--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Thiết bị cấy ghép thông minh theo dõi sự phục hồi sau điều trị

THÁI BẰNG - 06:35 19/06/2022

Thiết bị cấy ghép thông minh, tự nhận thức có thể cho phép các bác sĩ điều trị theo dõi tiến trình hợp nhất cột sống sau phẫu thuật đĩa đệm, bệnh nhân không phải chụp X quang và chịu tác động bức xạ.

Cấy ghép thông minh được phát triển với rất nhiều chức năng. Nhưng tích hợp thiết bị điện tử như cảm biến, lưu trữ năng lượng và giao tiếp không dây vào các thiết bị nhỏ có những thách thức rất lớn.

miengcayghep.jpg
Thiết bị cấy ghép thông minh cho cột sống sau phẫu thuật địa đệm. Ảnh Advanced Science News.

Amir Alavi, GS Khoa Dân dụng và Kỹ thuật Môi trường và Khoa Kỹ thuật Sinh học tại Đại học Pittsburgh Mỹ giải thích, một giải pháp khả thi cho tất cả những thách thức này là chế tạo một loại thiết bị cấy ghép thông minh mới, có thể sử dụng những thành phần cấu thành của thiết bị để có được những chức năng tiên tiến mà không cần sử dụng nguồn điện bên ngoài và thiết bị điện tử cồng kềnh.

Nhóm nghiên cứu của GS Alavi đã thiết kế một bộ cấy ghép thông minh, tự nhận biết để phát hiện sự hợp nhất của cột sống nhằm mục đích chữa lành xương.

Theo GS Alavi, bộ cấy ghép này có ý nghĩa quan trọng về lâm sàng vì những thiết bị này có thể cung cấp cho bác sĩ điều trị khả năng đánh giá trực tiếp và chính xác sự tiến triển của tiến trình hợp nhất xương so với phương pháp chụp ảnh X quang tiên tiến. Những phương thức chụp ảnh có chi phí cao, bệnh nhân phải tiếp xúc đáng kể với bức xạ.

Cột sống được hình thành từ các xương hoặc đốt sống, ngăn cách bởi các đệm xốp gọi là đĩa đệm, xếp chồng lên nhau. Khi một đĩa đệm bị bệnh hoặc thoái hóa, phải loại bỏ bằng phương pháp phẫu thuật, sự hợp nhất cột sống trong không gian giữa các đốt sống liền kề được tạo điều kiện thuận lợi bằng các lồng hợp nhất đĩa đệm. Lồng có lỗ lớn để ghép xương và lỗ nhỏ hơn để tái tạo xương .

Nhóm nghiên cứu của GS Alavi chế tạo một lồng hợp nhất, có thể tự đánh giá sự tiến triển quá trình hợp nhất tủy sống dựa trên tải trọng mà lồng thông minh cảm nhận. Những thiết bị cấy ghép này sử dụng công nghệ siêu vật liệu, đã được cấp bằng sáng chế của nhóm nghiên cứu.

Khi được đưa vào không gian đĩa đệm, lồng hợp nhất thông minh ban đầu chịu phần lớn tải trọng cột sống. Trong thời gian điều trị, tải trọng tác động lên lồng giảm dần và chuyển sang cấu trúc xương hình thành bên trong và xung quanh lồng hợp nhất.

Một tín hiệu điện áp, tạo ra bởi lồng hợp nhất tự nhận thức được đo liên tục, tỷ lệ với những lực tác dụng lên cấu trúc của nó - điện áp giảm trong quá trình hợp nhất xương.

Nhóm nghiên cứu thực hiện các thử nghiệm cơ học trên các mô cấy nhằm đánh giá các đặc tính mỏi tĩnh và động của lồng hợp nhất, sử dụng các quy trình tiêu chuẩn như của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Mỹ (ASTM). Nhóm nghiên cứu cũng thử nghiệm cấy ghép cột sống này bằng cách sử dụng mô hình cột sống tổng hợp và cột sống thi thể của người đã mất.

Công nghệ mới có thể được ứng dụng ngay trong cấy ghép chỉnh hình, đồng thời công nghệ này cũng có thể được cải tiến để áp dụng cho các lĩnh vực y tế khác như thiết kế các stent tim thông minh với những chức năng cảm biến và hấp thu năng lượng.


(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Đồng rúp Nga tăng cao nhất trong 7 năm qua
    Kinh tế- Thiên Ân - 16:45 24/06/2022
    Đồng rúp đã tăng mạnh đến mức ngân hàng trung ương Nga phải tìm cách làm suy yếu đồng tiền vì đồng rúp ngày càng mạnh có thể khiến hàng hóa xuất khẩu trở nên kém cạnh tranh hơn.
  • Công nghệ mới có thể sưả chữa và tái tạo lại cơ tim trong điều trị bệnh tim
    Khoa học- Thái Bằng - 16:42 24/06/2022
    Các nhà nghiên cứu tại Đại học Houston (UH) thông báo một công nghệ mới, thành công không chỉ sửa chữa các tế bào cơ tim ở chuột mà còn tái tạo lại sau cơn đau tim, hoặc nhồi máu cơ tim.
  • Bộ Tài chính không giảm thuế tiêu thụ đặc biệt với xăng
    Kinh tế- Thiên Ân - 16:40 24/06/2022
    Bộ Tài chính vừa có ý kiến về việc không giảm thuế giá trị gia tăng (VAT) và thuế tiêu thụ đặc biệt đối với xăng. Thuế tiêu thụ đặc biệt đang áp dụng đối với xăng là 10%, xăng E10 là 7% và xăng E5 RON 92 là 8%.
  • Lạm phát ở Anh cao nhất trong 40 năm
    Kinh tế- Thiên Ân - 16:37 24/06/2022
    Số liệu từ Văn phòng Thống kê Quốc gia Anh tuần này cho thấy, tháng 5 lạm phát Anh tăng 9,1%, cao nhất trong 40 năm qua. Tốc độ tăng nay cũng là cao nhất trong nhóm nước G7, nhấn mạnh mức độ trầm trọng của việc chi phí sinh hoạt tăng vọt
  • Đảng đoàn Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam làm việc tại Bình Định
    Khoa học- Thanh Tùng - 16:29 24/06/2022
    Ngày 23/6, Đoàn công tác của Đảng đoàn Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) do đồng chí Phan Xuân Dũng, Bí thư Đảng Đoàn, Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam làm Trưởng đoàn cùng các đồng chí trong Đảng đoàn, đại diện lãnh đạo các Ban của Liên hiệp Hội Việt Nam đã có buổi làm việc với Tỉnh ủy Bình Định về công tác trí thức trên địa bàn tỉnh.