一种非侵入式无线可穿戴的柔性薄膜测温矩阵系统
2025-02-22 11:21
No.1342818583671218176
技术概要
PDF全文
本技术公开了一种非侵入式无线可穿戴的柔性薄膜测温矩阵系统,涉及外科手术技术领域,包括柔性薄膜以及质量评估模块,所述柔性薄膜分为测温区域以及无线传感区域,所述测温区域覆盖在移植皮瓣上,所述测温区域上集成有高灵敏度测温电阻矩阵,所述无线传感区域上集成有皮瓣区域测温接收组件,所述皮瓣区域测温接收组件包括温度采集模块、数据传输模块、可穿戴式天线。该非侵入式无线可穿戴的柔性薄膜测温矩阵系统,通过利用具有持续、即时通信功能的非侵入性温度传感技术至于皮瓣区域,通过检测皮瓣中心区域以及边缘区域的温度值,实现游离皮瓣术后的持续监测。该系统具有持续监测、非侵入性、监测时间长、病人无感、低成本等特点。
背景技术
微血管游离组织移植(游离皮瓣)是骨科、显微外科、与整形外科领域不可缺少的一种经典手术方法,可以适用于全身各个部位的大面积软组织缺损。自1950年引入以来,游离皮瓣已成为一种广泛应用的重建手术。近二十年来,尽管手术技术已经日趋成熟,但游离皮瓣的成功率仍然停滞在95%左右,约5%的手术会发生失败,需要紧急探查血管用以挽救皮瓣。所以,早起识别、监测可能导致皮瓣失败的临床征象是进一步提高皮瓣存活率的关键。 研究表明,皮瓣失败主要发生在最初的72小时内,挽救率通常与血管损伤发现的时间有关。目前临床常用的是由具备游离皮瓣监测经验的工作人员进行频繁地对皮瓣进行临床检查,通常是专科护士进行这项工作。护理团队在前24小时每小时评估皮瓣,然后在接下来的48小时每2小时评估一次。皮瓣评估包括对皮瓣温度、充盈、毛细血管充盈、颜色的检查。然而,精通微血管护理的护士是非常稀少且宝贵的,而且频繁的检测是非常耗费人力。特别是在基层医院,护理人员可能不熟悉皮瓣生理学。另外,患者也会觉得长时间频繁地监测是一种干扰和不舒服。所以,设计发明一项有效的皮瓣监测技术与装备是临床亟需解决的问题。 近年来,随着辅助皮瓣监测技术的发展,手术成功率有所提高,包括并发症的减少、效率的提高、住院时间的缩短和总体结果的改善。皮瓣监测技术可以根据监测机制(测量血管流动vs组织缺血)、使用时间(术中vs术后)和侵入性(非侵入性vs侵入性)等属性进行分类。监测血管流动的技术包括手持式多普勒超声、植入式多普勒超声、彩色双工超声、荧光血管造影和激光多普勒血流仪。监测组织代谢和缺血的技术包括近红外光谱和微透析。正在开发的其他技术包括热成像、pH监测、传输时间体积流量测量和空间域频率成像。 现有技术中,各个手段均存在一些问题: 手持式多普勒超声技术 缺点包括难以区分信号源,例如从受体血管和血管蒂,以及缺乏定量测量。另外,这种超声检测技术需要有经验的超声技师或放射科医生来进行操作,增加了患者的等待时间和医院运行成本。 植入式多普勒超声 缺点包括缺乏定量测量和侵入性(尽管放置和移除相对简单)。另一个常见的缺点是,当监测持续多天时,声音信号可能会减弱。 彩色多普勒超声 缺点是需要有经验的超声技师或放射科医生来进行研究。并且,它很难获得频繁的监测,目前这种技术不是为连续监测而设计的。 荧光血管造影 缺点包括捕获数据的非连续“快照”性质,设备的高成本,以及碘化物过敏或肾功能衰竭患者的相对禁忌症。此外,虽然频繁使用是可能的,但该设备的大尺寸和成本限制了术后在床边保持监护的能力。由于其使用的非连续性,不建议作为皮瓣监测的主要工具。 激光多普勒血流仪 缺点包括成本高,对微小血管的运动敏感,缺乏指示皮瓣失败的阈值。并且,此类设备需要专业人士的介入和对仪器数据的解释。 组织血氧仪 缺点包括成本高、其报告的值是相对的而不是绝对的、且需要个体患者的趋势,而不是与设定阈值进行比较。 微透析 缺点包括侵入性、非连续读取、采样和结果之间的时间延迟以及成本高。这些缺点阻碍了其临床应用和推广。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
方霄  崔昊旻  余雅玲
技术所属: 杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院)
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