CHD的典型特征与血管壁内斑块的发展有关,主要是由于动脉粥样硬化,这也被认为是持续的慢性炎性疾病过程。未经治疗,斑块很容易破裂并导致急性血管阻塞,最终导致心肌梗塞和潜在的中风。[5,6] Manto-Vani和同事通常说明了如何选择适当的治疗技术来治疗不同阶段的CHD。[7]通过控制血压和胆固醇水平的控制,基于药理的治疗在CHD的早期阶段就可以有效,但一旦脱离性演变为严重的阶段,通常就不足。[8]通过冠状动脉搭桥术,特别是对于多血管疾病的患者,可以实现冠心病治疗。[9]然而,近几十年来,使用经皮冠状动脉干预(PCI)超越了它,伴随着连续的技术开发,尤其是在心血管架的广泛应用中,将在此处进行系统地审查。
• 对最近 12 个多学科大学研究计划和工程研究中心的贡献反映了我们对协作、跨学科团队合作的承诺 • 密歇根微型计算机(世界上最小的传感计算机)的发明者 • 无线集成微传感与系统中心 (WIMS2) 的世界一流研究,彻底改变了神经探针、环境监测和智能支架的研究 • 杰拉德·穆鲁超快光学科学中心获得诺贝尔奖的研究,导致无刀 Lasik 手术、破纪录的高强度激光器和新的 3 PW 激光器 ZEUS,成为美国功率最高的激光器,并作为 NSF 用户设施运营 • 广泛而基础的健康研究,包括癌症治疗、基因组测序和医学成像 • 通过光伏和人工光合作用在可持续能源方面的开创性研究 • 一流的低功耗照明和显示器 • 量子器件和计算方面的开创性研究 • 宽带隙半导体电子学、光电子学和纳米技术的世界一流研究
最近,由于其与人体骨骼的高生物力学兼容性,镁对临时生物医学应用(例如固定器和血管支架)的兴趣越来越大。具体来说,其与自然骨的弹性模量兼容,可最大程度地减少应力屏蔽的风险及其腐蚀过程不会释放有毒产品。然而,纯Mg的加速腐蚀使其在临床应用中的可用性缩减性,因为植入物的机械故障在组织恢复之前很容易发生,并且在腐蚀过程中,氢气以超出骨组织能够适应的水平的速度产生,最终造成严重的宿主组织损害。为了解决这一限制,研究人员研究了不同的解决方案,例如添加合金元素,微结构修饰和表面修饰。本期特刊旨在提出最新的创新策略,以克服当前限制及其对腐蚀性(体外和/或体内),骨整合性能以及机械性能的影响,尤其是在腐蚀性环境中。
在本章中探讨了形状记忆聚合物(SMP)及其潜在应用的多功能性,特别着眼于它们在生物医学领域中的有前途的作用。SMP以其在特定刺激下经历形状变化的能力而闻名,由于它们在创建高级软机器人,促进可重复的驱动并启用多功能医疗设备方面的潜力而受到了吸引力。在生物医学领域中,SMP引起了重大兴趣,在不同地区找到了应用,例如可自使部支架,药物输送系统,自晶缝线,组织工程脚手架等。这些材料提供了微创使用,生物降解性,结构支持和受控治疗剂释放的优点。尽管这些发展有很大的希望,但本章强调了评估生物相容性,降解率和功能持续时间以进行安全实施的重要性。在一个前瞻性笔记上,本章强调了SMP在最小的侵入性程序中所扮演的重要作用及其在塑造生物医学应用未来的持续发展。
摘要:锌及其合金因具有增强的生物相容性而被视为制备可生物降解医疗器械(支架和骨固定螺钉)的有前途的材料。这些材料必须实现机械性能和腐蚀性能的理想组合,而合金化或热机械过程可能会影响这些性能。本文介绍了不同机械合金化 (MA) 参数对 Zn-1Mg 粉末成分的影响。同时,本研究描述了 MA 制备对 Zn-6Mg 和 Zn-16Mg 合金的影响。采用放电等离子烧结 (SPS) 法压实选定的粉末。随后,研究了它们的微观结构并测试了它们的力学性能。整个过程导致晶粒显着细化(Zn-1Mg 为 629 ± 274 nm)并形成新的金属间相(Mg 2 Zn 11 、MgZn 2 )。烧结样品的压缩性能主要与合金元素的浓度有关,浓度增加导致强度提高但延展性变差。根据所得结果,Zn-1Mg合金的性能最好。
