Alat bedah baru dengan sensor pintar dapat memajukan operasi dan terapi jantung – ScienceDaily

Alat bedah baru dengan sensor pintar dapat memajukan operasi dan terapi jantung – ScienceDaily


Para peneliti mengembangkan kelas baru instrumen medis yang dilengkapi dengan sistem elektronik lunak canggih yang dapat secara dramatis meningkatkan diagnosis dan perawatan sejumlah penyakit dan kondisi jantung.

Terperinci dalam makalah baru yang diterbitkan di jurnal Teknik Biomedis Alam, para peneliti, yang dipimpin oleh para insinyur di Universitas George Washington dan Universitas Northwestern, menerapkan matriks sensor elektroda dan aktuator yang dapat diregangkan dan fleksibel, bersama dengan sensor suhu dan tekanan, ke sistem kateter balon, yang sering digunakan dalam pembedahan atau ablasi invasif minimal untuk perawatan. kondisi seperti aritmia jantung.

Sistem baru, yang lebih sesuai dengan jaringan lunak tubuh daripada perangkat saat ini, dapat melakukan berbagai fungsi, termasuk: pengukuran suhu in vivo secara bersamaan, kekuatan kontak dan parameter elektrofisiologis; kemampuan untuk menyesuaikan fungsi diagnostik dan terapeutik; dan umpan balik waktu nyata. Sistem baru ini juga dapat secara dramatis mengurangi lamanya prosedur ablasi invasif dan paparan radiasi sinar-X pasien dan dokter.

SITUASI

Banyak operasi invasif minimal yang mengandalkan kateter yang dimasukkan ke dalam tubuh melalui sayatan kecil untuk melakukan pengukuran diagnostik dan intervensi terapeutik. Dokter, misalnya, menggunakan pendekatan berbasis kateter ini untuk memetakan dan mengobati detak jantung tidak teratur, atau aritmia, seringkali dengan mencari dan membunuh atau menghilangkan area jaringan jantung yang menyebabkan aritmia.

Meskipun banyak digunakan dalam pembedahan, pendekatan berbasis kateter saat ini memiliki sejumlah kelemahan. Kekakuan perangkat kateter saat ini berarti mereka tidak sesuai dengan baik dengan jaringan biologis yang lembut, yang berdampak pada pemetaan dengan ketelitian tinggi dari sinyal elektrofisiologis organ. Perangkat saat ini melakukan kontak hanya dengan sebagian kecil organ pada satu waktu, sehingga perlu untuk terus-menerus memindahkan probe, memperpanjang prosedur medis. Sistem kateter saat ini juga dibatasi dalam jumlah fungsi yang dapat mereka lakukan, mengharuskan dokter menggunakan beberapa kateter dalam satu prosedur ablasi.

Selain itu, prosedur yang panjang – misalnya, untuk menemukan dan mengikis jaringan yang menyebabkan aritmia – berisiko membuat pasien dan dokter terkena sinar-X yang berpotensi merusak, karena dokter mengandalkan gambar sinar-X selama operasi untuk memandu kateter mereka.

KEUNTUNGAN

Kelas instrumen baru yang dikembangkan para peneliti akan memungkinkan dokter memperoleh informasi elektrofisiologi yang kaya dan menyelesaikan operasi dalam waktu yang lebih singkat dengan sistem kateter berinstrumen tunggal.

Dengan melengkapi kateter balon dengan komponen elektronik konformal organ yang canggih, sensor dan aktuator, para peneliti mengatasi kekurangan sistem saat ini. Kemajuan khusus dari sistem sebelumnya meliputi:

* Sensor dan aktuator yang diinstrumentasi dalam format array multiplexing dapat menyelidiki sifat kompleks jaringan, khususnya di jantung yang berdetak. Ini akan memungkinkan, misalnya, untuk lokalisasi yang lebih baik dari sumber aritmia mematikan yang menyebabkan kematian jantung mendadak.

* Perangkat multilayer dan arsitektur multifungsi dengan fungsi diagnostik dan terapeutik gabungan meningkatkan sejumlah prosedur jantung invasif minimal, termasuk frekuensi radio atau ablasi elektroporasi ireversibel – di mana sel jantung atau saraf terkikis, atau “terbakar”, untuk menghilangkan sumber aritmia – – dan pengiriman obat dan biomaterial lainnya langsung ke dalam sel melalui proses yang disebut elektroporasi reversibel.

* Kemampuan untuk kontrol umpan balik waktu nyata, diaktifkan oleh operasi sensor dan aktuator multimodal secara simultan.

“Kami telah mengambil bahan terobosan baru dan teknik fabrikasi yang biasanya digunakan oleh industri semikonduktor dan menerapkannya pada bidang medis, dalam hal ini kardiologi, untuk memajukan kelas baru instrumen medis yang akan meningkatkan hasil jantung bagi pasien dan memungkinkan dokter untuk memberikan yang lebih baik. , perawatan yang lebih aman dan lebih khusus untuk pasien, “kata Igor Efimov, Profesor Teknik Biomedis Alisann dan Terry Collins di Universitas George Washington

“Kateter yang keras dan kaku tidak dapat menyesuaikan diri dengan jantung karena jantung itu sendiri tidak keras dan kaku. Kami memanfaatkan kemajuan kami dalam elektronik yang lembut, dapat diregangkan, dan fleksibel untuk mengembangkan perangkat medis yang mencakup rangkaian sensor dan aktuator yang elastis dan saling berhubungan, yang mampu dengan lembut dan dengan lembut menyesuaikan dengan permukaan jaringan. Hasilnya meningkatkan keakuratan dan ketepatan proses pembedahan terkait, untuk perawatan yang lebih cepat, kurang berisiko dan lebih efektif, “-kata John A. Rogers, Louis A. Simpson dan Profesor Kimberly Querrey dari Ilmu dan Teknik Material , Teknik Biomedis dan Bedah Neurologis di Northwestern University

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Togel Hongkong

Author Image
adminProzen