С болью в спине покончено? Представлены уникальные имплантаты для позвоночника

Инновационная разработка была представлена кафедрами гражданского строительства и нейрохирургии Питтсбургского университета. Ее специалистам удалось создать имплантат, который внедряется в позвоночник и отслеживает процесс сращивания позвонков после операции в реальном времени, без нужды в батарейках или электронике.

Ежегодно миллионы людей проходят через процедуру спинальной фузии, или же спондилодеза, в рамках которой смежные позвонки соединяются определенным образом. Процесс заживления после операции отслеживается с помощью рентгеновских снимков и врачебных обследований. Но с помощью представленных датчиков такой контроль может упроститься в разы.

Идея создания таких датчиков возникла у доцента Амира Алави. В прошлом он разрабатывал датчики для мониторинга мостовой инфраструктуры: они функционировали автономно и отправляли сигналы, когда мосты проявляли признаки ослабления. Алави предположил, что аналогичную механику можно использовать в спинальных имплантатах.

Последние одновременно стабилизируют и контролируют состояние позвоночника в процессе восстановления. В этих датчиках используют метаматериалы — искусственные композиты с переплетенными проводящими и непроводящими слоями. Эти структуры собирают энергию и передают сигналы при определенном давлении. При этом сторонние источники питания им не требуются.

Сигналы от имплантата поступают на электрод, расположенный на спине пациента, и передаются в облако, откуда врачи могут изъять данные и проанализировать их в режиме реального времени. По мере заживления позвоночника сигнал имплантата меняется: сразу после операции он усиливается и естественным образом снижается, когда позвоночник заживает.

Имплантаты уже были протестированы in vitro. Следующий этап — тестирование на животных in vivo. По словам ученых, если он завершится успешно, то исследователи смогут перейти к испытаниям на людях. 

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро