ΑΣΥΡΜΑΤΗ ΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Lab-in-a-pill (artist s impression) ρ. Αλέξανδρος Αστάρας Συνοπτικά ιαγνωστικές μέθοδοι (γαστρεντερικό) Ασύρματη ενδοσκόπηση Ηλεκτρονικός σχεδιασμός: μια γρήγορη ματιά ΗμελέτηIDEAS Παράλληλες μελέτες - συσκευές Παρεμφερής έρευνα σε άλλους τομείς Μελλοντικές εξελίξεις Ερωτήσεις απαντήσεις και από τις 2 διαλέξεις
ιαγνωστικές μέθοδοι - γαστρεντερικό Φυσική εξέταση - ιστορικό Ακτινολογικές Ενδοσκόπηση Λαπαροσκοπικές μέθοδοι Ασύρματη ενδοσκόπηση: ηλεκτρονικά χάπια (τεχνολογία lab-in-a-pill)
Ακτινολογικές διαγνωστικές μέθοδοι Ακτίνες Χ (contrast enhanced) Ανίχνευση ισοτόπων Υπερηχογράφηση Αξονική τομογραφία (CT) Μαγνητική τομογραφία (MRI, NMR) Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) Χαρακτηριστικά ακτινολογικών διαγνωστικών μεθόδων Ταχύτητα Κόστος Τεχνολογική εξέλιξη 3D (τομογραφίες) Παρεμβατισμός (?) ιακριτική ικανότητα Αδυναμία δειγματοληψίας υνατότητες επιτόπου παρέμβασης
Ενδοσκόπηση (ενσύρματη) Ζωντανός χρόνος λήψης Αληθινή (όχι συνθετική) εικόνα Λιγότερο παρεμβατική από εγχείριση υνατότητα συνεργασίας με υπερηχογράφηση υνατότητα ενσωμάτωσης πολλαπλών αισθητήρων (πέραν της κάμερας) και εργαλείων υνατότητα παρέμβασης (π.χ. δειγματοληψία, επέμβαση, επιτόπου χορήγηση φαρμάκου)
Ενδοσκοπική άποψη: κόλον Ενδοσκόπηση (ενσύρματη) Πιθανότητες τραυματισμού Απαιτείται συνεχής παρουσία γιατρού (κόστος;) Ταλαιπωρεί τον ασθενή Περιορισμένη πρόσβαση στο γαστρεντερικό
Ασύρματη ενδοσκόπηση Παρέχει αρκετά από τα πλεονεκτήματα της ασύρματης ενδοσκόπησης Πρόσφατη τεχνολογική εξέλιξη, ραγδαία βελτίωση Επωφελείται από την επίσης γρήγορη ανάπτυξη παρεμφερών τομέων έρευνας: μικροηλεκτρονική (VLSI, microfluidics, MEMS, biomems, CDMA), περιβαλλοντική τηλεμετρία, ρομποτική, «αμυντικά» συστήματα κατασκοπείας, κτλ
Ασύρματη ενδοσκόπηση Πλεονεκτήματα σε σχέση με ενσύρματη: Καλύπτει ολόκληρο το γαστρεντερικό εν απαιτείται συνεχής παρουσία ιατρού Κόστος συγκρίσιμο, μειώνεται Ελάχιστα παρεμβατική, πολύ χαμηλές πιθανότητες τραυματισμού Επιτρέπει μετρήσεις κινητικότητας εντέρου εν ταλαιπωρεί τον ασθενή Ασθενής αυτόνομος κατά τη διέλευση της κάψουλας, επιστρέφει μόνον τον δέκτη καταγραφής Ασύρματη ενδοσκόπηση Περιορισμοί σε σχέση με ενσύρματη: Περιορισμός ηλεκτρικής ισχύος (μπαταρίες) Όχι ακόμα δυνατή η παραμονή στο ίδιο σημείο Αλλαγή οπτικής γωνίας κατά την εξέταση ιεξάγονται έρευνες διεθνώς και αναμένεται βελτίωση και στα τρία (βελτιωμένες μπαταρίες, συστήματα κίνησης και περιστροφής)
Κλίμακα μεγεθών 1. 10mm τυπική διάσταση φέτας (chip) πυριτίου ICs (2006) 2. 0.1mm πλάτος ανθρώπινης τρίχας 3. 0.08mm ηλεκτρονική επαφή σε ηλεκτρονικό chip (φθηνές τεχνολογίες) 4. 0.01mm διάμετρος ερυθρών αιμοσφαιρίων 5. 5μm ηλεκτρονικό transistor (φθηνές τεχνολογίες) διάμετρος ενυδατωμένων λιποσωματίων 6. 1μm διαστάσεις βακτηριδίων πλάτος μεταλλικού καλωδίου (φθηνές τεχνολογίες) 7. 350nm διακριτική δυνατότητα κατασκευής (φθηνές τεχνολογίες) 8. 100nm οι μεγαλύτεροι ιοί (π.χ. έρπις) Κλίμακα μεγεθών (ICs, βιολογία) 9. 90nm ελάχιστο πλάτος μεταλλικού καλωδίου Ics (2006) 10. 65nm ελάχιστη διακριτική δυνατότητα ICs (2006) 11. 45nm αναμενόμενη ελάχιστη διακριτική δυνατότητα ICs (2008) 12. 20nm ελάχιστο εσωτερικό εύρος αγγείων (εγκέφαλος) 13. 10nm οι μικρότεροι ιοί (π.χ. πολιομυελίτιδα) 14. 2nm πλάτος μορίου DNA 15. 1nm διάμετρος μορίων C60-fullerene & nanotubes ΠΗΓΕΣ: New Scientist, Physics World, EUROPRACTICE, Wikipedia,
«Μονολιθική» σύμπτυξη κυκλωμάτων: ΓΙΑΤΙ; Κρύσταλος Quartz Αντιστάσεις, Αντιστάσεις, πηνία, πηνία, πυκνωτές πυκνωτές Κυκλώματα Κυκλώματα ICs ICs Φίλτρα Ραδιοσυχνοτήτων (RF) Σύμπτυξη σε 1 chip ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ (ICs) Γιατί να προτιμήσουμε τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs); δραματική σμίκρυνση --> νέες εφαρμογές χαμηλότερη κατανάλωση ισχύος (οπότε και σμίκρυνση μπαταρίας) χαμηλότερο κόστος κατασκευής Γιατί δεν έχουμε παντού ολοκληρωμένα; τεχνολογικά εμπόδια (π.χ. η διακριτική ικανότητα της διαδικασίας μικροκατασκευής) φυσικοί νόμοι διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (θόρυβος) θερμοδυναμικής χημικά χαρακτηριστικά υλικών (π.χ. ηλεκτρική αντίσταση αγωγού συγκεκριμένης διατομής, διηλεκτρικές ιδιότητες, σημεία τήξεως, κτλ)
ιαδικασία κατασκευής ICs Τρανζίστορ: βασικό συστατικό των ICs V + ΠΥΛΗ V + ΠΥΛΗ V - ΡΕΥΜΑ V - ΡΕΥΜΑ
MEMS: μικροκατασκευές Σωληνοειδή πηνία MEMS
Σπιροειδή πηνία MEMS Ρυθμιζόμενοι πυκνωτές MEMS V tune
Ο «νόμος» του Moore Η πυκνότητα των τρανζίστορ ανά μονάδα εμβαδού πυριτίου διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες. (περίπου 60% αύξηση ανά χρόνο) Έκτοτε έχει βρεθεί ότι ο νόμος αυτός ισχύει επίσης για: Ταχύτητες ψηφιακών μικροεπεξεργαστών Χωρητικότητα μαγνητικών μέσων ψηφιακής αποθήκευσης Χωρητικότητα ψηφιακών τηλ/κών γραμμών (data tsansfer) Ο «νόμος» του Moore
Βιοηλεκτρονικός σχεδιασμός: μια γρήγορη ματιά IC: Integrated circuit (ηλεκτρονικό chip) VLSI: Very Large Scale Integration (τεχνική σχεδιασμού ηλεκτρονικών chips) MEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems (κατασκευές με τεχνικές τύπου VLSI) BioMEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems με προσανατολισμό τις βιολογικές εφαρμογές* * Κάποιοι χρησιμοποιούν τον όρο και για βιολογικής σύστασης μικρο-κατασκευές Μελέτη IDEAS, Σκωτία I ntegrated D iagnostics for E nvironmental and 7 μεταδιδακτορικοί και 12 ακαδημαϊκοί, πανεπιστήμια Εδιμβούργου, Γλασκώβης, Χέριοτ Βατ, Ινστιτούτο SLI στο Λίβινγκτστον A nalytical S ystems
Σχεδιαστικές προδιαγραφές κάψουλας Χαμηλή κατανάλωση ισχύος Χημική ανθεκτικότητα Καταπόσιμο μέγεθος IDEAS Ασύρματη επικοινωνία Ευέλικτη & διαρθρωτική δόμηση Ζωντανή ροή και επεξεργασία δεδομένων Χαμηλό κόστος Ολοκληρωμένος σχεδιασμός system-on-chip Λειτουργικό διάγραμμα κάψουλας IDEAS T Επεξεργασία αναλογικού σήματος ph σ Επεξεργασία αναλογικού σήματος Επεξεργασία αναλογικού σήματος mux ADC Κωδικοποίηση Tx O2 αισθητήρες Επεξεργασία αναλογικού σήματος DAC επεξεργαστής αναμεταδότης
ομή κάψουλας (πρωτότυπο IDEAS1) 32 mm αισθητήρας 1 11.5 mm SoC mini πλακέτα T X αισθητήρας 2 κεραία πηνίο lab-on-a-chip τσιπ ελέγχου αναμεταδότης μπαταρίες Αισθητήρες ph, T, αγωγιμότητας Ολισθηρή προστατευτική μεμβράνη Μεμβράνη διαπερατή σε κατιόντα Γαστρικά υγρά Θάλαμος ηλεκτρολύτη ph Θερμοκρασία Αγωγιμότητα Bulk Silicon Τσιπ αισθητήρων 1
Αισθητήρες IDEAS σε πυρίτιο (φωτογραφίες μικροσκοπίου) σ, T ph, T διαλυμένο οξυγόνο, T Σχεδιάγραμμα πρωτότυπου IDEAS2 SoC Επεξεργασία αναλογικού σήματος από αισθητήρες υαδικός επεξεργαστής ADC 10-bit clock divider Κωδικοποιητής Αναμεταδότης RF
Ραδιοκυματική αναμετάδοση & δέκτης scanning receiver 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 28.0 SPECTRUM ANALYZER GRAPH OF PROTOTYPE (db) TRANSMITTER IN OPERATION 6.5 db, 29.75MHz 28.5 29.0 29.5 30.0 30.5 (MHz) control PC ιατρού data
Πρωτότυπη κάψουλα 2 ης γενιάς (IDEAS2) Αποτελέσματα μετρήσεων in vitro (γυμνοί αισθητήρες σε διάλυμα) Sensor Dynamic Range Cross Correlation Resolution Temperature 0ºC 70ºC 0.829 0.09ºC Conductivity 00.5 10mS/cm 0.995 0.04mS/cm Dissolved O 2 0-8.2 mg/lt 0.950 0.04 mgr/lt ph 4 10 ph units 0.993 0.02 ph units Component Sensor chips 1 & 2 Control chip Transmitter Power Consumption < 1.5mW < 3.4mW < 8.4mW
Μετρήσεις Τ in vitro με πλήρη κάψουλα σε διάλυμα PBS (phosphate buffered saline) 0.04C/bit Μετρήσεις ph in vitro με πλήρη κάψουλα σε διάλυμα PBS (phosphate buffered saline) ph 0.07/bit, μη γραμμική
Βελτιώσεις στην κάψουλα (πρωτότυπο IDEAS3) 8 6 6 6 1 7 5 5 6 4 3 2 OFF ON (1) Mixed signal chip (2) Sensor1 (3) Sensor2 (4) Transmitter (5) Batteries (6) Switch (7) Double-sided PCB (8) Flexible ribbon 32mm x 11.5mm, 3.8gr Συνοπτικά: μελέτη IDEAS 3 τσιπ πυριτίου, 2 περιέχουν αισθητήρες και 1 περιέχει τον «εγκέφαλο» και τον αναμεταδότη. Σχεδιασμός SoC για μελλοντική σύμπτυξη σε 1 τσιπ. 4 είδη αισθητήρων: θερμοκρασία (Τ), ph, αγωγιμότητα (σ) και διαλυμένο οξυγόνο (dissolved oxygen) Όλατακομμάτιασχεδιάστηκαν, κατασκευάστηκαν και ελέγχθηκαν in vitro, τόσο μεμονωμένα όσο και σαν τμήματα κάψουλας 44cc 2x μπαταρίες Varta Ag 2 O τύπου «κουμπιού», 35h ζωής χώρίς τη λειτουργία power saving Κάποιαστάδιαπειραμάτωνμενεκράζώατο2003
