• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17 апреля
Елена Андреева
412

Датчик размером с монету «залез в голову» без операции

4.6

Группа ученых из США и Южной Кореи сконструировала высокоточную систему мониторинга внутричерепного давления. Для его измерения использовали миниатюрный датчик, который доставляется к поврежденному месту с помощью хирургического катетера, то есть без разрезов. Новый метод контроля давления поможет наблюдать за состоянием пациентов, получивших травму головы, а также в их лечении.

Датчик размером с монету «залез в голову» без операции – иллюстрация к материалу на Naked Science
Биосенсорная система, помещенная в катетер, достигает твердой мозговой оболочки и беспрепятственно там развертывается / © Jimin Lee et al.

Полученные людьми черепно-мозговые травмы в половине случаев, по статистике, приводят к осложнениям, инвалидности или даже смерти. Транспортные происшествия, падения, удары чреваты серьезными нарушениями здоровья. Множество патологических состояний сопровождается повышенным внутричерепным давлением, которое нужно непрерывно контролировать, чтобы не допустить критических ситуаций. Большинство современных клинически доступных методов измерения давления — инвазивные, как, например, внутрижелудочковые зонды.

Как отметили авторы нового исследования, подобные способы мониторинга не обеспечивают его долгосрочность и стабильность, поскольку выдают дискретные, а не непрерывные, данные, что вызывает сложности с калибровкой. Также есть риск неточного измерения и дрейфа нулевого сигнала в датчиках, то есть будет медленное систематическое или медленное хаотическое изменение выходного сигнала при неизменном входном. Самое главное: такие методы требуют хирургического вмешательства, а именно — проникновения внутрь черепной коробки, что повышает риск осложнений.

Минимально инвазивной альтернативой считается эндоваскулярный, или внутрисосудистый, подход. С помощью инструментов размером в несколько миллиметров через сосуды на конечностях хирурги, делая прокол и вводя катетер, получают доступ к сердцу, головному мозгу и другим органам по венам и артериям. Преимущества этого щадящего способа заключаются в меньшей кровопотере и более быстром восстановлении пострадавшего.

Команда ученых разработала эндоваскулярную биоэлектронную систему с интегрированным тонкопленочным датчиком. В качестве средства доставки использовали обычный стент, или трубку, форма которой поддерживается за счет встроенного каркаса из металлической сетки. В этот саморасширяющийся катетер встроили специально созданный ультратонкий наномембранный датчик размером меньше десятицентовика — самой маленькой как по толщине, так и по диаметру монеты, выпускаемой в США.

Инженерам было важно добиться не только миниатюрности устройства, но и точности передачи данных при высокой скорости их сбора. Платформу разработали для регистрации как статических, так и динамических изменений давления, включая пульсирующие колебания, с высокой чувствительностью. Интеграция датчика обеспечивает стабильное долгосрочное позиционирование в дуральном венозном синусе головного мозга, что позволяет вести непрерывный мониторинг без использования сложных беспроводных систем или частой повторной калибровки.

Тестовые испытания показали высокую чувствительность датчика и точность собранных данных об изменениях внутричерепного давления / © Jimin Lee et al.

Серии испытаний in vitro и in vivo показали высокую чувствительность датчика — 0,052% миллиметра ртутного столба и широкий считываемый диапазон давления от трех до 30 миллиметров ртутного столба. При этом сохранялась производительность без калибровки и дрейфа нуля. Статистический анализ подтвердил соответствие между устройством и клиническим эталоном, что потенциально позволит найти ему более широкое применение для минимизации рисков осложнений и лечения пациентов в отделениях нейрохирургии.

Научная работа опубликована в журнале Advanced Healthcare Materials.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:04
НИУ ВШЭ

Команда российских исследователей, включая ученых из НИУ ВШЭ, применили искусственный интеллект для анализа подписок 4,5 тысячи студентов на VK-сообщества. Оказалось, что алгоритмы могут с высокой точностью предсказывать, кто отличник, а у кого трудности с учебой.

3 часа назад
Александр Березин

В длительном выступлении 30 мая 2025 года Илон Маск не ограничился повторением уже известного, но и обозначил ряд новых моментов по программе Starship и конкретике первых нескольких волн полетов на Марс.

27 мая
Любовь Соковикова

Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

27 мая
НИУ ВШЭ

Исследователи ВШЭ выделили более 4000 примеров устной русской речи билингвов из семи регионов России и выяснили: большинство нестандартных форм в конструкциях с числительными связано не только с их родным языком, но и с тем, как часто выражение встречается в повседневной речи. Например, фразы «два часа» или «пять километров» почти всегда совпадают с литературным вариантом, а вот менее привычные выражения, особенно с числительными от двух до четырех, а также с собирательными формами вроде «двое» или «трое», часто звучат иначе.

27 мая
Любовь Соковикова

Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

6 мая
Александр Березин

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно