Wiele procedur medycznych wymaga stosowania cewników czy to w naczyniach
krwionośnych, czy drogach moczowych. Może się to jednak wiązać z
powikłaniami i powodować dyskomfort u pacjentów.
W ramach finansowanego przez UE projektu "Understanding interactions of human tissue with medical devices" (
UNITISS)
naukowcy postanowili opracować zaawansowane strategie projektowania
cewnikowych urządzeń medycznych. Głównym celem było ograniczenie
powikłań spowodowanych stosowaniem cewników.
Aby zrealizować te zamierzenia, analizowano szereg rozwiązań
mających na celu poprawę konstrukcji cewników. Należy do nich
udoskonalona geometria i tekstura cewnika, zaawansowane powłoki oraz
metody pomiaru i minimalizacji sił działających między cewnikiem a
tkanką. Aby przetestować te udoskonalenia, konieczne było opracowanie
odpowiednich modeli tkanki ludzkiej.
Badacze ustalili, że aktualnie dostępne syntetyczne modele nie
nadają się do wystarczająco dokładniej imitacji takiej tkanki. W tego
powodu przeprowadzono liczne testy na modelu świńskiej aorty ex vivo,
aby dokonać symulacji interakcji między cewnikiem a tkanką, z którą ma
styczność. Przebadano szereg cewników oraz specjalnie zaprojektowane
uchwyty do cewników i tkanek.
Badacze ocenili też właściwości dotyczące tarcia powierzchniowego i
wytrzymałości na rozciąganie skóry ludzkiej ex vivo, ludzkiej skóry
właściwej i skóry uzyskanej przy pomocy inżynierii tkankowej.
Przeprowadzono badanie histologiczne oraz różne analizy spektroskopowe i
mikroskopowe, aby lepiej poznać reakcję mechaniczną ludzkiej tkanki na
interakcje fizyczne oraz następujące w efekcie uszkodzenie tkanki.
Dokonano także oceny właściwości dotyczących tarcia w ludzkiej skórze in
vivo oraz modelach skóry świńskiej i sztucznej.
Aby zminimalizować skutki uboczne cewnikowania, w projekcie UNITISS
opracowano powłoki polimerowe do urządzeń medycznych. Powłoki te
oddziałują z wodą oraz mają właściwości smarne i przeciwbakteryjne,
dzięki czemu zapobiegają uszkodzeniu tkanki i infekcjom.
Część prac poświęcona była także modelowaniu komputerowemu
interakcji mechanicznych między cewnikiem i naczyniami krwionośnymi oraz
ich właściwości hydrodynamicznych. Uzyskane w ten sposób informacje
wykorzystano przy projektowaniu udoskonalonych końcówek cewnika.
Nadrzędnym celem projektu UNITISS jest wykorzystanie wiedzy
uzyskanej dzięki tym badaniom do stworzenia innowacyjnych urządzeń
klinicznych. Realizacja tego celu przyniesienie ulgę pacjentom
wymagającym cewnikowania.
poleca:
