眼科医生用的高精度仪器
EPFL的科学家已经帮助开发了一种显微镜玻璃装置，医生可以用它将药物注射到视网膜静脉中，其精确度是前所未有的。他们的仪器满足了眼科手术的一个重要需求，提供了卓越的稳定性和精确度。
一组研究人员取得了突破性进展设备在9月11日的EPFL Neuchâtel的研究日上进行眼科手术。该设备被称为SPOT-RVC，是视网膜静脉穿刺安全优化工具的缩写，是通过一个联合研发项目开发的，包括两个EPFL Neuchâtel实验室(Instant-Lab和Galatea)、洛桑朱勒-戈宁眼科医院和总部位于提基诺的femtopprint。该团队的研究结果最近发表在《医疗器械杂志》上。
SPOT-RVC是一种完全由玻璃制成的高精度微型医疗设备。它只有6厘米长，1毫米厚，包含一个比一根头发还宽的微小流体通道，以及一个复杂的柔性叶片机构。医生可以使用该设备直接将药物注射到患者的视网膜静脉中，这在以前是不可能的。
“我们想开发一种治疗视网膜静脉阻塞的手术方法，视网膜静脉阻塞发生在携带血液离开眼睛的主静脉被阻塞时。目前还没有办法治疗这种情况——我们只能治疗由此产生的并发症，”朱尔斯-戈宁医院的主任医师托马斯·j·沃尔夫斯堡伯格教授说。这些并发症可能会很严重。当视网膜静脉被血凝块阻塞时，这就减少了输送到视网膜的氧气量，并可能引发突然的视力丧失。全世界有超过1600万人患有这种疾病，其中老年人居多。
结合微工程和微流体力学
得益于SPOT-RVC，医生将能够安全地将血液凝块溶解化合物直接注射到患者的视网膜静脉中，而不会损伤周围组织。“我们面临的最大问题之一是，由于静脉太小，管壁很薄，很难不过度穿刺就将针头插入静脉。这就像你想在一块木板上钻一个洞，但又不想让这个洞完全穿过，”即时实验室的资深科学家查尔斯·鲍尔博士说。
因此，研究人员利用Instant-Lab在柔性微结构和多稳定系统方面的专业知识，设计了一种微观设备(直径小于1毫米)，可以非常快地从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态——大约在1毫秒内——并以可控的方式。“我们的动态穿孔机制可以控制穿刺力和针头的方向，视网膜静脉没有时间变形。此外，穿刺力独立于外科医生的手施加的力，这限制了过度穿刺的风险，”鲍尔博士说。
SPOT-RVC的另一个创新特点是其微观的、灵活的通道，可以一直延伸到针尖，使医生能够注射药物。该通道是利用Galatea的科学家进行的先进微流体研究开发的。最后，该装置是由一块熔融二氧化硅(SiO)制成的2)．鲍尔博士说:“因为它是单片的，所以不需要组装——这一步几乎是不可能的，而且会使消毒变得非常困难。”整体结构也由Galatea开发，并由femtopprint使用该公司的高精度3d打印方法和超快速激光制造。
目前，该设备仍处于原型设计阶段。鲍尔博士说:“我们从体外和体内试验中得到了很好的结果。”“现在我们需要进行临床前试验，并获得必要的认证。然后我们将进入生产阶段，这将需要相当大的投资。我真心希望有一天该设备能成为眼科医生的有用工具。”
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