Συνοπτικά: μελέτη IDEAS Αισθητήρες: T, ph, αγωγιμότητα, διαλυμένο οξυγόνο Αναμεταδότης: 20 MHz FSK, simplex, εμβέλεια ~2m Μέγεθος: Ισχύς: ομή SoC: Εφαρμογές: Πρόοδος: ιάφορα: Περισσότερα: 44cc (<μέγεθος μπαταρίας!) 2x μπαταρίες 1.55V Ag 2 0, 25mW/540mWh; κατανάλωση κάψουλας ~14mW, 35h lifetime Εξ αρχής επιδίωξη: σύμπτυξη σε 1 τσιπ ιατρική διάγνωση, περιβαλλοντικές 2 πρωτότυπα μοντέλα της κάψουλας σχεδιάστηκαν, κατασκευάστηκαν και ελέγχθηκαν in vitro. Αρχικά στάδια πειραμάτων με νεκρά ζώα. τσιπ τεχνολογίας CMOS, φορητός δέκτης, περισσότερη μείωση κατανάλωσης δυνατή ημοσιεύσεις της ομάδας IDEAS: http://www.see.ed.ac.uk/~aa/publications.html IDEAS: περισσότερες πληροφορίες A miniature integrated electronics sensor capsule for real-time monitoring of the gastrointestinal tract (IDEAS), Alexander Astaras, Mansour Ahmadian, Nizamettin Aydin, Li Cui, Erik Johannessen, Tong-Boon Tang, Lei Wang, Tughrul Arslan, Steve P. Beaumont, Brian W. Flynn, Alan F. Murray, Stuart W. Reid, Philippa Yam, Jonathan M. Cooper, David R.S. Cumming. Proceedings of the IEEE ICBME conference, Singapore, Dec 3-7 2002. Implementation of multichannel sensors for remote biomedical measurements in a microsystems format, Johannessen, E.A.; Lei Wang; Li Cui; Tong Boon Tang; Ahmadian, M.; Astaras, A.; Reid, S.W.J.; Yam, P.S.; Murray, A.F.; Flynn, B.W.; Beaumont, S.P.; Cumming, D.R.S.; Cooper, J.M.; Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, Volume 51, Issue 3, March 2004 Page(s):525 535 http://www.see.ed.ac.uk/~aa/publications.html
Κάψουλα Given Imaging, Ισραήλ Κάψουλα M2A, δέκτης καταγραφέας, λογισμικό παρουσίασης δεδομένων σε PC Έγχρωμη φωτογραφική CMOS, φωτιστικό LED, αναμεταδότης Επεξεργασία και εξέταση δεδομένων off-line Κυκλοφορεί στην αγορά διαφόρων χωρών ΕΕ και ΗΠΑ, λίστα ασφαλιστικού Πορτογαλίας ιαφημίζεται σαν μια πιο αποτελεσματική και λιγότερο στενάχωρη για τον ασθενή μορφή ενδοσκόπησης Given Imaging, Israel (εταιρεία) Αισθητήρες: Έγχρωμος φωτογραφικός αισθητήρας CMOS Αναμεταδότης:? Μέγεθος: Ισχύς: ομή SoC: Εφαρμογές: Πρόοδος: ιάφορα: Περισσότερα: ~10cc, 11mm x 26mm, 4gr?, 8+ ώρες χρήσης Όχι (θρίαμβος μικροσυσκευασίας?) Ιατρική διάγνωση, ασύρματη ενδοσκόπηση Κυκλοφορεί στο εμπόριο Φορητός δέκτης καταγραφής, οι εικόνες συναρμολογούνται σε video off-line Given Imaging Ltd, Yoqneam, Israel http://www.givenimaging.com/
Παράλληλες μελέτες: Integrated Microsystems Project, Korea Integrated Microsystems Project, Korea Αισθητήρες: Αναμεταδότης: Μέγεθος: Ισχύς: όμηση SoC: Εφαρμογές: Πρόοδος: ιάφορα: Περισσότερα: Φωτογραφικός, T, ph, χημικοί. Εργαλεία: σύριγγα, λαβίδα, τροχός, προπέλα duplex αναμετάδοση Όγκος <10cc, διάμετρος <10mm 2W/2Wh, 8mmx8mm custom battery Μέγιστη δυνατή Ιατρική ενδοσκόπηση, χορήγηση φαρμάκου, εξέταση-διόρθωση σωλήνων, στρατιωτικές Άγνωστη; Κονδύλιο 10 χρόνων = $252εκ Βάση καταγραφής στον καρπό, αρθρωτή κάψουλα «κάμπια» + ικανότητα περιστροφής, modular, συνεργασία με υπερηχογράφηση IMP: Integrated Microsystems Project, IMC, Korea. http://microsystem.re.kr/
