爱尔兰Cork大学Cantillon-Murphy研究团队于2015年在《IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING》上发表一篇临床前研究。该研究探索了电控永磁在医学,特别是内镜外科领域应用的可能性。
近年来,微创手术和内窥镜检查应用得越来越广。对于无法自主进食的患者,行经皮胃镜下胃造瘘术(Percutaneous Endoscopic Gastrostomy, PEG)是解决患者营养问题的有效手段(图1)。然而,常规术式存在视野盲区,造瘘时易损伤腹腔内其它脏器。因此,Murphy教授考虑应用磁锚定的方式:通过胃镜在胃内置入一磁环,在腹壁用一空心圆柱形磁体与胃内磁环相互吸引。如未吸引成功,则说明体内外磁之间距离过大,存在其它组织,反之则说明胃壁与腹壁紧贴,可以安全地实施胃造瘘术。
电控永磁是既永磁和电磁后出现的新的磁技术。它是利用两种或多种永磁材料的组合(通常是矫顽力相差较大的永磁材料,例如钕铁硼和铝镍钴),通过调节激励电流的大小和方向,从而使永磁体所处的外加磁场发生变化,改变永磁工作点,最终表现为永磁组合具有多种不同的磁感应强度。电控永磁相较于永磁,它具有可控性。另一方面,相较于电磁,它只需要极短的时间(500ms左右)的激励即可完成磁性改变,因而更节能,且不会发生“断电失磁”现象。
Murphy教授设计的手持式电控永磁为具有中心腔的圆柱形钕铁硼和铝镍钴(图2为示意图,图3为实物图)。胃内的磁环为钕铁硼磁环。该装置已在猪模型中得到成功验证。在环形磁铁和电控永磁锚定成功后,从电控永磁中心腔插入18 Fr Tuohy针,用于气囊导管放置,进而实现胃造瘘(图4)。