Slimme Sensor-ingeschakelde Chirurgische Instrumenten Transformeren Hartchirurgie en Therapie

Flexibele Ballonkatheter met Geavanceerde Elektronica voor Betere Hartbehandelingen

Veel minimaal invasieve operaties zijn afhankelijk van katheters die door kleine snijwonden in het lichaam worden ingebracht om diagnostische metingen en therapeutische interventies uit te voeren. Artsen gebruiken bijvoorbeeld deze katheter-gebaseerde benadering om onregelmatige hartslagen (arythmieën) te karteren en te behandelen, vaak door het cardiale weefselgebied dat de arythmieën veroorzaakt te lokaliseren en te doden of ablateren.

Nadelen van Huidige Katheters

Hoewel wijd gebruikt in chirurgie, heeft de huidige katheter-gebaseerde benadering een aantal nadelen. De rigiditeit van de huidige katheterapparaten betekent dat ze zich niet goed aanpassen aan zachte, biologische weefsels, wat invloed heeft op hoge-getrouwheid kartering van een orgaans electrofysiologische signalen. Huidige apparaten maken contact met slechts een klein deel van een orgaan tegelijk, wat het noodzakelijk maakt om een probe constant te verplaatsen, wat medische procedures verlengt. Huidige kathetersystemen zijn ook beperkt in het aantal functies die ze kunnen uitvoeren, wat artsen dwingt om meerdere katheters in een enkele ablatieprocedure te gebruiken.

Daarnaast riskeeren lange procedures – bijvoorbeeld om weefsels die arythmieën veroorzaken te lokaliseren en ablateren – zowel patiënt als arts bloot te stellen aan potentiëel schadelijke röntgenstraling, aangezien artsen zich tijdens de operatie op röntgenbeelden sturen om hun katheters te sturen. Om deze problemen aan te pakken, hebben onderzoekers een nieuwe klasse medische instrumenten ontwikkeld uitgerust met een geavanceerd zacht elektronicasysteem dat de diagnoses en behandelingen van een aantal hartziektes en aandoeningen dramatisch kan verbeteren.

Nieuwe Systeem met Strekbare Sensoren

Onderzoekers brachten strekbare en flexibele matrices van elektrodesensoren en actuatoren, samen met temperatuur- en druksensoren, aan op een ballonkathetersysteem dat vaak gebruikt wordt in minimaal invasieve operaties of ablaties om aandoeningen zoals harythmieën te behandelen.

Het nieuwe systeem, dat zich beter aan het zachte weefsel van het lichaam aanpast dan huidige apparaten, kan een verscheidenheid aan functies uitvoeren, waaronder simultane in vivo metingen van temperatuur, contactkracht en electrofysiologische parameters; de mogelijkheid om diagnostische en therapeutische functies aan te passen; en real-time feedback. Het nieuwe systeem kan ook de lengte van invasieve ablatieprocedures en de blootstelling van patiënten en artsen aan röntgenstraling dramatisch verminderen.

De nieuwe klasse instrumenten stelt artsen in staat om een rijke set electrofysiologische informatie te verkrijgen en operaties in kortere tijd met een enkele geïnstrumenteerde kathetersysteem te voltooien. Door een ballonkatheter uit te rusten met geavanceerde orgaan-conforme elektronische componenten, sensoren en actuatoren, overwon de onderzoekers de gebreken van de huidige systemen.