组织般的压力传感器键到仿生乳房项目

今日美国的380万雌性乳腺癌幸存者中大约三分之一经历了危险术,并且由于性功能障碍的乳腺癌的三分之一的患有乳腺癌的妇女受到了性功能障碍的影响,这通常与乳房感觉丢失有关。

芝加哥大学的新跨学科项目是仿生乳房项目,旨在通过使用仿生技术恢复乳房切除乳房功能和感觉。该项目涉及来自乌克西哥的生物科学司(BSD),芝加哥大学医疗中心(UCMC)和Pritzker分子工程学院(PME)的研究人员。

STACY LINDAU,MD,AM'02,妇产科教授和医学老年教授,引领了该项目,包括Sliman Bensmaia,James和Karen Frank家族教授的有机体生物学和解剖学教授,以及Sihong Wang,分子工程助理教授。

据林劳说,一半的患者 - 现在是几百女性 - 在过去十年中有乳腺癌,并在治疗期间和后表达性功能的新困难。

“普及的常见问题是乳房切除术后重建后的乳腺中感觉失去的常见问题,”林德解释说,即使患有辐射的乳房切除术的女性也经常引用他们的乳房的感觉变化,干扰他们的性职能。

有动力致力于她患者需要解决的问题,Lindau旨在寻找对这些问题的证明的解决方案,并空手而归。她还了解到对女性乳房的运作的关注程度超出了其在母乳喂养或哺乳期中的作用。

乳房乳房概念的仿生乳房概念的示意图乳房的使用植入物重建。

“在我的患者中,我在患者中寻找解决患者问题的解决方案以及在乳腺癌的背景下,我的患者寻找解决问题,更普遍地,在乳腺癌的背景下,患者中的患者丧失了。” Nowpow的创始人和首席创新官,一个个性化社区推荐平台,以支持全人心。

在寻找答案时,她遇到了媒体故事,关于与阴茎移植成功的成功,其中有五个全球迄今为止。令她对此覆盖范围的攻击是根据恢复阴茎函数所取得的重大投资的重要性,这覆盖范围是令人保证这一移植的条件。此外,林达表示,她被击中 - 并赋予了希望这些程序的成功不仅仅被美容外观判断,而且还有三个方面的阴茎功能:泌尿,性和生殖功能。

“在美国,每年100,000名女性有一个或两个乳房被删除。这是很多妇女失去了重要的身体部位。我们应该设想并找到一个不仅恢复丢失乳房的外观的女性的解决方案,也是她乳房的运作,为社会和性和性甚至生殖的目的,“林德说。

仿生学在恢复感觉中显示出承诺

仿生学的进展被出现为良好的看起来和林道迅速与Bensmaia教授联系,其在该领域的工作以前由前总统巴拉克奥巴马突出。Bensmaia在他的研究中说,该项目燕尾酸件 - 但目标人口要大得多。

使用为仿生手开发的一些概念,研究人员计划在乳房切除术患者的皮肤下嵌入柔性传感器阵列。随时触及乳头脱光复合物,传感器阵列将信号发送到一系列电极,刺激患者残留的肋骨神经 - 神经,用于与乳房接口。

“你可以通过电激活手的神经来创造触感的生动感,”是指仿生乳房将培养患者胸部的重新实施例。“它可以再次感觉到他们身体的一部分,”他说。

Uchicago提出了与工作相关的专利申请,该工作由国家癌症研究所R21授予机制支持。赠款旨在鼓励探索性研究,并为研究人员提供两年,建立工作关系,并进行基础和开发工作需要保证长期更大的投资。

作为其中的一部分,研究人员还在整理一个主观和客观标准的列表,以便测量乳房功能。“如果我们想研究乳腺癌治疗和乳房功能之间的关系,我们需要能够测量乳房功能 - 并且该措施并不存在,”Lindau表示,其实验室是从患者咨询委员会的输入这一直在帮助确定正确的问题,以便和合作合作的合适人士。

虽然Lindau的团队在开发乳房功能措施的途中,但B​​ensmaia并行导致物理测试来量化乳房感觉。他的团队开发了一个钻机,使研究人员能够精确地量化在乳房中的感官感知,林劳亲热地被称为“勃糊陷阱”。该器件是在学习手感的工作中使用的Bensmaia的团队的适应。

开发组织状压力传感器

在延长的一段时间内皮下测试传感器技术是最后一个技术开发件左转。王教授,Pritzker分子工程的一部分,正在开发可以在结构上和功能上集成到仿生乳房的组织状压力传感器。

“这种传感器可以类似地作为乳房中的传感受体,用于通过将其转换为电信号来感测物理接触/运动,”王说。“我们的主要步骤是建立这种传感器,这些传感器具有类似于植入的组织状软材料,并使用电信号与Sliman将构建的人造周式神经装置通信。”

乳房切除术和重建经常发生在多个阶段,在此期间,研究人员可以实现传感器阵列,让他们有机会原型,而不会使患者进行额外的手术。“这比仿生手要不那么侵入,需要一个特殊的手术来做出这项工作,”Bensmaia说。

研究人员还计划申请额外的赠款,这将有助于为动物模型和人类进行研究。详细介绍该工作的同行评审文章也在前沿出版。

“这对我所做的任何事情都有最明确的道路。所有组件都到位,“Bensmaia说。“我非常有信心,这将努力帮助全球数百万名女性。”

研究人员与Poldsky中心合作,以提出该技术专利申请,该技术在2020年5月8日在神经管疗法的前沿讨论。

参考:“使用仿生学来恢复乳房的乳房”由Stacy T. Lindau和Sliman J. Bensmaia,2020年5月8日,Neurorobotics的前沿.DOI:
10.3389 / fnbot.2020.00024

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