जर्नल में प्रकाशित एक नए पेपर में विस्तृत जानकारी दी गई है प्रकृति बायोमेडिकल इंजीनियरिंगजॉर्ज वॉशिंगटन यूनिवर्सिटी और नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने तापमान और दबाव सेंसर के साथ-साथ इलेक्ट्रोड सेंसर और एक्चुएटर्स के स्ट्रेचेबल और लचीले मैट्रिक्स को एक बैलून कैथेटर प्रणाली में लागू किया, जिसका उपयोग अक्सर इलाज के लिए न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी या एब्लेशन में किया जाता है। हृदय अतालता जैसी स्थितियाँ।

नई प्रणाली, जो वर्तमान उपकरणों की तुलना में शरीर के कोमल ऊतकों के लिए बेहतर अनुरूप है, विभिन्न प्रकार के कार्य कर सकती है, जिनमें शामिल हैं: एक साथ तापमान, संपर्क के बल और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल मापदंडों का माप; नैदानिक ​​और चिकित्सीय कार्यों को अनुकूलित करने की क्षमता; और वास्तविक समय प्रतिक्रिया। नई प्रणाली आक्रामक एब्लेशन प्रक्रियाओं की लंबाई और मरीजों और डॉक्टरों के एक्स-रे विकिरण के संपर्क को भी नाटकीय रूप से कम कर सकती है।

स्थिति

कई न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी नैदानिक ​​माप और चिकित्सीय हस्तक्षेप करने के लिए छोटे चीरों के माध्यम से शरीर में डाले गए कैथेटर पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, चिकित्सक, अनियमित दिल की धड़कन, या अतालता का पता लगाने और इलाज करने के लिए इस कैथेटर-आधारित दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं, अक्सर कार्डियक ऊतक क्षेत्र का पता लगाने और उसे मारने या समाप्त करने के द्वारा जो अतालता का कारण बनता है।

यद्यपि सर्जरी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, वर्तमान कैथेटर-आधारित दृष्टिकोण में कई कमियां हैं। आज के कैथेटर उपकरणों की कठोरता का मतलब है कि वे नरम, जैविक ऊतकों के साथ अच्छी तरह से मेल नहीं खाते हैं, जिससे किसी अंग के इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल संकेतों की उच्च निष्ठा मैपिंग पर असर पड़ता है। वर्तमान उपकरण एक समय में किसी अंग के केवल एक छोटे से हिस्से से संपर्क बनाते हैं, जिससे जांच को लगातार इधर-उधर घुमाना आवश्यक हो जाता है, जिससे चिकित्सा प्रक्रियाएं लंबी हो जाती हैं। वर्तमान कैथेटर सिस्टम भी उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों की संख्या में सीमित हैं, जिससे चिकित्सकों को एक ही एब्लेशन प्रक्रिया में कई कैथेटर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

इसके अतिरिक्त, लंबी प्रक्रियाएं - उदाहरण के लिए, अतालता पैदा करने वाले ऊतकों का पता लगाने और उन्हें अलग करने के लिए - रोगी और चिकित्सक दोनों को संभावित रूप से हानिकारक एक्स-रे के संपर्क में आने का जोखिम होता है, क्योंकि चिकित्सक सर्जरी के दौरान अपने कैथेटर का मार्गदर्शन करने के लिए एक्स-रे छवियों पर भरोसा करते हैं।

लाभ

शोधकर्ताओं द्वारा विकसित उपकरणों की नई श्रेणी चिकित्सकों को इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल जानकारी का एक समृद्ध सेट प्राप्त करने और एकल उपकरण कैथेटर प्रणाली के साथ कम समय में सर्जरी पूरी करने की अनुमति देगी।

उन्नत अंग अनुरूप इलेक्ट्रॉनिक घटकों, सेंसर और एक्चुएटर्स के साथ एक गुब्बारा कैथेटर तैयार करके, शोधकर्ताओं ने मौजूदा प्रणालियों की खामियों पर काबू पा लिया। पिछली प्रणालियों की तुलना में विशिष्ट प्रगति में शामिल हैं:

* मल्टीप्लेक्स एरे फॉर्मेट में इंस्ट्रुमेंटेड सेंसर और एक्चुएटर, विशेष रूप से धड़कते दिल में, ऊतकों की जटिल प्रकृति की जांच कर सकते हैं। यह, उदाहरण के लिए, अचानक हृदय की मृत्यु का कारण बनने वाली घातक अतालता के स्रोतों के बेहतर स्थानीयकरण की अनुमति देगा।

* संयुक्त नैदानिक ​​और चिकित्सीय कार्यों के साथ डिवाइस की बहुस्तरीय और बहुक्रियाशील वास्तुकला कई न्यूनतम इनवेसिव कार्डियक प्रक्रियाओं को बढ़ाती है, जिसमें रेडियो फ्रीक्वेंसी या अपरिवर्तनीय इलेक्ट्रोपोरेशन एब्लेशन शामिल है - जिसमें अतालता के स्रोतों को खत्म करने के लिए कार्डियक या तंत्रिका कोशिकाओं को अलग किया जाता है, या "जला दिया जाता है" - और रिवर्सिबल इलेक्ट्रोपोरेशन नामक प्रक्रिया के माध्यम से दवाओं और अन्य बायोमटेरियल को सीधे कोशिकाओं में पहुंचाना।

* वास्तविक समय फीडबैक नियंत्रण की क्षमताएं, सेंसर और एक्चुएटर्स के एक साथ, मल्टीमॉडल संचालन द्वारा सक्षम।

"हमने सेमीकंडक्टर उद्योग द्वारा आम तौर पर नियोजित नई सामग्री और निर्माण तकनीकों को लिया है और उन्हें चिकित्सा क्षेत्र में लागू किया है, इस मामले में कार्डियोलॉजी में, चिकित्सा उपकरणों की एक नई श्रेणी को आगे बढ़ाने के लिए जो रोगियों के लिए हृदय संबंधी परिणामों में सुधार करेगा और चिकित्सकों को बेहतर परिणाम देने की अनुमति देगा , सुरक्षित और अधिक रोगी-विशिष्ट देखभाल, ”जॉर्ज वाशिंगटन विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के एलिसैन और टेरी कॉलिन्स प्रोफेसर इगोर एफिमोव ने कहा।

“कठोर, कठोर कैथेटर हृदय के अनुरूप नहीं हो सकते क्योंकि हृदय स्वयं कठोर और कठोर नहीं है। हमने चिकित्सा उपकरणों को विकसित करने के लिए नरम, फैलने योग्य और लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स में अपनी प्रगति का लाभ उठाया, जिसमें सेंसर और एक्चुएटर्स के लोचदार, इंटरकनेक्टेड एरे शामिल हैं, जो धीरे-धीरे और नरम रूप से ऊतक सतहों के अनुरूप होने में सक्षम हैं। परिणाम तेजी से, कम जोखिम भरा और अधिक प्रभावी उपचार के लिए संबंधित सर्जिकल प्रक्रियाओं की सटीकता और परिशुद्धता में सुधार करता है, ”- सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग और न्यूरोलॉजिकल सर्जरी के लुईस ए सिम्पसन और किम्बर्ली क्वेरी प्रोफेसर जॉन ए रोजर्स ने कहा। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में