摘要
医学新闻 ，一项新的研究表明，一种新型的可伸缩无线传感器可以实时监测脑动脉瘤的愈合情况。研究结果发表在《高等科学》杂志上。
医学新闻，一项新的研究表明，一种新型的可伸缩无线传感器可以实时监测脑动脉瘤的愈合情况。研究结果发表在《Advanced Science》杂志上。
一种小到可以植入人脑血管的无线传感器，可以帮助临床医生评估动脉瘤的愈合情况。这种可伸缩的传感器不需要电池就能工作，它将被植入支架或分流器，以控制受动脉瘤影响的血管中的血流。
为了降低成本和加速制造，可伸缩传感器的制造使用气溶胶喷射3D打印在弹性基板上创建导电银痕迹。3D增材制造技术使生产非常小的电子功能在一个单一的步骤，而不使用传统的多步骤光刻工艺在洁净室。该设备被认为是气溶胶喷射3D打印的第一个演示，用于生产可植入的、可伸缩的无线监测传感系统。
“我们传感器的美妙之处在于,它可以无缝集成到现有的医学支架或流分流,临床医生已经使用治疗动脉瘤,“Woon-Hong Yeo说,佐治亚理工学院的助理教授乔治·w·伍德拉夫机械工程学院和华莱士·h·库尔特生物医学工程系乔治亚理工大学和艾莫利大学。“我们可以用它来测量流入动脉瘤囊的血液流量，以确定动脉瘤的愈合情况，并在血液流量发生变化时提醒医生。”
植入导管系统后，传感器将利用信号的感应耦合，实现对仿生脑动脉瘤血流动力学的无线检测。
现在，监测脑动脉瘤的进展需要使用可能产生有害副作用的造影剂反复进行血管造影成像。由于成本和潜在的负面影响，成像技术的使用必须受到限制。然而，放置在血管中的传感器可以在不使用成像染料的情况下更频繁地进行评估。
“对于已经做过手术的病人，我们将能够在不使用任何成像工具的情况下判断动脉瘤是否堵塞。”Yeo说。“我们将能够精确地测量血液流量，以检测每秒0.05米的微小变化。”
该六层传感器由生物相容性聚酰亚胺制成，这是由纳米银颗粒(一种介电体和软聚合物封装材料)制成的两层网格图案。传感器将被包裹在支架或分流器周围，其直径必须小于2或3毫米，以适应血管。
该传感器包括一个线圈，用于接收从位于体外的另一个线圈传输的电磁能量。流经植入传感器的血液会改变它的电容，电容会改变流经传感器的信号，使其传输到位于体外的第三个线圈。在实验室里，杨和他的同事测量了距离植入肉中的传感器6厘米的电容变化，以模拟脑组织。
“流量与我们可以测量的电容变化有很好的相关性，”杨说。“我们已经使传感器非常薄，可以变形，所以它可以对血液流量的微小变化做出反应。”
气溶胶喷射3D打印技术的使用对于生产传感器所需的可伸缩和灵活的电子产品至关重要。该技术使用喷雾颗粒来创建图案，允许比传统喷墨打印更小的特征尺寸。
杨说:“我们可以控制打印速度、打印宽度和喷射的材料量。”“每一种材料的参数都可以优化，我们可以使用粘度范围广泛的材料。”
由于传感器可以在不需要昂贵的洁净室设备的情况下一步完成制造，因此可以以更低的成本大批量生产。
动脉瘤传感器的下一阶段将能够测量血管内的血压和流速。杨解释说:“我们将能够测量压力对流量变化的影响。”“这将允许该设备用于其他应用，如颅内压测量。”
杨的研究团队还开发了一种灵活的可穿戴健康监测器，能够提供心电图和其他信息。他说，监测技术的成功证明了基于纳米材料、可拉伸力学和机器学习算法的智能和连接无线软电子技术的潜力。
“我们很高兴人们现在认识到这项技术的潜力，”杨补充说。“有很多机会将这种传感机制整合到可植入人体的超薄薄膜中。”
来源：Medindia
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