用于心脏疾病预测的带有嵌入式传感器的3d打印植入装置

生物医学工程师利用一种廉价的三维打印机，开发出一种定制的可植入设备，该设备带有嵌入式传感器，可以改变心脏疾病的治疗和预测。

圣路易斯华盛顿大学工程与应用科学学院的Igor Efimov博士和一个由生物医学工程师和材料科学家组成的国际团队创欧洲杯线上买球造了一种三维弹性膜，该膜由柔软、柔韧的硅材料制成，其形状精确匹配心脏的心外膜，或者心脏壁的外层。目前的技术是二维的，不能覆盖心外膜的整个表面，也不能在没有缝线或粘合剂的情况下保持可靠的接触以继续使用。欧洲杯足球竞彩

然后，研究小组可以在膜上打印微型传感器，这些传感器可以精确测量温度、机械应变和pH值以及其他指标，或者在心律失常的情况下提供电脉冲。这些传感器可以帮助医生在患者出现任何体征之前确定心脏健康状况、提供治疗或预测即将发生的心脏病发作。

研究结果发表在2014年2月25日的《自然通讯》杂志上。

Lucy&Stanley Lopata生物医学工程杰出教授埃菲莫夫（Efimov）说：“每个心脏都是不同的形状，目前的设备都是一刀切的，根本不符合患者心脏的几何形状。”。“使用此应用程序，我们通过MRI或CT扫描对患者的心脏进行成像，然后计算提取图像以构建一个可以在三维打印机上打印的三维模型。然后，我们对构成部署在心脏表面的设备底座的膜的形状进行建模。”

最终，这种膜可以用于治疗心脏下腔的心室疾病，也可以插入心脏内治疗各种疾病，包括影响美国300万至500万患者的心房颤动。

埃菲莫夫说：“目前，治疗心律疾病的医疗设备基本上是基于两个电极插入静脉并部署在心室内。”。“与组织的接触仅在一个或两个点上，并且分辨率非常低。我们希望创建一种方法，使您能够有多个接触点，并通过高清晰度诊断和高清晰度治疗纠正问题。”

与Efimov一起领导团队的是John Rogers，博士，SavaLund主席和材料科学与工程教授，以及伊利诺伊大学厄齐纳香槟分校的F.Sez材料研究实验室主任。罗杰斯开发了转欧洲杯足球竞彩移印刷欧洲杯线上买球技术，他使用半导体材料，包括硅、砷化镓和氮化镓，以及金属、金属氧化物和聚合物，开发了传感器。

最近，谷歌宣布其科学家开发了一种内嵌传感器的隐形眼镜，可以监测糖尿病患者的血糖水平。埃菲莫夫说，他的团队开发的薄膜是一个类似的想法，尽管要复杂得多。

他说：“因为这是植入式的，它将允许医生监测不同器官的重要功能，并在必要时进行干预以提供治疗。”。在心律失常的情况下，它可以用来刺激心肌或大脑，在肾脏疾病中，它可以监测钙、钾和钠的离子浓度

埃菲莫夫说，这种膜甚至可以容纳一个传感器来测量肌钙蛋白，肌钙蛋白是一种在心脏细胞中表达的蛋白质，是心脏病发作的标志。肌钙蛋白分析是由Jack Ladenson博士、Oree M.Carroll和Lillian B.Ladenson病理学和免疫学临床化学教授以及医学院临床化学教授开发的一项测试引起的疑似心脏病发作患者的标准护理。

艾菲莫夫说，最终，这些设备将与心室辅助设备相结合。
“这只是开始，”他说。“以前的设备显示出巨大的潜力，挽救了数百万人的生命。现在我们可以采取下一步，解决一些我们不知道如何治疗的心律失常问题。”

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本研究的资金由美国国立卫生研究院R01 HL115415、R01 HL114395和R21 HL112278提供；伊利诺伊大学弗雷德里克分校的材料研究实验室和材料微观分析中心。欧洲杯足球竞彩

来源:http://www.wustl.edu/