柔性传感器集成射频消融(RFA)针尖的临床试验监测物理变化和蒸汽破裂
研究人员在射频消融针上设计了一种薄聚合物传感器平台，可以实时监测温度和压力。这种集成在1.5毫米直径针头上的传感器已经在临床试验中证明了其有效性，并有望为更安全、更有效的医疗实践提供新的机会。该研究结果于8月5日在《先进科学》(Advanced Science)杂志上发表。
射频消融术(RFA)是一种用于切除肿瘤和治疗心血管疾病的微创手术技术。在手术过程中，由于消融区内部蒸汽压力的增加，会发生一种被称为“蒸汽爆”的意外声爆。这一现象被认为是对邻近组织产生各种消极的热效应和机械效应的原因。此外，蒸汽爆破与癌症复发之间的关系仍在研究中。
朴仁圭教授表示:“研究小组的集成传感器能够可靠地探测到蒸汽爆炸的发生。”这些传感器还能监测组织中迅速扩散的热蒸汽。预计利用集成在针上的物理传感器可以检测射频消融组织的各种特性。
朴教授表示:“我们认为，通过集成传感器，可以提供有关人体各种医疗程序和伴随环境变化的有用信息，有助于开发更有效、更安全的手术程序。”
朴教授组利用微细加工技术，制作了厚度小于10 μm的薄膜式压力温度传感器。对于压力传感器，研究小组使用了金属电极和碳纳米管涂层聚合膜之间的接触电阻变化。整个传感器阵列与医用管完全绝缘，以最大限度地减少传感器材料暴露于外部组织，并最大限度地提高其生物相容性。
研究小组在临床试验中发现，在蒸汽爆炸的过程中，积聚的热蒸汽会突然释放出来，这些热空气会扩散到附近的组织，加速消融过程。此外，通过现场超声成像和计算模拟，研究团队可以证实RFA针周围的不均匀温度分布可能是蒸汽冒出来的主要原因之一。
朴教授解释说:“可以添加针对不同目标的各种物理、化学传感器，制作其他医疗器械和工业工具。”
“这一结果将扩大当前柔性传感器技术的可用性和适用性。目前正在研究将该传感器集成到直径0.3mm的活体诊断用针上的方案，预计不仅在工业领域，在其他医疗领域也能得到应用。”该研究得到了韩国国立研究财团的支援。
出版
朴宰浩，李振宇，林孝根，朴仁圭等。2021年8月5日，“在射频消融过程中，使用集成温度和压力传感器的射频消融针进行实时内部蒸汽Pop检测:临床前和临床试点试验的先进科学(https://doi/org/10.1002/advs.202100725)。
