Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Созданы нетоксичные нити переменной жесткости для подвижных сердечных катетеров

Инженеры EPFL и ETH разработали катетер переменной жесткости, изготовленный из нетоксичных нитей, который может переходить из мягкого в жесткое состояние во время операции. Это может упростить и повысить эффективность малоинвазивных оперативных вмешательств, в том числе лечения аритмии сердца.

Катетеры используются во многих хирургических операциях, потому что они минимально инвазивны. Например, для лечения сердечной аритмии — нерегулярного сердцебиения — хирурги могут использовать особый тип катетера для доступа к сердцу, а не вскрывать грудную клетку пациента. Катетер вводят в артерию и направляют к зоне воздействия.

В настоящее время существуют различные типы катетеров и методов, но все они имеют ограничения. Существующие клинические магнитные катетеры, например, могут изгибаться только в одном направлении за раз и не обладают необходимой подвижностью. «Было бы полезно, если бы некоторые секции катетера были очень мягкими, чтобы свободно сгибаться и доставать до труднодоступных мест, особенно при операциях с открытым объемом», — говорит Егор Пискарев, кандидат медицинских наук. студент Лаборатории интеллектуальных систем (LIS) Инженерной школы, возглавляемой профессором Дарио Флореано. «Однако те же секции также должны становиться жесткими по команде, чтобы обеспечить точный контроль или добиться лучшего давления на зону лечения».

Гибкий или жесткий в зависимости от температуры

Поэтому инженеры EPFL и их коллеги из ETH Zurich разработали прототип катетера, гибкость и жесткость которого можно регулировать во время операции. Инструмент оснащен двумя сегментами, позволяющими индивидуально изменять жесткость. Каждый сегмент состоит из трех слоев. Самый внутренний слой состоит из трубки, в которой находятся кабели, необходимые для работы катетера и системы охлаждения. Центральный слой выполнен из токопроводящего полимера с памятью формы, который одновременно служит нагревателем, датчиком температуры и подложкой с переменной жесткостью. Внешний слой сделан из силикона и герметизирует инструмент. Эта простая конструкция позволяет изготавливать катетер диаметром 2,3 мм, что делает его пригодным для операций на сердце. Инженеры использовали метод изготовления, называемый «техника погружения».

Прототип предназначен для дистанционной магнитной навигации. Наконечник катетера оснащен небольшим магнитом, который можно перемещать по телу с помощью внешнего магнитного поля .. «Избирательно смягчая и укрепляя отдельные сегменты, катетер может лучше адаптироваться к телу во время навигации и сохранять желаемую кривизну, когда это необходимо», — говорит Дарио Флореано. Хирурги управляют движением катетера с помощью джойстика. Однако доступны и другие варианты: ручные катетеры не имеют магнита и вместо этого управляются вручную; хирурги используют рентгеновские лучи, чтобы непрерывно генерировать изображения катетера и знать, где он находится в любой момент. «Дистанционная магнитная навигация — более новый и менее распространенный метод, но, похоже, более эффективный», — говорит Пискарев. «Это предотвращает воздействие рентгеновских лучей на хирургов во время визуализации, а манипуляции с джойстиком становятся проще и быстрее в освоении».

Концепция инженеров все еще находится в разработке. Их первоначальные выводы появляются в Advanced Functional Materials.

Созданы нетоксичные нити переменной жесткости для подвижных сердечных катетеров

Теги: биотехнологии

В тренде