WINS: Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας, Λος Άντζελες WINS = Wireless Integrated Network Sensors. Αναμεταδότης duplex με εμβέλεια μέχρι 100m επιτρέπει διαδικτύωση Αισθητήρες επιτάχυνσης/δόνησης, θερμικός υπέρυθρος/ κίνησης ψηφιακό channel analyzer επιτρέπει τη χρήση του υπέρυθρου αισθητήρα ως αισθητήρα κίνησης, σε συνδυασμό με τη δόνηση Αναλογικά κυκλώματα RF τεχνολογίας HPCMOS, τρανζίστορ MOSFET σε ειδική λειτουργία (weak inversion mode) και κεραία πηνίο υψηλής απόδοσης (high-q inductors) για ελαχιστοποίηση κατανάλωσης η βιβλιογραφία αναφέρει κατασκευή επιμέρους κομματιών αλλά όχι τελικά συναρμολόγηση (ενδεχομένως λόγω στρατιωτικού απορρήτου) WINS: U of California, Los Angeles, USA Αισθητήρες: Αναμεταδότης: Μέγεθος: Ισχύς: όμηση SoC: Εφαρμογές: Πρόοδος: ιάφορα: Περισσότερα: επιτάχυνσης/δόνησης, θερμικός υπέρυθρος duplex, 100m, κεραία τύπου πηνίου υψηλής απόδοσης για χαμηλή κατανάλωση ισχύος Ασαφές, αλλά μικρότερο πακέτου τσιγάρων 3V, της τάξης μw (σύνολο ασαφές) Ναι, ασαφές σε πιο βαθμό κυρίως στρατιωτικές, βιομηχανική αυτοματοποίηση, περιβαλλοντικές Η μελέτη συμπληρώθηκε περιέχει channel analyzer (!), εκτεταμένα δυαδικά φίλτρα, τεχνολογία HPCMOS, ισχυρίζονται πολύ χαμηλή κατανάλωση RF Low power wireless communication and signal processing circuits for distributed microsensors, Asada, G.; Burstein, A. et al, Proceedings, Circuits and Systems, ISCAS, v4, 1997, p 2817-2820 http://www.janet.ucla.edu/wins/
WIMS: Πανεπιστήμιο Μίσιγκαν, Αν Άρμπορ WIMS: Wireless Integrated Microsystems αισθητήρες MEMS θερμοκρασίας, βαρομετρικής πίεσης, υγρασίας, επιτάχυνσης/δόνησης διαθέτει μικροεπεξεργαστή Motorola 68HC11 ιάρκεια ζωής 30 ημερών (αναφορά/1 λεπτό) πρωτότυπο 50cc (διαστάσεις όσο 4x πιστωτικές) συναρμολογήθηκε και ελέγχθηκε στο ύπαιθρο WIMS: Πανεπιστήμιο Μίσιγκαν, Αν Άρμπορ Αισθητήρες: Αναμεταδότης: Μέγεθος: Ισχύς: όμηση SoC: Εφαρμογές: Πρόοδος: ιάφορα: Περισσότερα: T, βαρομετρική, επιτάχυνση, υγρασία 315 MHz ASK, simplex 50cc (4x πιστωτικές), στόχος 10cc μπαταρίες Li 3V, 275mAh; κατανάλωση <530μW στα σχέδια, εφαρμοσμένη επιμέρους ιατρική διάγνωση & εμφύτευση, αυτοκίνηση (έξυπνοι δρόμοι), περιβαλλοντικές, στρατιωτικές πραγματοποιήθηκαν έλεγχοι πεδίου αισθητήρες CMOS MEMS (χρειάζονται μετέπειτα επεξεργασία), 30 ημέρες ζωής, μικροεπεξεργαστής, σειριακή θύρα RS-232, ικανότητες αυτορύθμισης (self-calibration) http://www.wimserc.org/
Μελλοντικές κατευθύνσεις (ιατρικές) Εξυπνότερα εμφυτεύματα (προληπτικά, θεραπευτικά) ιαδικτυώσεις αισθητήρων στο σώμα, στο σπίτι, νοσοκομείο Κίνηση συσκευών μέσα στο σώμα (IMP Κορέας, Norika Ιαπωνίας) υνατότητα χορήγησης φαρμάκου και ασύρματης λαπαροσκοπικής χειρουργικής επέμβασης Άντληση ισχύος από τον περιβάλλοντα χώρο Σμίκρυνση αισθητήρων σε επίπεδο μικρόμετρων-νανόμετρων (MIT smart dust project) Περίπλοκα lab-on-a-chip για αναλύσεις εκτός σώματος (λ.χ. γρήγορη-πλήρης ανάλυση DNA με 1 σταγόνα αίματος με PC) Έξυπνα μικροβιολογικά φίλτρα, γρήγορες επιτόπου αναλύσεις Περισσότερες πληροφορίες, επικοινωνία ρ. Αλέξανδρος Αστάρας alexander.astaras@gmail.com http://www.see.ed.ac.uk/~aa/publications.html +30-231-030-0324 (γραφείο, επάνω όροφος)
