身上，通过制作便捷的医疗电子产品，监测人们日常的健康数据。液态金属医疗器械产业链涉及从中游产品到下游市场的方方面面，未来还需要大量的临床实践以对不同的器械产品进行数据收集和改进。