Alat Bedah Cerdas Sensor-Enabled Transformasi Bedah Jantung dan Terapi
Banyak bedah invasif minimum bergantung pada kateter yang dimasukkan ke dalam tubuh melalui insisi kecil untuk melakukan pengukuran diagnosis dan intervensi terapi. Dokter, misalnya, menggunakan pendekatan berbasis kateter ini untuk memetakan dan mengatasi detak jantung tidak teratur (arritmia) sering dengan menemukan dan membunuh atau mengablasi area jaringan jantung yang menyebabkan arritmia.
Meski banyak digunakan dalam bedah, pendekatan berbasis kateter saat ini memiliki sejumlah kekurangan. Kekakuan perangkat kateter saat ini berarti mereka tidak sesuai dengan baik dengan jaringan biologis lunak, mempengaruhi pemetaan fidelitas tinggi dari sinyal elektrofisiologis organ. Perangkat saat ini membuat kontak dengan hanya sebagian kecil organ pada satu waktu, sehingga perlu untuk terus memindahkan probe di sekitar, memperpanjang prosedur medis. Sistem kateter saat ini juga terbatas dalam jumlah fungsi yang dapat dilakukan, memerlukan dokter untuk menggunakan beberapa kateter dalam satu prosedur ablasi.
Selain itu, prosedur yang panjang — misalnya, untuk menemukan dan mengablasi jaringan yang menyebabkan arritmia — berisiko mengekspos baik pasien maupun dokter terhadap sinar X yang berpotensi merusak, karena dokter bergantung pada citra sinar X selama prosedur bedah untuk memandu kateter mereka. Untuk mengatasi masalah ini, peneliti mengembangkan kelas baru instrumen medis yang dilengkapi dengan sistem elektronik lunak canggih yang dapat secara dramatis meningkatkan diagnosis dan perawatan sejumlah penyakit dan kondisi jantung.
Peneliti menerapkan matriks sensor elektroda dan aktuator yang dapat meregangkan dan fleksibel, bersama dengan sensor suhu dan tekanan, pada sistem balon kateter yang sering digunakan dalam bedah invasif minimum atau ablasi untuk mengatasi kondisi seperti arritmia jantung.
Sistem baru, yang lebih sesuai dengan jaringan tubuh lunak dibandingkan perangkat saat ini, dapat melakukan berbagai fungsi termasuk pengukuran in vivo simultan suhu, gaya kontak, dan parameter elektrofisiologis; kemampuan untuk menyesuaikan fungsi diagnosis dan terapi; dan umpan balik real-time. Sistem baru juga dapat secara dramatis mengurangi panjang prosedur ablasi invasif dan paparan pasien dan dokter terhadap radiasi sinar X.
Kelas instrumen baru ini akan memungkinkan dokter untuk memperoleh serangkaian informasi elektrofisiologis yang kaya dan menyelesaikan bedah dalam waktu yang lebih singkat dengan satu sistem kateter yang diinstrumenkan. Dengan melengkapi balon kateter dengan komponen elektronik organ konformal canggih, sensor, dan aktuator, peneliti mengatasi kekurangan sistem saat ini.
