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微創(chuàng)醫(yī)療手術(shù)比開放手術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。醫(yī)療傳感器為外科醫(yī)生提供必要的信息反饋，降低對患者的風(fēng)險。

與開放式手術(shù)相比，微創(chuàng)醫(yī)療手術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，如對身體的損傷少、疼痛少、并發(fā)癥少、住院時間短、整體恢復(fù)速度快等。由于技術(shù)的進(jìn)步，微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)取代了許多種更具侵入性的手術(shù)。這些進(jìn)步之一是使用醫(yī)療傳感器，向外科醫(yī)生提供反饋，更好地控制、改善結(jié)果和降低風(fēng)險。

TE Connectivity公司工程高級總監(jiān)馬克·希爾加利（Marc Schillgalies）說:“有幾種傳感器類型應(yīng)用于這些微創(chuàng)手術(shù)。然而，它們外觀在很大程度上取決于操作的類型或應(yīng)用的類型.這些應(yīng)用的兩種主要傳感器類型是壓力傳感器和溫度傳感器。這些小醫(yī)療傳感器能測量1FR的尺寸，根據(jù)French量規(guī)測量導(dǎo)管外徑，相當(dāng)于0.33毫米。”

TE Connectivity的IntraSense傳感器

壓力和溫度傳感器

壓力傳感器通過血管，或在某些情況下通過血管，在導(dǎo)管尖端安裝傳感器測量各種情況下的壓力?？梢詼y量因頭部外傷導(dǎo)致腦腫脹的顱內(nèi)壓。用于監(jiān)測手術(shù)部位的血壓，確定血管是否被刺穿，因此可以解決泄漏等問題。一種消融術(shù)使用一個充氣的小氣球插入血管，需要壓力傳感器來確定這個小氣球何時充氣足夠大。

馬克·希爾加利（Marc Schillgalies）說:“溫度傳感器在手術(shù)過程中提供重要的信息，如消融需要的熱量。熱量是以不同的方式產(chǎn)生，比如用激光，或用射頻誘導(dǎo)的微波過程。一方面，要足夠的熱量來讓手術(shù)成功。另一方面，不想產(chǎn)生太多的熱量來破壞下面的組織。為此，這種傳感器類型唯一能做的事情就是測量表面溫度。”

PMUT和力傳感器

由于血管體積小，目前沒有足夠的空間安裝帶有傳感器的攝像頭。外部成像，如x射線或計算機(jī)斷層掃描（CT）經(jīng)常與這些應(yīng)用一起使用。然而，來自傳感器的反饋是至關(guān)重要的。

馬克·希爾加利（Marc Schillgalies）說:“我們正在研究一種幫助導(dǎo)航的傳感器技術(shù)，利用超聲波‘觀察’到下一條血管的距離，或者指示是否有分叉。這些傳感器類型被稱為PMUT（壓電微機(jī)械超聲波換能器），就像車輛上的停車傳感器。他們會發(fā)出信號，表明做手術(shù)的人是否靠近問題區(qū)域或血管壁。”

他同時表示，目前還在開發(fā)力傳感器。例如，一些手術(shù)工具，如用來取組織樣本的小鑷子。要確保能控制住所壓制的力。有時需要關(guān)閉一個血管一段時間來限制血液流動，但不想破壞它。很容易在上面施加太多的機(jī)械力，所以你需要某種反饋，可以及時調(diào)整。與其他傳感器類型一樣，它必須足夠小，并且它需要對非常小的變化敏感。

為微創(chuàng)手術(shù)設(shè)計傳感器

除了足夠小之外，醫(yī)療傳感器還需要非?？?。它們還必須為身體內(nèi)部的環(huán)境而設(shè)計。有些需要能夠在人體內(nèi)部保留較長一段時間。這就需要排除任何可能引起負(fù)面反應(yīng)的材料。設(shè)計師必須依賴生物相容性測試或使用已為此目的認(rèn)證的材料。

另一個重要的考慮因素是殺菌消毒?？芍貜?fù)使用的醫(yī)療傳感器類型，必須能夠承受清洗過程。通常清洗消毒需要高溫和高壓的結(jié)合，使溫度升高到足以殺死材料上的任何病毒或細(xì)菌。首先，需要保證一定的密封防水等級。其次，如果溫度超過100攝氏度，就會導(dǎo)致有機(jī)材料，比如粘合劑，出現(xiàn)問題，所以它們需要為這種高溫而設(shè)計。通常，輻射可用于消毒，但缺點(diǎn)是它會破壞電子產(chǎn)品。在血壓的應(yīng)用中有這個問題。Schillgalies說：“我們正在設(shè)計一種產(chǎn)品，可重復(fù)使用5個或10個使用周期。在這種情況下，我們實(shí)際上準(zhǔn)備了帶有屏蔽層的產(chǎn)品來保護(hù)電子產(chǎn)品。我們的合作伙伴還生產(chǎn)了一些特殊的電子元件，它們能夠承受輻射，這有點(diǎn)類似于衛(wèi)星上的功能。”

Schillgalies承認(rèn)，開發(fā)醫(yī)療傳感器需要突破目前的障礙。需要與客戶合作，共同了解如何解決醫(yī)療問題。這不是如何解決關(guān)于如何感知事物的技術(shù)問題，而是如何解決醫(yī)療問題，以及未來最好的解決方案。這同樣非常令人興奮。