研究人员提出并构建了柔性多路复用气球集成系统

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研究人员提出并构建了柔性多路复用气球集成系统

发表于 2020-09-20 09:41:10
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西安交通大学、美国西北大学及乔治华盛顿大学等机构研究人员,提出并构建了柔性多路复用气球集成系统,实现了柔性器件设计、多功能集成、器件阵列设计(实现信号面扫描),有望在人体心脏微创手术上获得重要应用。9月7日,相关论文刊登于《自然—生物医学工程》。

心脏微创手术通过小的经皮切口(如大腿动脉切口)插入先进的诊断和治疗工具,从而实现心血管疾病、癌症等疾病的治疗,与传统手术相比,恢复时间短且风险低。医用导管可作为载体递送其他医疗器件或生物材料,并在微创手术过程中捕获多种信息,以及实现力、电、热等多种刺激。然而,当前医疗导管存在机械刚度大或柔顺性不足、器件单一、功能单一等问题,阻碍了其应用。

该柔性多路复用传感系统由压力传感器阵列、温度传感器阵列、电极阵列组成。每一个功能层都可以单独实现信号响应,如压力传感器阵列能够实现各类接触压力的精确测量、温度传感器能够实现生物器件和组织温度的高时空分辨率测量等。该系统能够同时实现阵列化检测、多功能监测,且能够承受双向30%的可拉伸性,具有高的使用寿命及循环稳定性。研究人员将新系统与手术工具集成在一起,实现了人体/小白兔心脏组织微创手术过程中的压力、温度和电生理参数等多功能和多信号响应测试。该系统有望使医生在更短时间内完成手术,并获得丰富的生理学信息。

用于微创手术的多模式、多路复用的柔性传感系统。

专家认为,除心脏微创手术外,新型多路复用柔性传感系统未来可能应用于生物医学的其他领域,例如神经工程和可穿戴设备。

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