概述 50 多年前,北非开始开展介入心脏病学,1968 年在突尼斯实施了第一例导管插入术。同年,实施了第一例外科瓣膜置换术和第一例房间隔缺损 (ASD) 手术封堵术。1983 年实施了第一例冠状动脉造影术,1986 年实施了第一例肺瓣和二尖瓣成形术,1989 年实施了第一例冠状动脉成形术。由于当时北非风湿性心脏病发病率高,介入心脏病学最初(20 世纪 80 年代初)专注于二尖瓣狭窄和一些先天性心脏病(如 ASD 和动脉导管未闭 (PDA) 封堵术)的经皮治疗。然而,自 20 世纪 90 年代初开始,风湿性心脏病的发病率急剧下降,逐渐被冠心病的流行所取代,导致对冠状动脉血运重建手术的需求迫切,包括经皮冠状动脉介入治疗 (PCI)。如图 1 所示,近十年来,冠状动脉造影、PCI 和支架的使用数量呈指数增长。
心血管疾病仍然是全球的一大负担,三分之一的死亡可归因于该疾病的后果。主要原因是动脉阻塞,而动脉阻塞通常无法检测。植入式医疗设备 (IMD)(如支架和移植物)通常用于重新打开血管,但随着时间的推移,这些设备也会再次阻塞。开发了一种血管生物传感器,可以报告细胞情况,并可安装在支架或移植物上进行远程报告。此外,该设备还设计用于接收可诱导受控细胞死亡(凋亡)的电流。组合诊断和治疗生物传感器将为治疗动脉粥样硬化和中心静脉通路等血管疾病带来变革。在这项工作中,开发了一种基于相同交叉电极 (IDE) 的细胞感应和细胞凋亡系统。结果表明,该设备可扩展,并且通过小型化 IDE,检测灵敏度得到提高。使用频率为 10 kHz 的连续阻抗测量来监测血管平滑肌细胞的凋亡,并使用荧光染料和活细胞成像来追踪细胞死亡率。
经皮冠状动脉介入治疗 (PCI) 在过去的 40 年里经历了迅速的发展,目前已成为全球冠状动脉疾病 (CAD) 患者的一种安全有效的治疗选择。最初,PCI 仅用于接受单个冠状动脉内支架的相对年轻和稳定患者;然而,由于药物洗脱支架 (DES) 的引入,以及植入技术和辅助药物治疗的改进,现在合并症较多和/或病变较复杂的患者也可以接受 PCI 治疗。然而,某些患者和病变亚群对介入心脏病专家提出了独特的挑战,并且仍然与技术困难、围手术期并发症和高再狭窄率有关。目前,大约 30% 的 PCI 被认为是复杂 PCI。尽管这种转变扩大了 PCI 的适用性,但 PCI 复杂性的潜在决定因素和对临床结果的影响仍然不太清楚。在本期的 EuroIntervention 杂志中,Mohamed 等人报告了来自 e-Ultimaster 登记处的事后亚组分析的结果,该分析探讨了病变复杂性对植入 Ultimaster ® DES(Terumo Corp.,日本东京)后一年临床结果的影响。
折纸是一种折叠纸的艺术,它被用来制作医疗工具,帮助外科医生以最少的切割进行手术并实现更快的愈合。折纸是通过折叠来实现的,这样医生就可以将小型设备通过微小的开口插入体内,进入后会展开以辅助治疗或固定。折纸设计结构还用于制作柔性导管、机器人手术工具和心脏支架,有助于减轻疼痛并加快康复。一些折纸工具甚至在接触电或热时会改变形状,从而适应人体。制造这些设备所用的特殊材料包括形状记忆合金,它可以改变形状以完美贴合身体。折纸还用于开发可穿戴健康设备,这些设备可以监测人体的所有情况,例如心率或血糖水平,而无需进行痛苦的测试。医学上的折纸将帮助医生更快地让患者康复,减少大切口,提高治疗效果。随着时间的推移,这些工具肯定会变得更小、更智能,并且在治愈身体方面更有效。
添加剂制造的医疗应用近年来由于高级医学成像和设计软件以及广泛的材料的可用性而显着增长。添加性生产的医疗植入物的范围正在迅速增长,外科医生需要通过最先进的技术来保持最新状态。本文回顾了与医学植入物有关的几篇文章,以帮助外科医生和研究人员了解该领域的最新发展。添加性制造的医疗植入物分为五类:骨科植入物,牙齿植入物,颅骨成形术植入物,用于组织工程的支架植入物和其他医疗植入物,包括胸壁重建植入物,抗移民增强的气管架和肥胖的乳脂状基本。在研究中突出显示了添加剂制造过程和每种植入物的制造材料。已经观察到钛合金是一种适合无胶结性关节置换术的材料。孔隙率支持骨向内生长,从而显着减少应力屏蔽。添加剂制造在医疗植入物制造中具有非常有吸引力的未来,因为它有能力生产复杂和定制的植入物。AM为研究人员提供了自由,以探索医疗植入物的复杂设计,以改善骨骼再生并改善骨整合。