Esquema del procedimiento RFA y la aguja sRFA y las características del sensor en la aguja RFA. a) Esquema del procedimiento RFA para extirpar tejido canceroso en pacientes: i) cáncer en el tejido normal; ii) inserción de aguja RFA a través de tejido canceroso; iii) aplicación de energía RF a la aguja RFA y ablación del tejido debido al aumento de temperatura; iv) eliminación de tejido canceroso después del procedimiento RFA. b) Esquema de los fenómenos de pop de vapor y aguja sRFA propuesta para detectar y monitorear pop de vapor. c) Esquema del sistema general para la aguja sRFA. d)Esquema de los principios de funcionamiento del sensor P basado en resistencia de contacto y el sensor T basado en resistencia. e) Fotografía de la aguja sRFA e imagen ampliada (recuadro) del punto de detección. Cambio de conductancia relativa de f) sensor P bajo presión de aire hidrostática y g) sensor T bajo temperatura ambiente creciente. h) Cambio en la conductancia normalizada del sensor en diversos entornos químicos, incluidas diferentes soluciones de pH y una solución salina tamponada con fosfato. i) Cambio en la conductancia relativa del sensor P durante 500 ciclos de carga de presión hidrostática cíclica, yj) perfil de conductancia relativa durante los primeros y últimos cuatro ciclos. Crédito: DOI: 10.1002/advs.202100725
Los investigadores diseñaron una plataforma de sensor polimérico delgado en una aguja de ablación por radiofrecuencia para monitorear la temperatura y la presión en tiempo real. Los sensores integrados en la punta de la aguja de 1,5 mm de diámetro han demostrado su eficacia durante las pruebas clínicas y esperan brindar una nueva oportunidad para prácticas médicas más seguras y efectivas. La investigación se informó en Advanced Science como portada el 5 de agosto.
La ablación por radiofrecuencia (RFA) es una técnica de cirugía mínimamente invasiva para extirpar tumores y tratar enfermedades cardiovasculares. Durante un procedimiento, puede ocurrir una explosión audible involuntaria llamada «estallido de vapor» debido al aumento de la presión interna del vapor en la región de ablación. Este fenómeno se ha citado como causa de varios efectos térmicos y mecánicos negativos en el tejido vecino. Aún más, la relación entre el estallido de vapor y la recurrencia del cáncer aún se está investigando.
El profesor Inkyu Park dijo que los sensores integrados de su equipo detectaron de manera confiable la aparición de estallido de vapor. Los sensores también monitorean la rápida propagación del vapor caliente en el tejido. Se espera que las diversas propiedades del tejido sometido a RFA puedan comprobarse utilizando los sensores físicos integrados en la aguja.
«Creemos que los sensores integrados pueden proporcionar información útil sobre una variedad de procedimientos médicos y los cambios ambientales en el cuerpo humano, y ayudar a desarrollar procedimientos quirúrgicos más efectivos y seguros», dijo el profesor Park.
El equipo del profesor Park construyó una pila de sensores de temperatura y presión de tipo película delgada con un espesor de menos de 10 m utilizando un proceso de microfabricación. Para el sensor de presión, el equipo utilizó cambios de resistencia de contacto entre electrodos metálicos y una membrana polimérica recubierta de nanotubos de carbono. Todo el conjunto de sensores se aisló completamente con tubos médicos para minimizar la exposición de los materiales del sensor al tejido externo y maximizar su biocompatibilidad.
Durante el ensayo clínico, el equipo de investigación descubrió que el vapor caliente acumulado se libera repentinamente durante los estallidos de vapor y este aire caliente se propaga al tejido vecino, lo que acelera el proceso de ablación. Además, utilizando imágenes de ultrasonido in situ y simulaciones computacionales, el equipo de investigación pudo confirmar que la distribución no uniforme de la temperatura alrededor de la aguja RFA puede ser una de las razones principales del estallido del vapor.
El profesor Park explicó que Se pueden agregar varios sensores físicos y químicos para diferentes objetivos para crear otros dispositivos médicos y herramientas industriales.
«Este resultado ampliará la usabilidad y la aplicabilidad de las tecnologías actuales de sensores flexibles. También estamos tratando de integrar este sensor en una aguja de 0,3 mm de diámetro para aplicaciones de diagnóstico in vivo y esperamos que este enfoque se pueda aplicar a otros tratamientos médicos, así como al campo industrial», agregó el profesor Park. Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea.
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El avance del sensor de presión suave resuelve el cuello de botella más desafiante del campo Más información: Jaeho Park et al, RealTime Internal Steam Pop Detección durante la ablación por radiofrecuencia con una aguja de ablación por radiofrecuencia integrada con una temperatura y sensor de presión: pruebas piloto clínicas y preclínicas, ciencia avanzada (2021). DOI: 10.1002/advs.202100725 Información de la revista: Advanced Science
Proporcionado por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea) Cita: La aguja RFA integrada con sensor flexible conduce a tratamiento médico más inteligente (20 de octubre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-flexible-sensor-integrated-rfa-needle-smarter.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.