Созданы новые хирургические инструменты с интеллектуальными датчиками

Ученые создали новый класс медицинских инструментов, оснащенных системой мягкой электроники, он улучшает диагностические и терапевтические вмешательства при минимально инвазивных операциях. В новой статье, опубликованной в журнале Nature Biomedical Engineering, исследователи во главе с инженерами из Университета Джорджа Вашингтона и Северо-Западного университета рассказали о своих результатах.

Во многих малоинвазивных хирургических вмешательствах используются катетеры, вводимые в тело через небольшие разрезы для проведения диагностических измерений и терапевтических вмешательств. Врачи, например, используют этот подход на основе катетера для картирования и лечения нерегулярных сердечных сокращений или аритмий, часто путем обнаружения и уничтожения или удаления области сердечной ткани, которая вызывает аритмии.

Несмотря на широкое применение в хирургии, нынешний катетерный подход имеет ряд недостатков. Жесткость современных катетерных устройств приводит к тому, что они плохо прилегают к мягким биологическим тканям. В конечном итоге это влияет на высокоточное отображение электрофизиологических сигналов органа. Современные устройства контактируют только с небольшой частью органа за один раз, поэтому необходимо постоянно перемещать зонд, что удлиняет медицинские процедуры. Кроме того, существующие катетерные системы также ограничены по количеству функций, которые они могут выполнять, что требует от врачей использования нескольких катетеров в одной процедуре абляции.

Стоит учитывать, что длительные процедуры — например, для определения местоположения и удаления тканей, вызывающих аритмию, — рискуют подвергнуть и пациента, и врача потенциально опасному рентгеновскому излучению, поскольку врачи полагаются на рентгеновские изображения во время операции для направления своих катетеров.

Все эти сложности вдохновили разработчиков на создание нового класса медицинских инструментов, оснащенных передовой системой мягкой электроники, которая может значительно улучшить диагностику и лечение ряда сердечных заболеваний и состояний.

Разработчики применили растягивающиеся и гибкие матрицы электродных датчиков и исполнительных механизмов, а также датчиков температуры и давления к баллонному катетеру. Эта система часто используется при минимально инвазивных операциях или абляции для лечения таких состояний, как сердечная аритмия.

Новая система, которая лучше приспосабливается к мягким тканям тела, чем существующие устройства, может выполнять множество функций. Речь идет об одновременном измерении in vivo температуры, силы контакта и электрофизиологических параметров; возможность настройки диагностических и терапевтических функций; обратная связь в реальном времени. Новая система также может значительно сократить продолжительность инвазивных процедур абляции и облучение пациентов и врачей рентгеновским излучением.

Читать также

Посмотрите на 3D-карту Вселенной: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых

Ученые выяснили, почему дети являются самыми опасными переносчиками COVID-19

Выяснилось, что заставило цивилизацию майя покинуть свои города

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
На Кузбассе обнаружили останки флоры и фауны эпохи динозавров
Наука
Кудиты вместо кубитов: физики написали инструкцию для создания кудитных квантовых процессоров
Новости
Астрономы нашли «потерянную» половину материи во Вселенной
Космос
Микробы оказались каннибалами: голодные бактерии поедают соседей, чтобы выжить
Наука
Математики прочитают открытые лекции по оптимизации в Университете Иннополис
Иннополис
Solar Orbiter впервые сфотографировал полярную область на Солнце
Космос
Физики смоделировали «создание света из ничего» в вакууме
Наука
«Уэбб» рассмотрел ледяной мир на странной орбите вблизи Солнечной системы
Космос
В Китае человеческие сердца впервые вырастили в эмбрионах свиней
Наука
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Космос
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука