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《國際要聞》超薄無線感測器!可用於長時間監測骨骼健康
2021-11-26


※直接連結骨骼的骨表面電子感測器有望幫助醫師監測骨骼健康,圖為亞利桑那大學Gutruf實驗室中應用於合成骨骼的展示品。(圖片來源:the University of Arizona)

 

美國亞利桑那大學的工程師和骨科專家聯手構建出一種超薄無線感測器,可用來長時間監測骨骼健康。這項無電池的感測設備主要在測量各種生理參數,例如溫度和骨質應變(bone strain),可用於骨質疏鬆症患者或監測骨折後的癒合情況並指導復健。該裝置使用鈣粘合劑固定在骨表面,這會促進骨骼生長並與裝置表面融合以進行長期植入。

目前臨床上很難準確地知道骨頭是如何癒合的,生理反應可能因患者而異,這使得個人化治療變得困難。了解骨骼癒合狀況和對治療的反應可以幫助醫師引導該治療,使其最有效且避免任何不必要的副作用,為個人化的骨科醫療鋪平道路。

參與這項研究的亞利桑那大學研究員 Philipp Gutruf 表示:“能夠監測肌肉骨骼系統的健康狀況非常重要,有了這個界面,你基本上就擁有了一台骨頭上的電腦。該技術平台使我們能夠為科學家創建調查工具,可發現肌肉骨骼系統的工作原理,並利用收集到的資訊來促進康復和治療。”

該設備主要用在長期監測骨骼健康,特別適用於再次骨折和骨骼問題風險增加的患者,例如骨質疏鬆症患者。該技術還可以幫助做出臨床決策,例如何時從骨頭上取下鋼板或螺釘。

另一位參與研究的研究員 David Margolis 博士表示:“作為一名外科醫師,我最興奮的是可使用骨表面電子設備收集量測數據,為我的患者提供個人化的骨科護理,未來目標是加速創傷後的康復並發揮這項感測器的最大功能。

該感測裝置設計非常薄,大約一張紙的厚度,這使得它可以放在骨頭上而不會刺激覆蓋在上面的肌肉,並與骨頭表面保持一致。無電池技術依靠近距離無線通訊(Near-field communication,NFC)來獲取能量並與智慧型手機等外部設備進行通訊。最後,由鈣顆粒組成的獨特粘合劑可幫助設備長時間粘附在骨骼表面。使骨頭認為設備是它的一部分,使其能夠與骨骼形成永久的結合,並在長時間內進行量測。該研究成果已刊登於《Nature Communications》。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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