Hochgradig dehnbarer Mikroströmungssensor zur Überwachung der Hämodynamik

Die zufällige Schwächung eines intrakraniellen Blutgefäßes führt zu einem abnormalen Blutfluss in einen Aneurysmasack. Jüngste Fortschritte zeigen, dass ein in einen medizinischen Stent integrierter Flow-Diverter eine hochwirksame Behandlung von Hirnaneurysmen ermöglicht, indem er den Blutfluss in den normalen Gefäßverlauf leitet. Keines dieser Behandlungssysteme bietet jedoch eine Überwachung nach der Behandlung, um den Fortschritt des Gefäßverschlusses zu beurteilen. Daher sind die Ärzte in hohem Maße auf die Angiographie oder die Magnetresonanztomographie angewiesen, die eine spezielle Einrichtung mit hochentwickelter Ausrüstung und zeitaufwändigen Verfahren erfordern. In dieser Arbeit wird ein implantierbares, dehnbares, nanostrukturiertes Durchflusssensorsystem zur Quantifizierung der intraaneurysmatischen Hämodynamik vorgestellt. Das offenmaschige Membrangerät kann effektiv in komplexe neurovaskuläre Gefäße implantiert werden und ist extrem dehnbar (500 % radiale Dehnung) und biegbar (180 Grad), um den Behandlungsfortschritt zu überwachen. In-vitro-Demonstrationen von drei Arten von Durchflusssensoren zeigen die Quantifizierung des intra-aneurysmatischen Blutflusses in einer Schweine-Aorta und die Fähigkeit zur Beobachtung der Aneurysma-Behandlung mit einer hohen Empfindlichkeit (Nachweisgrenze: 0,032 m/s).

Autorentext

Dr. Yeo ist Assistenzprofessor an der George W. Woodruff School of Mechanical Engineering und am Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering am Georgia Institute of Technology. Dr. Yeo promovierte an der University of Washington und arbeitete als Postdoktorand an der University of Illinois in Urbana-Champaign.