新型可降解血流传感器，血管手术患者的福音

斯坦福大学(Stanford University)研究团队研发出生物可分解的血流传感器，可以趁血管手术时包裹住动脉，以监控术后的血流情况，让医生知道血管有没有堵塞，以免爆发严重的并发症。由于这款传感器是生物可分解的，久而久之会自动分解消失，不用特地动手术移除。

此前要确认血管手术的成败一直很困难，有时候发现问题的时候为时已晚，以致病患还要接受第二次血管手术。但如果医生可以妥善监控血管术后的血流情况，就可以提早发现问题，以免问题恶化。

该植入式设备采用电容条的形式，一端缠绕血管，另一端固定在天线上。由于血管搏动会扭曲传感器的内部表面，影响它储存电荷的能力，因此可以透过传感器来监测。研究团队目前为止只在老鼠身上测试过，包裹在老鼠的动脉后，确实可以提供血流的数据。

该设备基于触敏机器人皮肤的技术，并且在血管愈合后无害地生物降解。研究成员Paige Fox看好这项技术，认为血流测量对于许多医疗领域至关重要，包括血管移植、重建手术和心脏手术等。

未来研究团队还要调整传感器的材质，以提升敏感度和耐用性。

在NatureBiomedicalEngineering上一篇题为“用于血流无线监测的可生物降解和柔性动脉脉冲传感器”的论文中描述了一种薄柔性装置设计，该装置用于在涉及血管缝合的复杂重建手术后监测局部血流，例如心血管，血管和移植手术。

到目前为止，市场上存在的传感器需要仔细固定并且在使用后需要摘除，这将带来额外的手术风险。该论文描述了一种薄而灵活的压力传感器，完全由可生物降解的材料制成，可以缠绕直径小至1mm的动脉。

动脉搏动影响血管直径，其可通过缠绕在动脉的可生物降解的电容脉冲传感器测量。电容的变化导致LCR电路的基频的偏移，这可以被换算为血流量。

整个装置由一个分别在接触和非接触模式下敏感的分层边缘场电容传感器组成，该电容器连接到双层线圈结构，用于与外部读取器线圈的射频耦合进行数据传输。

传感器的特写图，用于无线数据传输的双层线圈结构的原理图和缠绕在动脉周围的袖带型脉冲传感器。

这里通过脉冲检测间接测量血流，因为动脉血管直径脉动的变化，可以通过电容传感器测量。电容的变化导致LCR电路中的谐振频率的偏移，通过电感耦合穿过皮肤进行无线监控，从而实现无电池操作。

为了确保低成本和所有器件的再吸收，薄传感器通过简单的层压和封装工艺制造，使用生物兼容和生物降解材料的微米层，如镁（Mg）用于电气互连，聚（甘油）癸二酸酯用于介电层，聚（八亚甲基马来酸酯（酸酐）柠檬酸酯）和聚羟基丁酸酯/多羟基戊酸酯用于包装层，和用于双层线圈的聚（乳酸）间隔物。

根据论文描述，该传感器的响应时间在毫秒范围内，且具有较高的循环耐久性，该装置适用于手术完成后几个月内的实时血流量监控。该传感器的功效在体外用定制的人造动脉模型得到验证，然后在大鼠体内得到验证。