亚利桑那大学的一个研究小组已经开发出一种超薄的无线设备，它可以生长到骨头的表面，有一天可以帮助医生长期监测骨头的健康和愈合情况。周四发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一篇论文描述了这种被称为骨表面电子学的设备。
“作为一名外科医生，我最感兴趣的是使用骨表面电子收集的测量数据，有一天可以为我的患者提供个性化的矫形护理，目标是加速康复，最大限度地提高创伤后的功能。”大卫·马戈利斯博士是该研究的资深合著者之一，他是亚利桑那大学图森医学院的矫形外科助理教授和图森市班纳大学医学中心的矫形外科医生。
与心脏病、乳腺癌或前列腺癌相比，与骨质疏松症相关的脆性骨折在医院的天数更多。尚未得到验证或批准用于人类,一天可以使用无线骨设备不仅监控的健康,但是改善它,研究文章的第二作者菲利普·Gutruf说,生物医学工程助理教授和克雷格·m·贝在工程学院的教员。
“能够监测肌肉骨骼系统的健康是非常重要的，”格特鲁夫说，他也是该大学BIO5研究所的成员。“有了这个界面，你基本上就在骨骼上拥有了一台电脑。这个技术平台允许我们为科学家创造调查工具来发现肌肉骨骼系统是如何工作的，并利用收集到的信息来帮助康复和治疗。”
格特鲁夫解释说，由于肌肉离骨骼很近，移动也很频繁，所以该设备必须足够薄，以避免刺激周围组织或脱落。
“该设备的薄结构，大约和一张纸一样厚，这意味着它可以符合骨头的曲率，形成一个紧密的界面，”亚历克斯·伯顿说，他是生物医学工程的博士生，也是这项研究的第一作者。“它们也不需要电池。这可以通过一种名为近场通信(NFC)的功率铸造和通信方法实现，这种方法也用于智能手机的非接触式支付。”
该设备像一张纸一样薄，大约一便士的大小。信贷:Gutruf实验室
陶瓷粘合剂生长到骨头上
骨骼的外层就像皮肤的外层一样脱落和更新。所以，如果用传统的粘合剂把东西粘到骨头上，几个月后它就会脱落。为了应对这一挑战，该研究的共同作者、BIO5研究所成员、整形外科和生物医学工程教授约翰·斯维克(John szivek)开发了一种含有钙粒子的粘合剂，其原子结构类似于骨细胞，可用于将骨表面电子元件固定在骨骼上。
“骨骼基本上认为设备是它的一部分，并生长到传感器本身，”Gutruf说。“这使得它能与骨骼形成永久的结合，并在很长一段时间内进行测量。”
例如，医生可以将该设备连接到骨折或骨折的骨头上，以监测愈合过程。这对患有骨质疏松症的病人尤其有帮助，因为他们经常会发生骨折。了解骨愈合的速度和程度也可以为临床治疗决策提供信息，比如何时移除钢板、棒或螺钉等临时硬件。
医生给一些病人开了旨在加速骨愈合或提高骨密度的药物，但这些处方可能会有副作用。严密的骨骼监测将使医生对药物剂量水平做出更明智的决定。
