Skip to content Skip to footer

A rádiófrekvenciás energiára érkező szövetválasz vizsgálata

A MedRes-nél jelenleg egy olyan fejlesztési projekten dolgozunk, amelynek során rádiófrekvenciás energiát használunk a szövetek azonnali összehegesztésére a gyorsabb gyógyulás elősegítése érdekében. Az természetesen nyilvánvaló, hogy a különböző szövetek eltérően reagálnak ugyanolyan típusú energialeadásra, de még ugyanazon szövet is más és más módon képes reagálni rá. Ebből következik, hogy a kívánt eredmény elérése érdekében egyrészt fontos megismerni az adott szövet jellemzőit, hogy ahhoz mérten tudjuk optimalizálni az energialeadást.

Ehhez fejlett szenzoros érzékelő technikára van szükség mind a kísérleti fázisban, mind pedig a klinikai fázisban lévő szövethegesztő eszköznél. Mivel nincs olyan kész eszköz a piacon, amely megfelelne az igényeinknek, így saját mérőrendszert kellett kifejlesztenünk a rádiófrekvenciás energialeadásra érkező szövetválasz vizsgálatához.

 

Mérőrendszerünket úgy alakítottuk ki, hogy számszerűsíteni tudjuk a vizsgált szövet jellemzőit a rádiófrekvenciás behatás előtt, közben és után is. A kísérletekhez olyan rádiófrekvenciás generátorokat választottunk ki, amelyek a kívánt frekvencia- és teljesítmény tartományokon belül vannak. Habár ismerjük a generátorok technikai teljesítményének határait, mégsem tudjuk pontosan, mennyi energiát nyel el a szövet különböző körülmények között. Ezért volt szükség egy olyan teszteszköz létrehozására, amellyel különböző teljesítmény beállításokkal és időzítésekkel vizsgálni tudjuk a szövetválaszokat a kapott eredmények tükrében. A kísérlet során egyéb fizikai aspektusokat is mérünk, mint például a szövetre kifejtett nyomóerő, a szövet hőmérséklete, az elektródák közötti távolság, stb. A korábbi kutatások során bizonyos értékeket és tartományokat azonosítottak ígéretesnek a szövet összehegedés kapcsán, így most a mérőrendszerünkbe olyan léptető motorokat és erőmérő cellát építettünk be, amelyek ezekben a specifikus tartományokban működnek, így ésszerű kiindulópontot biztosítanak a kísérletekhez.

 

Mérőrendszerünk két fő részből áll:

 

  1. A motorizált tesztpad: Ezt cserélhető lineráris elektródákkal és szenzorokkal láttuk el, amelyek mérik a hőmérsékletet, a távolságot és az erőt. Ez a motorizált tesztpad szolgál a szövettesztelés központi elemeként. A rádiofrekvenciás behatás során a szenzorok figyelemmel kísérik a szövet hőmérsékletének és az elektródák által kifejtett erő változásait, valamint az elektródák közötti távolságokat. Egy 3D nyomtatott szövetbefogó egység segít abban, hogy a szövetet az optimális helyen tartsuk az elektródák között.

 

  1. A vezérlőegység: A nyomtatott áramkörbe ültetett hardver végzi a vezérlést, mely együttműködik a szoftver grafikus felhasználói felületével. Ez a felület teszi lehetővé a mérnökök számára, hogy különböző paramétereket állítsanak be az elektródák zárására, nyitására és a radiofrekvenciás behatás módjaira vonatkozóan. Ez a rugalmasság biztosítja a rádiófrekvenciás energia továbbításának valamint a szövetre gyakorolt hatásainak átfogó feltérképezését. A szoftver legfontosabb feladata a mérések során generált adatok tárolása és rendszerezése. A mérések során figyelemmel kísérjük többek között a szövet hőmérsékletének változásait, a rádiófrekvenciás ciklusok számát és időtartamát, valamint a szövet impedancia-változásait.

 

 

Az eredmények kiértékeléséhez további teszteket végzünk, mint például a Burst Pressure (szakadásnyomás, BP) tesztet, amely kvantitatív információt ad a hegesztés erősségéről. A kísérleti csoportok között jelentős különbségeket várunk, melyek a BP Hgmm-ben mért értékeinek statisztikai elemzésével, varianciaanalízisével vagy post-hoc tesztekkel mutathatók ki.

 

Mérőrendszerünk pontosságának és megbízhatóságának biztosítása érdekében referenciaméréseket végzünk kalibrált eszközökkel, szigorú validálási folyamatokat betartva. Emellett rendszeresen végzünk ismétlő ellenőrzéseket is, szükség szerint módosítva az ellenőrzések gyakoriságát. Ennek oka lehet például, hogy hosszabb használat után bizonyos alkatrészek elmozdulhatnak vagy deformálódhatnak, ami befolyásolhatja a távolságmérést. Ilyen esetekben etalont helyezünk az elektródák közé, amellyel azonosítjuk értékeljük és korrigáljuk az eltéréseket, így biztosítva a pontosságot.

 

Összefoglalásul elmondhatjuk, hogy a gondosan megtervezett kísérleti rendszerek kritikus fontosságúak az egyes eszközök fejlesztése során. Melyek segítségünkre lehetnek abban, hogy mely tervezési irányok működhetnek, és melyek vezethetnek zsákutcákhoz. Nagy hangsúlyt fektetünk a tesztrendszerek tervezésére, valamint az automatizált adatrögzítésre és az elemzésre, mert ezek nagy hatással vannak a tervezési irányok meghatározására. Az ehhez hasonló tesztrendszerek közé tartoznak továbbá a különböző szöveteltávolító reszektorok jellemzésére szolgáló tesztberendezések, az endoszkóp teljesítményének vizsgálatához szükséges optikai tesztágyak, fénymérők vagy a lassított felvételek, amelyek segítenek az orvosi eszközök és a szövetek közötti mechanikai kölcsönhatások vizsgálatában.