უკაბელო, იმპლანტირებადი სენსორი: ანევრიზმის გართულებების მყისიერი აღმოჩენა

გააზიარე

ანევრიზმის მკურნალობის შემდეგ, ყველაზე დიდი საფრთხე სისხლის გაჟონვაა სტენტ-გრაფტის ირგვლივ, რომლის დროული აღმოჩენა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, თუმცა ხშირად რთულია. სწორედ ამ ხარვეზის შესავსებად, რათა პოსტოპერაციული მოვლა უფრო უსაფრთხო გახდეს, ჯორჯიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტისა და ემორის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა, Dr. Woon-Hong Yeo-ს ხელმძღვანელობით, შეიმუშავეს რევოლუციური უკაბელო სენსორი, რომელიც ენდოვასკულური ანევრიზმის აღდგენის (EVAR) დროს იმპლანტირდება. სენსორი უზრუნველყოფს სისხლის გაჟონვის  უწყვეტ და არაინვაზიურ მონიტორინგს.

EVAR წარმატებით გამოიყენება მუცლის აორტის ანევრიზმის სამკურნალოდ. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ ეს მეთოდი ნაკლებად ინვაზიურია, ის არ გამორიცხავს ენდოლიკებით (შინაგანი სისხლის გაჟონვის) გართულებას, რაც თავის მხრივ ანევრიზმის შემდგომ ზრდას უწყობს ხელს. I ტიპის ენდოლიკი (გამოწვეული სტენტის მიმაგრების ადგილებზე არასრული იზოლაციით) შესაძლოა ფატალური აღმოჩნდეს და შესაბამისად მოითხოვს სწრაფ რეაგირებას.

ენდოლიკების მონიტორინგი, რომელიც ტრადიციულად ხორციელდება პერიოდული CT და MRI სკანირებით, არაოპტიმალურია. მათი ძირითადი ნაკლოვანებებია რადიაცია, დიდი დანახარჯები და მონიტორინგის იშვიათი სიხშირე, რის გამოც სისხლის გაჟონვა შესაძლოა გამოგვეპაროს.

სენსორის მუშაობის პრინციპი

ამ პრობლემის მოსაგვარებლად, მეცნიერებმა სტენტ-გრაფტში ჩააშენეს პაწაწინა, მოქნილი, ტევადი სენსორი. ეს ტექნოლოგია გაჟონვას ავლენს ელექტრული სიგნალების ცვლილების გაზომვით, რომლებიც გამოწვეულია სისხლის დაგროვებით სტენტსა და არტერიის კედელს შორის.

სენსორის ულტრა თხელი დიზაინი (5 მიკრომეტრი) უზრუნველყოფს, რომ ის არ აფერხებს სტენტის მუშაობას ან სისხლის ნაკადს. მონაცემები გადაიცემა უკაბელოდ LC რეზონანსული წრედის (წრედი, რომელიც იყენებს ინდუქტორსა (L) და კონდენსატორს (C) მონაცემთა გადასაცემად გარე წამკითხველ მოწყობილობასთან ბატარეების გარეშე) მეშვეობით, რომელიც უკავშირდება პაციენტის მუცელზე მოთავსებულ გარე წამკითხველს. ეს მექანიზმი იძლევა ენდოლიკის უწყვეტი, რეალურ დროში მონიტორინგის საშუალებას ინვაზიური პროცედურების გარეშე.

A) სქემატურად არის წარმოდგენილი იმპლანტირებული სენსორი, რომელიც აორტის ანევრიზმის სტენტზეა დამონტაჟებული. ნაჩვენებია სისხლის გაჟონვის უსადენო დეტექცია, რომელიც იყენებს ტევადობით მოდულაციის საფუძველზე მიღებულ რეზონანსული სიხშირის მონაცემებს. B) სტენტის ადგილმდებარეობის გასარკვევად, ოთხი სენსორია განაწილებული მის გარშემოწერილობაზე. ეს კონფიგურაცია საშუალებას იძლევა, მუდმივად ვაკონტროლოთ სტენტის ზუსტი პოზიცია. C) ტევადობის ზრდა ენდოლიკის აღმოსაჩენად. ნორმალურ პირობებში (მარცხნივ) ტევადობა დაბალია. სისხლის გაჟონვის შემთხვევაში (მარჯვნივ) კი ტევადობა იზრდება. D) სქემატური ილუსტრაცია განივ კვეთაზე გვიჩვენებს, თუ როგორ არის განლაგებული ელექტროდი სისხლძარღვის კედელსა და სტენტს შორის, ასევე ნაჩვენებია ტევადი სენსორის ელექტრული ველის განაწილება.

გამძლეობა და პრაქტიკულობა

ღორის არტერიის მოდელებზე ჩატარებულმა ტესტებმა დაამტკიცა, რომ სენსორი უმაღლესი სიზუსტით ავლენს მცირე მოცულობის გაჟონვასაც კი. ასევე, პარალელურად შესაძლებელია ისეთი მონაცემების კონტროლიც, როგორიცაა გულისცემა და სისხლის ნაკადის სიჩქარე. სენსორის საოცარი მდგრადობა სტენტის 1000-ზე მეტი გაფართოება-შეკუმშვის ციკლის შემდეგაც კი, ადასტურებს, რომ ის მზად არის აორტის მაღალი წნევის გარემოში ხანგრძლივი მუშაობისთვის.

მთავარი ინოვაციაა სპეციალურად შექმნილი თერმული წებო, რომელიც სენსორს საიმედოდ აფიქსირებს სტენტ-გრაფტის ქსოვილზე. ეს წებოვანი მასალა მოქნილი, ბიოთავსებადი და გამძლეა, რაც გარანტიას იძლევა, რომ სენსორი დარჩება ადგილზე ისე, რომ არ დააზიანოს სისხლძარღვის კედელი და არ დაარღვიოს სტენტის ჰერმეტულობა.

სიგნალის გადაცემა ეფუძნება სტენტში ჩაშენებულ მძლავრ ინდუქტორებს, რაც უზრუნველყოფს ელექტრომაგნიტური სიგნალების შეღწევას 6 სმ სიღრმის ქსოვილში (მუცლის აორტის სიღრმე) და მათ საიმედო მიღებას გარე მოწყობილობით. რადგან სისტემა არ საჭიროებს ბატარეებს ან დამატებით იმპლანტებს, ის პრაქტიკულია ფართო კლინიკური გამოყენებისთვის.

ეს მოქნილი სენსორული ტექნოლოგია მომავალში შესაძლოა გამოიყენონ სხვა სისხლძარღვოვანი პათოლოგიების მონიტორინგისა და ფიზიოლოგიური ინფორმაციის დეტალურად შეგროვების მიზნით. ეს არის უმნიშვნელოვანესი გარღვევა ანევრიზმების უსაფრთხო მართვისა და ჯანმრთელობის პერსონალიზებული მიდგომის ჩამოყალიბებისთვის.

წყარო: Science




გააზიარე

spot_img

სხვა სიახლეები