斯坦福大學研發(fā)血流傳感器: 具有循環(huán)耐久性，無需手術摘除

截止目前，市場上存在的傳感器需要仔細固定并且在使用后需要摘除，這將帶來額外的手術風險。

在NatureBiomedicalEngineering上一篇題為“用于血流無線監(jiān)測的可生物降解和柔性動脈脈沖傳感器”的論文中描述了一種薄柔性裝置設計，該裝置用于在涉及血管縫合的復雜重建手術后監(jiān)測局部血流，例如心血管，血管和移植手術。

該論文描述了一種薄而靈活的壓力傳感器，完全由可生物降解的材料制成，可以纏繞直徑小至1mm的動脈。

動脈搏動影響血管直徑，其可通過纏繞在動脈的可生物降解的電容脈沖傳感器測量。電容的變化導致LCR電路的基頻的偏移，這可以被換算為血流量。整個裝置由一個分別在接觸和非接觸模式下敏感的分層邊緣場電容傳感器組成，該電容器連接到雙層線圈結(jié)構(gòu)，用于與外部讀取器線圈的射頻耦合進行數(shù)據(jù)傳輸。

傳感器的特寫圖，用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p層線圈結(jié)構(gòu)的原理圖和纏繞在動脈周圍的袖帶型脈沖傳感器。這里通過脈沖檢測間接測量血流，因為動脈血管直徑脈動的變化，可以通過電容傳感器測量。電容的變化導致LCR電路中的諧振頻率的偏移，通過電感耦合穿過皮膚進行無線監(jiān)控，從而實現(xiàn)無電池操作。

為了確保低成本和所有器件的再吸收，薄傳感器通過簡單的層壓和封裝工藝制造，使用生物兼容和生物降解材料的微米層，如鎂(Mg)用于電氣互連，聚(甘油)癸二酸酯用于介電層，聚(八亞甲基馬來酸酯(酸酐)檸檬酸酯)和聚羥基丁酸酯/多羥基戊酸酯用于包裝層，和用于雙層線圈的聚(乳酸)間隔物。

根據(jù)論文描述，該傳感器的響應時間在毫秒范圍內(nèi)，且具有較高的循環(huán)耐久性，該裝置適用于手術完成后幾個月內(nèi)的實時血流量監(jiān)控。

該傳感器的功效在體外用定制的人造動脈模型首次得到驗證，然后在大鼠體內(nèi)得到驗證。