可拉伸的无线传感器有望治愈动脉瘤

佐治亚理工学院的研究人员正在开发一种可植入人体大脑血管的小型可拉伸无线传感器。该传感器可以帮助临床医生评估动脉瘤凸起的愈合,如果它们爆裂可能导致死亡或严重伤害。

  佐治亚理工学院的研究人员正在开发一种可植入人体大脑血管的小型可拉伸无线传感器。该传感器可以帮助临床医生评估动脉瘤凸起的愈合,如果它们爆裂可能导致死亡或严重伤害。

  无电池可伸缩传感器设计用于缠绕植入的支架或分流器,以控制受动脉瘤影响的血管中的血流。它使用导管系统插入并使用感应信号耦合以允许无线检测仿生脑动脉瘤血流动力学。目前,监测脑动脉瘤的进展需要使用对比材料重复血管造影成像,这可能具有有害的副作用。

  传感器通过3D打印技术制造,以在弹性体基底上形成导电银迹。据研究人员称,使用增材制造可以在一步中生成非常小的电子特征,而无需使用多步光刻。

  “我们传感器的优点在于它可以无缝集成到临床医生已用于治疗动脉瘤的现有医疗支架或分流器上,”佐治亚理工学院George W. Woodruff机械工程学院助理教授Woon-Hong Yeo说。“我们可以用它来测量流入动脉瘤囊的血流,以确定动脉瘤愈合的程度,并在血流量变化时提醒医生。”

  “对于已经完成手术的患者,我们可以在不使用任何成像工具的情况下判断动脉瘤是否应该闭塞,”Yeo说。“我们将能够准确地测量血流量,以检测每秒0.05米的变化。”

  六层传感器由生物相容的聚酰亚胺制成,两个单独的网格图案层由银纳米粒子,电介质和软聚合物包封材料制成。它包括一个线圈,用于拾取从位于身体外部的另一个线圈传输的电磁能量。流过植入的传感器的血液改变其电容,这改变了通过传感器的信号到达位于体外的第三线圈。在实验室里,Yeo的团队测量了距离植入肉类的传感器6厘米处的电容变化,以模拟脑组织。

  “流量与我们可以测量的电容变化非常相关,”Yeo说。“我们已经使传感器非常薄且可变形,因此它可以响应血流量的微小变化。”

  动脉瘤传感器的下一阶段将能够测量血管中的血压以及流速。“我们将能够衡量压力对流量变化的影响,”Yeo解释道。“这将使该设备可用于其他应用,如颅内压测量。”

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