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Eletrônica

Eletrônica flexível rumo às salas de cirurgia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/10/2020

Eletrônica flexível rumo às salas de cirurgia
O protótipo já foi testado em corações humanos isolados e em animais.
[Imagem: Northwestern/George Washington universities]

Eletrônica médica

A eletrônica flexível está prestes a fazer sua estreia em uma área crucial, onde ela pode servir não para entretenimento ou computação, mas para salvar vidas diretamente.

A equipe do professor John Rogers, pioneira no campo dos eletrônicos flexíveis, desenvolveu um balão cirúrgico contendo eletrônica flexível avançada que pode melhorar o diagnóstico e o tratamento de doenças cardíacas.

Os catéteres-balão são frequentemente usados durante cirurgias minimamente invasivas ou procedimentos de ablação, onde servem para realizar medições ou desempenhar funções terapêuticas, sendo inseridos por meio de pequenas incisões. Mas eles também podem ser inseridos no coração para tratar arritmias cardíacas, localizando e removendo a região do tecido que causa a arritmia.

Atualmente, no entanto, a maioria dos catéteres-balão é rígida, o que significa que não se adaptam bem às superfícies moles do coração. Além disso, esses dispositivos podem desempenhar apenas uma função por vez, exigindo que os médicos usem vários catéteres durante o procedimento.

Usando sua experiência em eletrônica flexível e elástica, Mengdi Han e seus colegas criaram um sistema elástico que se adapta às superfícies do tecido, o que o permite funcionar simultaneamente como um dispositivo de diagnóstico e terapêutico.

Eletrônica flexível rumo às salas de cirurgia
Esquema dos circuitos e sensores e foto no detalhe de um dos chips incorporados no cateter.
[Imagem: Mengdi Han et al. - 10.1038/s41551-020-00604-w]

Catéter-balão para diagnóstico e terapêutica

O dispositivo é feito de interconexões de ouro extensíveis ensanduichadas entre uma folha de poli-imida flexível para formar uma superfície que se deforma sem perder a funcionalidade. O catéter pode esticar até 30% nas duas direções sem causar danos ao material ou aos circuitos eletrônicos e sensores.

A equipe testou o catéter usando modelos computacionais, modelos de coração de plástico e corações humanos e de animais reais. Eles confirmaram que o catéter eletrônico flexível tem vantagens sobre os dispositivos médicos atuais, tanto na forma física quanto na funcionalidade.

"Nós pegamos novos materiais inovadores e técnicas de fabricação normalmente empregadas pela indústria de semicondutores e as aplicamos ao campo médico, neste caso à cardiologia, para promover uma nova classe de instrumentos médicos que irão melhorar os resultados cardíacos para os pacientes e permitir que os médicos ofereçam cuidados melhores, um atendimento mais seguro e específico para o paciente," disse o professor Igor Efimov, membro da equipe.

Bibliografia:

Artigo: Catheter-integrated soft multilayer electronic arrays for multiplexed sensing and actuation during cardiac surgery
Autores: Mengdi Han, Lin Chen, Kedar Aras, Cunman Liang, Xuexian Chen, Hangbo Zhao, Kan Li, Ndeye Rokhaya Faye, Bohan Sun, Jae-Hwan Kim, Wubin Bai, Quansan Yang, Yuhang Ma, Wei Lu, Enming Song, Janice Mihyun Baek, Yujin Lee, Clifford Liu, Jeffrey B. Model, Guanjun Yang, Roozbeh Ghaffari, Yonggang Huang, Igor R. Efimov, John A. Rogers
Revista: Nature Biomedical Engineering
DOI: 10.1038/s41551-020-00604-w





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