医工简报 | 超声治疗骨折新突破

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 今日头条  

超声治疗骨折新突破

尽管骨折可通过直接骨愈合或间接骨痂形成自行愈合,但约 5-10% 的骨折因周围血供不足、骨质疏松、某些癌症及其他并发症而未能愈合或愈合延迟。愈合受损的患者往往需经历多次不情愿的手术,治疗周期漫长。近期研究表明,以适当强度和频率施加的超声波能通过激活包括 OPN 和 RUNX2 在内的基因表达,促进细胞增殖和成骨分化,从而加速骨折愈合。然而,现有超声探头刚硬且笨重,难以与皮肤实现紧密接触,且为消除与超声耦合剂(如凝胶或水)界面间的空气间隙而施加的强力压迫可能导致二次损伤。


为了消除这些限制,来自浙江大学宋吉舟团队的刘航等人研发了一种可拉伸的超声阵列,并将成果以《在可拉伸超声阵列干预下愈合骨折》为题发表在《ACS Nano》上。该阵列采用 1-3 型压电复合材料作为换能器,桥岛结构的多层蛇形金属薄膜作为电互连,柔软的弹性体薄膜作为封装,以及低固化剂比例的 PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为粘合层。体内试验表明,该设备显著提升了多种骨质量指标,如骨模量、骨矿密度、骨组织/总组织体积及骨小梁厚度,在骨折动物模型中表现尤为突出。组织学和免疫组织化学检查显示,该设备通过促进 OPN 和 RUNX2 的表达,促进了成骨细胞分化、骨形成及重塑。作者提出,这一方法有望加速临床骨愈合进程。

综合

1  Nature | 压力会破坏记忆并引起不必要的焦虑

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03724-4

2  Nature | 人类大脑是如何变得如此大的:我们的细胞学会了处理大小带来的压力

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03716-4

3  Engmedicine | 医疗保健中数字孪生的现状和未来前景

https://doi.org/10.1016/j.engmed.2024.100042

4  Measurement | 综述:乳腺癌传统诊断方法与现代诊断方法的比较

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.116258

5  AHM | 一种基于绿色仿生材料的多通道手持式诊断设备,用于人体体液中维生素 C 的即时检测

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202403454


医学人工智能

 Nature BME | 通过视网膜图像可预测生物年龄和发病率

https://www.nature.com/articles/s41551-024-01291-7

 Measurement | DON:基于 Coot 和卷积递归学习算法的深度优化网络模型,用于 IoMT 系统中的医疗监控

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.116226

医学成像技术

 ACS Nano | 在可拉伸超声阵列的干预下愈合骨折

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c02426

 Measurement | 综述:乳腺癌传统诊断方法与现代诊断方法的比较

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.116258

 Biomed. Signal Process. Control | 基于集合经验模态分解的心电数据压缩改进方案

https://doi.org/10.1016/j.bspc.2024.107134

 Biomed. Signal Process. Control | 基于深度学习的电阻抗断层成像肺病分类特征工程

https://doi.org/10.1016/j.bspc.2024.107124

康复(神经)工程

 Mov. Disord. | 痉挛性轻度瘫痪:一种可治疗的运动障碍

https://doi.org/10.1002/mds.30038

 Commun. Med. | 区分帕金森病病人与健康对照组的鼻呼吸气流

https://doi.org/10.1038/s43856-024-00660-2

 J. NeuroEng. Rehabil. | 使用经皮千赫兹高频交流电刺激的新型原型进行选择性伤害性调节:一项交叉双盲随机假对照试验

https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-024-01503-w


可穿戴技术

 Nat. Electron. | 耳戴式声音气泡设备

https://doi.org/10.1038/s41928-024-01276-z

 Nat. Commun. | 受弱电鱼启发的电子皮肤,用于主动非接触式三维跟踪和传感

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54249-3

 npj Flex. Electron. | 完全基于织物的接触式电刺激:无线、无电池、可穿戴生物电子设备

https://doi.org/10.1038/s41528-024-00364-6

生物材料

 ACS Sens. | 低功率气体传感器:从结构到应用

https://doi.org/10.1021/acssensors.4c01642

 ACS Appl. Mater. Interfaces | Janus 退烧膏实现高效、持久和舒适的个人物理降温

https://doi.org/10.1021/acsami.4c16031

 Adv. Healthcare Mater. | 基于绿色仿生材料的多通道手持式诊断设备,用于现场检测体液中维生素 C

https://doi.org/10.1002/adhm.202403454

END

编辑 | 沈露婷

审核 | 医工学人理事会



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