Stentai, skirti įvairiems žmogaus kūno užsikimšimams gydyti, patys gali užsiblokuoti, tačiau naujasis jutiklis, sukurtas Mičigano universitete, skirtas tulžies latakuose naudojamiems stentams, vieną dieną gali padėti gydytojams anksti aptikti ir gydyti stentų užsikimšimą, o tai padės išlaikyti pacientų sveikatą.
Tulžies latakų užsikimšimas gali sukelti geltą, kepenų pažeidimą ir galimai gyvybei pavojingas infekcijas. Sąlygos, dėl kurių susiaurėja ir užsidaro tulžies latakai, įskaitant kasos ir kepenų vėžį, gali būti gydomos įstatant stentus, kurie atremtų latakus. Tačiau bakterinis dumblas arba tulžies akmenys gali užblokuoti tulžies latakų stentus, todėl reikia skubiai gydyti antibiotikais ir pakeisti stentą.
Šiuo metu medicinos paslaugų teikėjai stebi tulžies stento užsikimšimą atlikdami kraujo tyrimus, o tai reiškia, kad problema turi būti pakankamai reikšminga, kad organizmas ją pastebėtų. Stente esantis jutiklis leistų gydytojams atpažinti, kad kaupiasi bakterinis dumblas, ir įsikišti prieš pacientui pradėjus susirgti.
„Šis naujas stento jutiklis suteikia galimybę aptikti gresiančias tulžies stento kliūtis, nelaukiant klinikinių simptomų, kraujo tyrimų ar vaizdinių tyrimų – visa tai atitolina intervenciją“, – sakė UM medicinos mokyklos klinikinis vidaus ligų ir gastroenterologijos profesorius Richardas Kwonas. ir tyrimo bendraautoris Mikrosistemos ir nanoinžinerija.
Jutiklis yra 8 milimetrų ilgio, šiek tiek mažesnis nei pusė cento skersmens ir tik 1 milimetro pločio, įdėtas į apsauginę, 3D spausdintą plastikinę struktūrą, kuri jungiasi su plastikiniais stentais. Patikrinimo metu pacientas aplink juosmenį uždėdavo į diržą panašų detektorių, kuris skleidžia kintamą magnetinį lauką, keičiantį ženklą skirtingais dažniais, kad sukeltų maksimalią arba rezonansinę jutiklio vibraciją. Kai jutiklis vibruoja, bet kokios masės, sveriančios jutiklį, rodomos mažesniu rezonansiniu dažniu.
„Sėkmingas gyvo gyvūno signalų priėmimas žymi didelę žemo profilio, be baterijų magnetoelastinių jutiklių technologijos pažangą, atveriančią kelią naujiems ir išplėstiniams pritaikymams“, – sakė Ramprasadas Nambisanas, UM elektros ir kompiuterių inžinerijos mokslų daktaras ir pagrindinis tyrimo autorius.
Vienas iš didžiausių iššūkių buvo aptikti tą rezonansinį dažnį, kuris rodomas kaip atsakantis magnetinis laukas, sklindantis iš jutiklio, net per beveik 7 colių skysčių turtingą pilvo audinį. Kruopštus techninės įrangos projektavimas ir skaitmeninis signalo apdorojimas, bandymų metu komanda užregistravo signalo ir triukšmo santykį nuo milijono iki vieno.
„Didelė signalo ir triukšmo santykio vertė, išmatuota 17 cm tardymo atstumu, rodo, kad ateityje nuskaitymo atstumas gali būti gerokai padidintas, jei to reikia žmonėms, atsižvelgiant į anatomijos skirtumus“, – sakė UM elektros ir technikos profesorius Yogesh Gianchandani. kompiuterių inžinerija ir vyresnysis tyrimo autorius.
Kaip kitus žingsnius, mokslininkai planuoja sukurti versiją, kuri veiktų su metaliniais stentais. Ilgainiui jie dar labiau sumažins jutiklį, leisdami išilgai stento paskirstyti kelis jutiklius, kurių kiekvienas turi skirtingą rezonansinį dažnį. Tai leistų lokaliai aptikti dumblo kaupimąsi. Komanda taip pat ketina sukurti pigesnę elektroniką, skirtą į diržą panašiam detektoriui, atverdama kelią klinikiniams tyrimams su žmonėmis.
Technologijai toliau tobulėjant, magnetoelastiniai jutikliai gali būti naudojami kitose kūno vietose, įskaitant periferinių kraujagyslių stentus, ilgalaikius vainikinių arterijų stentus ir šlapimtakių stentus.