导管正变得越来越智能,可帮助医生更快、更安全地完成手术。 这些已经使患者和医生受益的医疗技术进步可能会在未来几年内得到快速发展。
导管用于微创介入手术,通过血管上的一个小切口进入治疗部位,从而使医生能够避免高侵入性外科手术,如心脏直视手术。微创介入手术通常比传统的外科手术花费更少的时间,并且创伤要小得多,通常在患者清醒镇静的情况下进行。它们可以显著减少患者的疼痛和不适,同时缩短住院和康复时间。
工程师们一直在研究如何通过使导管更小、更智能,增加在导管两端之间发送和接收信号、数据或能量的功能,来进一步减少导管的影响。这些创新正在扩大微创手术的使用范围,并将极大改善无数未来患者的术后康复。
为导管增加有针对性的功能可以为医生及其患者提供强大的好处。 在器械的尖端嵌入成像传感器可以让医生实时监控手术过程,提高其有效性,同时减少对更具侵入性方法的依赖。例如,超声设备分辨率的提高使医生能够更准确地实施消融手术,从而减少对后续手术的潜在需求。
导管必须足够小、足够灵活,才能根据病人的解剖结构进入病患部位,因此器械上的空间非常宝贵。这意味着使导管更智能的固有挑战是将传感器、电缆和连接器集成到一个非常狭小的空间内。这需要创造性的工程来制造足够小的传感器,以适配导管轴,还需要支持这些传感器发送和接收信号的连接和细线。例如,TE Connectivity 的 Intrasense 导管压力传感器的宽度不到四分之一毫米,厚度不到十分之一毫米,包括预连接的引线,从而简化了导管器械内的组装和连接。
尽管这些创新可能有效,但其发展速度仍然相对缓慢。提高特定手术效率的新设备通常需要工程师从头开始定制它们。基于平台的更灵活的设备制造方法可以挖掘新的可能性,更快地为医生提供更好的工具,以帮助更多患者。
需要一种更灵活的方法来集成复杂的传感器和电子设备以加快创新。 TE Connectivity 一直在该领域努力工作,开发出了大量多功能组件,例如 VERSIO™ 连接器解决方案,该解决方案在可承受 1,000 次导管插接频率的连接器中为设计人员提供了可容纳 208 个触点的空间。然而,孤立地看,这些努力只能让该行业的发展就此止步。组件和设备制造商之间的密切合作对于巩固在通用点解决方案上提供互补功能的技术而言非常有必要。
例如,设计良好的批量生产、可定制的硅芯片系列可以为组件制造商提供标准化解决方案,使他们可以更加轻松、快速地根据电子设备制造商和医生的要求进行定制。
TE 工程团队在开发过程中与客户的工程师密切合作,明确要求和风险,并快速协作制定解决方案。我们还拥有广泛的原型设计和测试能力,可以在设计周期的早期快速评估导管选项,以加快优化速度。随着灵活的平台变得更加强大,创新周期越来越短,我们的未来可能性将越来越广阔。
基于传感器的智能导管未来发展的关键是安全性和成本。 一次性导管通过使医生无需担忧交叉污染来提高安全性,同时具有较低的制造成本,因为它们不需要经历多次手术或严苛的灭菌程序。高成本的组件和可重复使用的器械很有用,因为它们对提高患者、医生或器械的整体性能有益。因此,最有可能推动变革的创新将是那些在性能和患者安全方面产生实质性改善的创新。
这些进步可能包括通过微天线进行无线数据传输,通过提供实时数据来通知和指导医生,从而进行更快,更安全的介入治疗。温度数据、流体压力信息以及在导管尖端施加的力的大小将提供可以在手术过程中指导医生的关键反馈。触觉传感器和增强型图像传感器通过再现医生在手持和操作器械时的即时触觉体验,为机器人辅助手术提供所需的信息。
开展远程手术将提高患者和医生的安全性。医生将能够在患者周围的 X 射线场之外,在更好的人体工程学条件下工作。不断提高的成像质量将使医生能够看到他们在做什么,同时最大限度减少或消除 X 射线透视和造影剂的使用,从而提高更好的患者体验。
其中包括更柔软、更灵活的聚合物或合金的新型材料将支持辅助或自主导航,进一步提高患者安全性,并使医生能够接触到以往难以触及的身体部位。随着我们致力于为这些设备开发更灵活的平台,我们将很快实现这些创新,为医生和患者体验介入手术的方式带来实质性的改变。
在不远的将来,医生可能会佩戴虚拟现实或增强现实耳机,在查看解剖结构并从机器人界面控制台执行手术时,提供详细的导管尖端视角,并辅以导航和程序算法来将手和手指运动转化为治疗部位的器械或工具动作。展望未来,在液压运动系统和其他新技术的支持下,器械将能够自行推进或自动导航,从而提高进入成功率并减少创伤。这些器械将需要高水平的传感和控制技术 – 甚至需要具有一定程度的自主性。
我们渴望打造医疗技术的未来,并积极致力于通过我们在传感器小型化、材料科学和其他领域的工作使其成为现实,以制造更安全、更有效且真正智能的导管。