综述:植入式传感器在腹主动脉瘤腔内修复术后连续监测中的最新进展

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Biosensors and Bioelectronics: X CS4.6

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  这篇综述系统评价了植入式压力传感器(如EndoSure? 和ImPressure? )在腹主动脉瘤(AAA)腔内修复术(EVAR)后连续监测中的应用潜力,探讨了其技术原理、临床验证及挑战,包括无线遥测、生物相容性和能量管理,并指出当前证据尚不足以支持其独立指导临床决策,需进一步研究验证其长期效益。

  

植入式传感器在腹主动脉瘤术后监测中的机遇与挑战

引言

腹主动脉瘤(AAA)是腹主动脉病理性扩张(直径≥30 mm),破裂风险随直径增长而升高。腔内修复术(EVAR)通过植入支架移植物隔绝瘤体,虽短期疗效优于开放手术(OSR),但长期并发症如内漏(endoleak)和移植物移位需终身监测。传统影像学(CTA/MRA)存在辐射和造影剂毒性风险,而植入式压力传感器为连续监测提供了新思路。

流行病学与病理机制

全球AAA患病率约0.92%,男性为主(男女比3.7:1)。吸烟、高血压和遗传因素(如CDKN2BAS基因)是主要风险因素。病理上,血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡、基质金属蛋白酶(MMP-2/9)介导的细胞外基质降解及生物力学应力共同导致动脉壁薄弱。

EVAR术后监测的临床需求

EVAR术后30天死亡率仅0.5-6%,但10年再干预率高达20%。内漏(分型I-V)是常见并发症,其中II型(侧支返流)占25%,可导致瘤囊持续加压。当前指南(ESVS/SVS)建议通过CTA和超声定期随访,但存在监测盲区。

植入式传感器的技术突破

EndoSure?
:首个FDA批准的无线传感器(2008年),通过射频耦合测量瘤囊压力。APEX试验显示其检测I/III型内漏的敏感性达94%,但长期临床数据缺乏。
ImPressure?
:超声驱动的微型传感器,缝合于移植物外壁,可实时监测压力变化。临床研究显示其平均压力指数(MPI)与瘤囊缩小显著相关(P=0.017)。
多传感器阵列:如John等设计的16传感器柔性电路,可空间解析压力分布,但面临功耗和封装稳定性挑战。

技术瓶颈与创新方向

  1. 能量传输:13.56 MHz频段在18 cm穿透深度时效率不足,需优化线圈几何或转向亚GHz频段;
  2. 信号衰减:脊柱和脂肪层导致射频信号反射,近场通信(NFC)或可改善;
  3. 生物相容性:聚对二甲苯(Parylene-C)涂层可防血栓形成,但长期封装可靠性待验证;
  4. AI整合:LSTM网络分析压力时序数据,有望早期预警内漏。

未来展望

下一代“智能移植物”或集成压力、形态(如Z型电感器)和生化传感(MMP-9检测),结合可降解电子元件实现临时监测。当前仍需大规模试验验证压力阈值与临床结局的关联,以推动技术从实验室走向床旁。

(注:全文数据及结论均源自原文,未新增观点)

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