该设备包括一个软而薄的传感器,可以监测膀胱容量。
该装置由连续监测膀胱容量的软而薄的传感器和能够彻底清除膀胱的排尿效率高的执行器组成。
资料来源:新加坡国立大学
13.05.2020•

一种传感器,以改善不活跃的膀胱的性能

膀胱活动不足的患者,例如脊髓损伤后,往往感觉不到膀胱充盈或无法完全排空膀胱。这种痛苦的症状会严重影响一个人的生活质量。膀胱功能失调还可能导致并发症,如尿路感染,以及身体不适和潜在的个人尴尬。

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。”

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