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《國際要聞》腦部微創新世代!微創可撓式軟性電極助外科醫師鎖定腦部病變
2023-05-25

※瑞士洛桑聯邦理工學院發表新型軟性電極,可以穿過2公分的顱骨開孔,並展開測量大腦皮質腦波圖,助腦外科臨床醫師以微創方式提供大腦電活動數據。(Photo credit: EPFL and Prof. Stéphanie Lacour)

瑞士洛桑聯邦理工學院(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL)的研究團隊發表新型軟性機器人電極,它可以透過顱骨上的鑽孔推進,然後打開形成一系列的螺旋臂,從大腦表面相對大的區域測量大腦皮質腦波圖。這項技術可能被證明對臨床腦外科醫師非常有用,他們希望繪製可能引發癲癇發作的大腦區域,然後透過手術鎖定這些病變。減少手術中切除的頭骨面積有助於加快病人的恢復,並減少與此類手術相關的創傷。這個創新設備的微型化、可撓式和螺旋臂的設計意味著它很適合透過顱骨上的2公分孔洞進行微創手術。

微創醫療技術在體內的傳輸對病人有很多好處,包含: 減少組織創傷和恢復時間。然而,設計能夠過一個小孔洞,然後在另一側仍能有效運作的設備需要一些獨創性。一位神經外科的臨床醫師要求這項最新技術的開發團隊設計一種皮質電極,它可以通過頭骨上的一個小孔,但仍能為大腦的更大區域提供電活動數據。

「微創神經技術是提供高效、適合病人治療的基本方法。我們需要設計一個能夠摺疊的微型電極矩陣,穿過頭骨上的一個小孔,然後布置在大腦皮質上。然後,我們結合了軟性生物電子學(soft bioelectronics)與軟性機器人學(soft robotics)的概念。」這項研究的計畫主持人Stéphanie Lacour教授說道。

在這個概念中,電極必須通過約為2公分的孔洞,然後一旦進入頭骨,電極必須可以在大腦和頭蓋骨之間布置,這是一個僅有1毫米的工作空間。最終的設計包含六個螺旋臂,目的在最大限度地提高電極和大腦之間的接觸。當完全伸展時,該裝置可以伸展到直徑約為4公分的大腦表面,並在摺疊狀態下透過一個圓柱形的管子傳送。

這個技術還利用了一種常溫驅動機制,在大腦表面輕輕地打開每個手臂,一次一個。「翻轉機制的好處是,我們可以布置任意大小的電極,並對大腦進行持續和最小的壓縮。軟性機器人界一直對於這種翻轉機制非常感興趣,因為它受到了生物性的啟發。這種翻轉機制可以模仿樹根的生長,而且在樹根的生長程度方面沒有任何的限制。」參與這項研究的研究員Sukho Song博士說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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