美國(guó)西北大學(xué)、芝加哥大學(xué)與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家合作,研制出全球首款可在胎兒手術(shù)期間持續(xù)監(jiān)測(cè)其生命體征的柔性探頭。這一設(shè)備讓醫(yī)生能對(duì)子宮內(nèi)胎兒的多項(xiàng)生命指征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù),為高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)前手術(shù)提供了強(qiáng)大保障。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志。
在極少數(shù)復(fù)雜病例中,醫(yī)生需在嬰兒出生前實(shí)施胎兒手術(shù),以糾正脊柱裂、嚴(yán)重膈疝、尿路梗阻、胎兒腫瘤或雙胞胎輸血綜合征等危及生命的先天性疾病。此類(lèi)手術(shù)最早可在孕期15周開(kāi)展。過(guò)去十年,醫(yī)學(xué)界正逐步從傳統(tǒng)的開(kāi)放式大創(chuàng)口手術(shù),轉(zhuǎn)向微創(chuàng)胎兒鏡技術(shù)。通過(guò)狹窄通道插入微型器械操作,雖降低了母體風(fēng)險(xiǎn),卻也使胎兒監(jiān)測(cè)變得更加困難。
為此,團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種細(xì)若游絲的柔性探頭,由高度柔韌的生物相容材料制成,直徑僅為人類(lèi)發(fā)絲的3倍,足以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)胎兒鏡導(dǎo)管,無(wú)需額外開(kāi)刀。
探頭內(nèi)置微型傳感器陣列,可同步追蹤胎兒的心率、心率變異性、血氧飽和度及體溫等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),并通過(guò)無(wú)線傳輸將數(shù)據(jù)發(fā)送至體外監(jiān)護(hù)儀,全程為醫(yī)生提供動(dòng)態(tài)反饋。其前端配有微小充氣“氣囊墊”,植入后可輕微膨脹,確保探頭與胎兒皮膚穩(wěn)定接觸而不造成壓迫損傷。
柔軟的機(jī)器人執(zhí)行器賦予醫(yī)生遠(yuǎn)程精確引導(dǎo)探頭的能力。而且,為優(yōu)化形態(tài)、運(yùn)動(dòng)軌跡與接觸力度,團(tuán)隊(duì)還借助計(jì)算建模輔助機(jī)械設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控。
團(tuán)隊(duì)表示,這是迄今開(kāi)發(fā)的體積最小、功能最全、可用于活體胎兒術(shù)中監(jiān)測(cè)的生命體征平臺(tái)。未來(lái),隨著進(jìn)一步臨床驗(yàn)證,該設(shè)備有望成為復(fù)雜胎兒手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)配置,推動(dòng)圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)邁向智能化、精細(xì)化新階段。
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