由Nitish Thakor教授和Arab Hassani博士领导的团队与来自新加坡国立大学电气和计算机工程、新加坡国立大学生物医学工程、国立第一卫生研究所SINAPSE实验室以及东京大学Takao Someya教授团队的研究人员密切合作。这项技术可以实时监测膀胱容量,并有效排空膀胱,随着其概念证明,花了一年多的时间开发。
软的解决方案软弱的膀胱
在有某种形式的脊髓损伤的病人中,大约80%的人患有某种形式的膀胱功能障碍。目前还没有治愈这种膀胱活动不足的方法,虽然有一些可植入的治疗方案,但他们只能感觉到膀胱的充盈,最多只能排空43%。”临床医生需要的是一个集成的膀胱系统,既能实现容量感应能力,又能提高排尿效率。考虑到膀胱在人体器官中是独一无二的,因为它在储存和排尿阶段经历了巨大的容量变化,该设备需要谨慎的兼容性考虑,以避免与膀胱的极端容量变化的干扰,”指导这项研究的Thakor教授说。
阿拉伯·哈桑尼博士的新系统包括一个传感器集成执行器。软而薄的传感器连续监测膀胱容量,执行器配备强大的排空力,以清理膀胱。驱动器包含一个形状记忆合金(SMA)弹簧,使传感器始终与膀胱表面接触,以进行精确的容量检测。
该团队的实验表明,除了实时容量感应能力,该设备还可以有效排空70%至100%的膀胱。“这是一项重大的成就,因为它的性能与目前使用的间歇导尿治疗的效率相当,后者有许多缺点,”本研究的第一作者阿拉伯·哈桑尼博士分享道。“我们需要一种柔软而有效的设备来支撑一个虚弱的膀胱。”
改进和潜在的应用
未来,新加坡国立大学的研究团队正在努力改善设备的功能,并研究如何使系统无线化,以方便使用和移动。“膀胱系统可以根据用户膀胱的大小进行调整,以确保最佳操作,”阿拉伯·哈桑尼博士建议。“最理想的情况是将该设备与一个移动应用程序集成,该应用程序可以检索和处理传感器数据,从而允许用户随意触发排尿。”
该团队在软材料和制造技术方面的进展,不仅可以用于治疗膀胱功能障碍,还可以用于治疗医学领域的其他器官衰竭。Thakor教授解释说:“我们在膀胱上演示的软系统可以作为增强其他器官的模型。”“我相信这部小说设计可以为传感器和执行器的发展铺平道路,兼容其他柔软和扩大的器官像血管,心脏、肠胃系统,这些器官需要传感和驱动实现功能泵和蠕动下软驱动和控制。”
来源:新加坡国立大学