Ερωτήσεις Απαντήσεις Τί είναι τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs) και γιατί επικράτησαν άλλων μορφών κυκλωμάτων; Είναι μικροηλεκτρονικά κυκλώματα υλοποιημένα σε φέτες πυριτίου με εμβαδό της τάξης μερικών mm 2. Επικράτησαν γιατί είναι μικρότερα, φθηνότερα και καταναλώνουν λιγότερη ισχύ από προγενέστερες μορφές κυκλωμάτων. Ερωτήσεις Απαντήσεις Τί είναι το Very Large Scale Integration (VLSI); Είναι η πλέον διαδεδομένη τεχνική μικροηλεκτρονικού σχεδιασμού, με την οποία σχεδιάζονται σχεδόν όλα τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs) πυριτίου της αγοράς.
Ερωτήσεις Απαντήσεις Τί είναι τα μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα MEMS και τί τα BioMEMS? Τα MEMS είναι γενικής φύσης μικροκατασκευές σε κλίμακες mm-nm (10-3 m 10-9 m), συνήθως πάνω σε φέτες πυριτίου, χρησιμοποιώντας τεχνικές κατασκευής μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Τα BioMEMS είναι τα MEMS που δημιουργήθηκαν με στόχο τις βιολογικές εφαρμογές (ο όρος ενίοτε χρησιμοποιείται και για μικροκατασκευές συναρμολόγησης βιολογικών υλικών.) Ερωτήσεις Απαντήσεις Τί μας πληροφορεί ο «νόμος» του Moore; Πού αλλού διαπιστώθηκε εκ των υστέρων ότι ισχύει; Ο «νόμος» του Moore μας πληροφορεί ότι η πυκνότητα των τρανζίστορ που χωρούν σε συκεκριμένο εμβαδό μιας φέτας πυριτίου διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες (λόγω τεχνολογικής βελτίωσης). Εκ των υστέρων διαπιστώθηκε ότι ισχύει και για τις μέγιστες ταχύτητες λειτουργίας των ψηφιακών μικροεπεξεργαστών, τη χωρητικότητα των μαγνητικών μέσων ψηφιακής αποθήκευσης, καθώς και τη χωρητικότητα μεταφοράς ψηφιακών δεδομένων των τηλεπικοινωνιακών γραμμών.
Ερωτήσεις Απαντήσεις Σε τί ελάχιστη κλίμακα κατασκευάζονται πλέον μαζικά τα βασικά μικροηλεκτρονικά στοιχεία, τα transistors πυριτίου; Σε κλίμακα νανόμετρων (<10-6 m). Ερωτήσεις Απαντήσεις Αναφέρετε 3 βασικά πλεονεκτήματα της ασύρματης ενδοσκόπησης έναντι της ενσύρματης. Καλύπτει ολόκληρο το γαστρεντερικό εν απαιτείται συνεχής παρουσία ιατρού, αυτονομία ασθενή Ελάχιστα παρεμβατική, πολύ χαμηλές πιθανότητες τραυματισμού Κόστος συγκρίσιμο, μειώνεται
Ερωτήσεις Απαντήσεις Αναφέρετε 3 βασικά μειονεκτήματα της ασύρματης ενδοσκόπησης έναντι της ενσύρματης. Περιορισμός ηλεκτρικής ισχύος (μπαταρίες) Όχι ακόμα δυνατή η παραμονή στο ίδιο σημείο Αλλαγή οπτικής γωνίας κατά την εξέταση Ερωτήσεις Απαντήσεις Τί κυρίως περιορίζει το έλάχιστο μέγεθος των συσκευών ασύρματης τηλεμετρίας που σχεδιάζονται για χρήση εντός του ανθρώπινου σώματος; Η τροφοδοσία ισχύος, δηλ. το μέγεδος της μπαταρίας.